水泥轻舟设计与制作— 细石混凝土设计与制作 毕业设计(论文)

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1、毕业设计报告（论文）(2012届)题目：水泥轻舟设计与制作—细石混凝土的设计、制作所属系：材料工程技术系班级：学生姓名：学号：同组成员：指导教师：21摘要水泥轻舟是薄板结构的细石混凝土制作而成的，要求混凝土要有足够的抗压、抗折强度。现在水泥轻舟都是以竞赛的形式出现，世界各地的学生通过制作水泥轻舟来增强对水泥混凝土的感性认识。设计出适合水泥轻舟用的薄板结构混凝土是水泥轻舟制作的关键，同时该薄板结构混凝土还可以应用于很多的建筑当中，加快了混凝土的发展，使水泥混凝土这一门科学得到了更大的进步。本文研究的是水泥轻舟细石混凝土的优化组合问题，关键的问题是使得混凝土的抗压强度在50Mpa以上，抗折强度在1

2、0Mpa以上，为保证该混凝土能达到强度要求，特添加粉煤灰，硅灰，减水剂，纤维并对其参量进行调整，对砂的细度模数与颗粒级配进行重新配置，目的是使得砂子的堆积密度较小，并通过正交试验设计确定最优的配合比。在抹灰的过程中，特添加两层玻璃纤维网，能够更大程度的增加混凝的的强度。由试验结果表明：1.砂子的粒径对强度有些影响，所以在0—5mm的砂子中掺加11%5—10mm的砂；2.粉煤灰的“三大效应”显示比较明显，能提高混凝土的综合性能；3.硅灰对增加强度有更大的效果，但是硅灰的需水量稍大，并且容易引起混凝土的收缩，是混凝土产生裂缝，所以在混凝土中掺加一定量的聚丙烯纤维，既能大幅度的提高混凝土的强度，又能

3、有效的抑制混凝土的收缩，有一举两得的效果；4.大量的掺入粉煤灰、硅灰、纤维以后，能够明显地增加黏稠度，在减水剂的配合使用下，不仅强度有所增加，还能更好的改善混凝土的施工性能。关键词：细石混凝土，正交试验，配合比，施工性21目录摘要I第一章绪论11.1引言11.2水泥轻舟的发展11.2.1国外水泥轻舟的发展11.2.2国内水泥轻舟的发展31.3课题研究的内容和目的3第二章实验的原材料及性能检测42.1P.O42.5水泥42.2粉煤灰42.3硅灰52.4砂52.5聚丙烯纤维52.6聚羧酸减水剂5第三章确定实验配合比73.1初步确定配合比73.2砂颗粒级配的确定93.3初步确定粉煤灰、硅灰的掺量范围

4、103.4确定实验配合比12第四章正交试验设计及数据分析134.1正交试验134.2正交试验数据分析164.3确定最优配合比19第五章结论20参考文献21致谢2221第一章绪论1.1引言混凝土是世界上使用量最大，使用范围最广的工程材料，是人类文明建设中不可缺少的物质基础。混凝土工程与技术近三十年来获得飞速的发展，与此同时，混凝土正面临着前所未有的可持续发展问题的严峻考验。人类必须在基础设施建设和环境资源保护这两个同等重要的社会需求之间，找出解决矛盾的办法。作为发展基础设施最重要的参与者以及地球天然资源的消费者，混凝土工业需要重新定向，接收所有有利于环境的工艺技术，即与环境友好的混凝土技术。他们

5、必须建立在下列四个要素组成的基础上：一是节约混凝土原材料（包括资源和能源）；二是提高混凝土结构的耐久性；三是解决混凝土生产和使用中生态环境保护的问题；四是寻找能替代和部分替代硅酸盐水泥的新材料。在人类社会急速膨胀性发展，但又严重缺乏科技投入和材料技术教育的背景下，上述问题没有一个是容易解决的。直到目前为止，水泥混凝土科学一直停留在经验科学的层次。也正是由于这门科学需要丰富的实践经验，水泥混凝土材料科学的教学也一直难以系统展开，和混凝土的重要性极不相称。在混凝土教育方面，西北大学曾举办一些饶有兴趣的活动，组织幼儿园的儿童，十多岁的学生到ACBM参观、实践或学习，希望能把对混凝土的兴趣灌输到少年和

6、儿童中，从而为混凝土的工程应用培养有潜质的后续人才。美国的很多高校也一直在探索有效混凝土教学方法。其中非常成功的尝试就是水泥轻舟（concretecanoe）的制作和竞赛活动，为了增强学生混凝土材料方面的实践能力，美国伊利诺斯州大学ClydeKesler教授在1969年在他《混凝土的性能与行为》的课堂上建议学生做水泥轻舟，这个想法可能来自于1848年法国南部Lambot制作的第一条水泥轻舟。后来水泥轻舟的竞赛在美国迅速发展，成为一道靓丽的大学校园文化的风景线。1.2水泥轻舟的发展1.2.1国外水泥轻舟的发展水泥轻舟是用水泥制作的类似皮划艇的小船。1848年法国南部的Lambot制作了世界上第一

7、条水泥轻舟。现在水泥轻舟更多的时候是指水泥轻舟赛。水泥轻舟赛是在高校学生团体之间进行的水泥轻舟设计、制作和竞速的综合赛事。这项赛事最早由美国高校组织创立，英文名为“concretecanoe”21水泥轻舟竞赛起源于美国西北大学、伊利诺斯州大学等高校组织的混凝土方面的专业教育。西北大学曾举行一些饶有兴趣的活动，组织幼儿园的儿童，十多岁的学生到ACBM（美国的一个材料科学研究中心）参观、实践或学习，希