矿物微粉对C80高性能混凝土性能影响的研究与应用

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1、矿物微粉对C80高性能混凝土性能影响的研究与应用TheResearchandApplicationofMineralPowderonthePerformanceofC80HighPerformanceConcrete研究生：何苗指导教师：王晴教授校外导师：吴村教授级高工学科领域：材料工程二〇一五年十二月分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文矿物微粉对C80高性能混凝土性能影响的研究与应用作者姓名：何苗入学年份：2013年9月指导教师：王晴教授学科领域：材料工程申请学位：工程硕士所在单位：材料科学与工程学院论文提交日期：2015年11月论文答辩日期：2015年12月学位授

2、予日起：2016年1月答辩委员会主席：王元答辩委员会组成：王元张巨松徐长伟谷亚新戴民啊啊啊论文评阅人：陈彦文刘永胜啊硕士研究生学位论文摘要Ⅰ摘要随着C80及以上高性能混凝土技术的发展和应用，研究人员发现微细颗粒的矿物微粉能够有效填充水泥凝胶体内部的微细孔隙，在使用高效减水剂的情况下改善了混凝土流变性能，同时，提高混凝土的强度和耐久性。通过矿物微粉的引入填充了水泥基胶凝材料的空隙，改善了颗粒级配的不足，使混凝土内部结构更紧密；发挥了矿物微粉的滚珠效应，改善了混凝土拌合物的工作性能（如降低粘聚性），提高了高强度等级混凝土的可泵性，降低了施工难度；矿物微粉的二次水化反应提高了C80混凝土的后期强

3、度，同时提高了抗冻性等耐久性。本试验针对C80高性能混凝土材料中水泥粒径区以下矿物微粉与水泥的颗粒级配进行研究，通过改变矿物微粉掺入水泥的种类和掺量，探讨矿物微粉的级配对低水胶比水泥基复合胶凝浆体流变性能和硬化性能的影响，与单掺硅灰和超细粉煤灰相比，单掺超细矿粉可以使胶凝材料体系获得较高的早期和后期抗压强度值。双掺超细矿粉和超细粉煤灰可以得到较高的后期强度值，通过比较各胶凝材料体系各龄期抗压强度值可知，三掺矿物微粉，硅灰取代3%，超细矿粉取代3%，超细粉煤灰取代4%，总取代量为10%时的56天水泥胶砂抗压强度为最高。超细微粉的掺入可以优化和补充胶凝材料体系3～32μm区间颗粒累计透过量，使

4、得水泥基胶凝材料体系获得良好的工作性和抗压强度值。超细矿粉与超细粉煤灰双掺取代的胶凝材料体系为最优，且达到最佳砂浆流动度的水泥取代率为13%。分别测定C80混凝土配合比中单掺、双掺、三掺矿物微粉的混凝土工作性、强度、抗冻性，分析矿物掺合料颗粒级配对以上三种性能的影响。掺加矿物微粉后C80混凝土的56d抗压强度值均高于基准值。三掺矿物微粉对C80混凝土抗压强度值的改善效果更明显。综合全部试验数据，选取最佳C80配合比掺配方案，应用于工程实际，并对实际工程中的C80混凝土质量控制、混凝土工作性、混凝土强度及混凝土抗冻性进行具体说明及分析。综合考虑工作性、抗压强度值、抗冻性并兼顾经济性，最终确定

5、了配制C80混凝土矿物微粉的最佳掺加比例为超细矿粉替代3%、超细粉煤灰替代10%，配制的C80混凝土扩展度达到680mm，坍落度达到265mm，56d抗压强度达到102.7MPa，抗冻等级F400。将最佳配合比应用于工程实际，C80混凝土的扩展度达到660mm，坍落度达到240mm，56d抗压强度达到94.2MPa，抗冻等级为F400，满足工程施工及使用要求。关键词：矿物微粉；超细矿粉；超细粉煤灰；C80；抗压强度；抗冻性II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstuactⅢAbstractWiththedevelopmentandapplicationofC80andabovew

6、ithhighperformanceconcretetechnology,theresearchersfoundthatfineparticlesofmineralpowdercaneffectivelyfillthemicroporesinsidethecementgel,intheuseofsuperplasticizercanimprovetherheologicalpropertiesofconcrete.Atthesametime,improvethestrengthanddurabilityofconcretemixed.Bymineralpowderbyfillingthev

7、oidsofcementitiousmaterials,improvetheparticlesizedistribution,theconcreteinternalstructuremoreclosely;toplaytheballeffectsofmineralpowder,improvetheperformanceofconcretemixture,suchasthelowercohesiveness),improv