粉煤灰、石粉对轻骨料混凝土影响的试验研究-开题报告书

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1、开题报告粉煤灰、石粉对轻骨料混凝土影响的试验研究申请人：王萧萧指导教师：申向东教授报告时间：2011年3月报告内容选题研究背景和意义国内外研究现状存在的问题研究内容和方案试验结果分析试验结论进一步试验1.选题研究背景和意义在21世纪以至更长的时期内，混凝土材料仍是最主要的建筑材料，但是普通混凝土有自重大、保温隔热性能差等缺点，影响了它在某些工程领域中的应用。随着现代土木工程结构日益朝着高耸、大跨、重载的方向发展，以及建造各种新型特种结构需求的增加，普通混凝土自重大的缺点也日益明显，限制了混凝土结构在高层建筑、大跨度桥梁、海洋浮式采油平台等结构物中的应用，因此发展轻集料混凝土就

2、变得尤为乐观，但是目前针对现有的研究还未完全。轻骨料是一种多功能、可持续发展的新型建筑材料。我国天然轻集料极为丰富，在吉林、山西、辽宁、内蒙古、海南等地蕴藏量都很大。但目前天然轻骨料应用技术水平落后，特别是在充分利用现代加工技术和复合技术方面，天然轻骨料的应用更为落后。1.1选题研究背景1.选题研究背景和意义粉煤灰是火力发电厂排放量最大的一种固体工业废弃物之一，目前我国年排放量超过3.75亿吨，对环境造成严重的污染。国内外对粉煤灰的研究，主要是在普通混凝土中掺入从而替代部分水泥。内蒙古地区天然浮石资源丰富，品种齐全，天然轻骨料、工业废料轻骨料和人造轻骨料的原料丰富，主要用于水

3、工建筑物，道路工程等等。但由于天然轻骨料应用时间比较短，对各方面的性能及应用技术尚且不足。天然轻骨料给人们的印象是：容重变化大、强度较低、吸水率较高，这些结构与物理性能特点也为其大量推广应用带来一定的阻力。粉煤灰的掺入可以在一定程度缓解其缺点，粉煤灰对轻骨料的包裹性，可以减少用水量，从而在一定程度增加混凝土的强度、和易性和耐久性，并且也可用提高轻骨料混凝土的抗冻性，对北方严寒地区,尤其是常年处于水中的桥梁墩台的粉煤灰轻骨料混凝土的使用有一定的参考价值和意义。1.2选题研究意义1.选题研究背景和意义天然浮石是一种多孔玻璃质火山喷出岩，内蒙古地区可利用的火山资源丰富，分布广泛，蕴

4、藏着大量的天然浮石，使得天然轻骨料原料丰富。轻骨料混凝土由于孔隙率大、低密度，抗冻、保温性好，近些年被广泛使用[1]。目前，在北方严寒地区的水工建筑物中，尤其是常年处于水中的桥梁墩台中得到广泛应用。随着施工工艺的不断改进，连续不间断的施工技术已很成熟，泵送混凝土的需求量愈来愈大。但是由于轻骨料孔隙率大，吸水率高，饱和性太大，满足不了泵送混凝土高坍落度的要求，对在工程中的应用带来了一定的阻力。石粉具有填充和包裹作用，可以一定程度的减小轻骨料的孔隙率，从而改善其和易性及抗压强度，对工程上的应用带来了一定的参考价值和意义。国内外对石粉的研究，大部分是在普通混凝土中掺入石粉代替细集料

5、，由于轻骨料的应用时间比较短，所以石粉对轻骨料混凝土的力学性能研究尚且不足。本文以石粉代替部分河砂，研究不同掺量石粉对轻骨料混凝土的和易性、抗压强度、抗折强度和轴心抗压强度的影响，并从微观角度进行分析。2.国内外研究现状2.1国外研究现状最早研究粉煤灰在混凝土中应用的是美国加洲理工学院的R.E.Davis，1893年他首次发表了关于粉煤灰用于混凝土的研究报告。到本世纪五、六十年代，粉煤灰作为一种工业废料，其活性性能被进一步研究和推广，不仅仅是为了节约水泥，更主要是为了改善和提高混凝土的性能。美国加洲大学Mehta教授指出，应用大掺量粉煤灰(或磨细矿渣)，是今后混凝土技术进展最

6、有效、也是最经济的途径。国外粉煤灰2.国内外研究现状2.1国外研究现状在日本，从20世纪末石灰石粉已开始广泛应用于高流动性混凝土和高性能喷射混凝土。德国开发生产了石灰石粉掺量6%~20%的石灰石硅酸盐水泥(Pandlirnestonecemeni)，欧洲水泥试行标准ENV197己将石灰石波特兰水泥列为一种单独类型的水泥品种，在欧洲标准ENV197一1992中，复合的普通硅酸盐水泥的石灰石粉取代比率定在6%~10%和21%~35%(质量分数)。国外法国生产此品种水泥已有较长的历史，产量也最多，已有品种标准CPJ45R和CPJ55R，可复掺亦可单掺石灰石粉，单掺石灰石粉掺量为10

7、%~25%掺入石粉的普通混凝土2.国内外研究现状2.1国外研究现状G.Kakall、S.Tsivilis、E.Aggeli和M.Bati的研究证明石灰石粉并非完全惰性。国外内川浩(UchiKawa)研究了CaCO3对C3S单矿早期水化的作用掺入石粉的普通混凝土2.国内外研究现状2.2国内研究现状自1956年之后，我国先后在水工结构中加入粉煤灰，如刘家峡、和山、陈村、黄河，欧阳海灌渠，以及台湾的雾社坝等，且取得降低了水化热、性能改变、水泥节省的优良效果。在也曾使用在民用与工业建筑的钢筋混凝土建筑物、构筑物