基于无机聚合物水泥的新型高性能轻骨料混凝土的制备与性能研究

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1、博士学位论文基于无机聚合物水泥的新型高性能轻骨料混凝土的制备与性能研究作者姓名：学科专业：学院(系、所)：指导教师：马骁土木工程土木工程学院饶秋华教授中南大学二0一二年十月分类号UDC博士学位论文密级基于无机聚合物水泥的新型高性能轻骨料混凝土的制备与性能研究ResearchonPreparationandPerformanceofNewTypeHighPerformanceLightweightAggregateConcreteBasedonInorganicPolymerCement作者姓名：学科专业：学院(系、所)：指导教师：马骁土木工程土木工程学院饶秋华教授论文答辩F

2、I期丝!垄!!!易答辩委员会主中南大学二0一二年十月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在在论文中作了明确的说明。作者签名：关于学位论文使用授权说明本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复

3、印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。日期：坐年』月坚日博士学位论文摘要我国是世界上环境污染最严重的国家之一。由于硅酸盐水泥的大量生产而引发的粉尘及有害和温室气体的排放是解决环境污染的关键问题。基于无机聚合物水泥的高性能轻骨料混凝土是本课题组以绿色环保胶凝材料结合轻骨料混凝土技术而开发的一种新型建筑结构材料。该材料既满足节能、低排放等环保及可持续发展的要求，又具有优良的性能。本文围绕无机聚合物水泥及其高性能轻骨料混凝土的制备及性能研究这一课题，系统地研究了无机聚合物水泥的

4、制备与性能优化，并针对无机聚合物水泥高性能轻骨料混凝土的特点提出配合比设计新方法，对其拌合物性能及硬化后混凝土的微细观结构、力学性能和耐久性进行系统研究，深入分析了水胶比、轻骨料体积分数、养护龄期等因素对无机聚合物水泥高性能轻骨料混凝土力学性能的影响规律。本文取得的主要研究成果如下：1．提出将无机聚合物水泥与轻骨料混凝土结合在一起，利用轻骨料混凝土的材料特点来解决阻碍碱激发胶凝材料推广应用的碱骨料反应问题，这不仅从根本上彻底解决了无机聚合物水泥的碱骨料反应隐患，而且开辟了无机聚合物水泥高性能轻骨料混凝土研究与应用新领域。2．提出利用多元复合粉体对无机聚合物水泥进行性能优化，

5、以粒化高炉矿渣粉为主要成分，复合以偏高岭土和粉煤灰，根据它们在碱性环境下的反应速度与反应产物的互补，充分填充内部孔隙，使硬化后浆体更加致密，达到优化性能的目的。3．基于多元复合矿粉的无机聚合物水泥净浆，较单一组分或二元复合矿粉净浆，不仅标准稠度用水量及需水量较低，而且具有良好的保水效果。多元复合矿粉净浆的流动度随用水量的增加而增加，两者之间具有明显的线性关系。4．根据无机聚合物水泥高性能轻骨料混凝土的特点，结合现有混凝土配合比设计的经验提出配合比设计新方法。根据无机聚合物水泥净浆微观结构及实验数据，建立水胶比与无机聚合物水泥净浆抗压强度关系模型。根据紧密堆积模型(CPM)并

6、通过计算，来解决无机聚合物水泥高性能轻骨料混凝土配合比中的最佳砂率问题。博士学位论文摘要5．对无机聚合物水泥高性能轻骨料混凝土进行较系统的力学性能研究，给出的应力一应变曲线模型与实测受压应力．应变曲线吻合较好。实验结果表明，无机聚合物水泥高性能轻骨料混凝土力学性能优于矿渣硅酸盐水泥高性能轻骨料混凝土。6．对无机聚合物水泥高性能轻骨料混凝土进行混凝土抗硫酸盐性能研究，无机聚合物水泥高性能轻骨料混凝土在半浸泡实验、全浸泡实验及干湿循环实验条件下的抗硫酸盐侵蚀性能优于矿渣硅酸盐水泥高性能轻骨料混凝土。关键词无机聚合物水泥，高性能轻骨料混凝土，性能优化，力学性能，抗硫酸盐侵蚀性能博

7、士学位论文摘要ABSTRACTChinaISoneofcountriessufferingthemostseriousenvironmentalpollutionintheworld．ItisthekeyissuetosolvetheenvironmentpollutionproblembycontrollingemissionsofdustandharmfulgreenhousegasesfromthemassproductionofPortlandcement．Highperformancelightweigh