粉煤灰混凝土流变性能研究.pdfVIP

摘要 工作性能良好是达到混凝土预定质量目标的先决条件，它不仅关系到施工 的进度、劳动强度、施工质量，更重要的是还严重的影响着混凝土后期的物理 力学性能和耐久性能。流变参数是表征水泥基材料(水泥浆、砂浆和新拌混凝 土)流动性能和工作性能的重要指标，描述和控制水泥基材料流变特性，对指 导混凝土的工程应用，控制新拌混凝土的工作性能，确保工程质量都具有重要 意义。粉煤灰作为一种矿物掺合料，在混凝土行业已有了非常广泛的发展。在 当下的工程实际中，粉煤灰混凝土随处可见。因此，本文试图从科学的角度全 面分析粉煤灰混凝土的流变性能，建立一套分析矿物掺合料对水泥基材料流变 性能影响的科学研究方法，并探索水泥基材料流变性能同宏观力学性能间的联 系。为了较为系统的研究粉煤灰混凝土的流变性能，本文依次从水泥浆，水泥 砂浆和新拌混凝土这三种体系进行分析，并在混凝土部分，对流变性能同材料 ^ 体系宏观性能间的关系进行了探索。 在水泥浆体系部分，本文从粉煤灰对水泥水化以及粉煤灰自身颗粒堆积、 l 颗粒形貌等方面分析了粉煤灰对水泥浆流变性能的影响，并且分析了聚羧酸系 和萘系减水剂对粉煤灰水泥浆的影响。结果发现：磨细粉煤灰能够加速水泥早 期水化，消耗更多自由水，降低浆体保塑能力，对流变性能起负作用。磨细粉 煤灰良好的颗粒级配会填充水泥颗粒内部缺陷，释放更多自由水，有益分散水 泥颗粒，对流变性能起正作用。磨细粉煤灰的颗粒圆度值越高，滚珠效应越好， 流变性能越好。掺加粉煤灰对含有减水剂的水泥浆体的流变性能有着优化作用， 但是粉煤灰级配的改变对含减水剂水泥浆体的流变性能的作用则要因减水剂类 型而异。萘系减水剂会因级配改善而提升，聚羧酸系减水剂则没有变化。 在水泥砂浆部分，本文发现磨细粉煤灰和减水剂对水泥砂浆流变性能的影 响基本保持了同净浆体系的一致性。 在新拌混凝土部分，本文建立了一种定性分析混凝土颗粒级配的方法，并 通过这种方法成功表征了试验中不同配合比混凝土的颗粒级配，发现粉煤灰颗 粒级配对新拌混凝土流变性能的影响同净浆和砂浆的基本一致。减水剂对新拌 混凝土流变性能的影响也与净浆和砂浆一致。 通过对比研究水泥浆、砂浆和新拌混凝土中流变参数与体系水灰比的关系， 得出一个可以表征二者间关系的数学拟合式：厂=Ae一，其中f为屈服应力， rl为水灰比，A，B为系数。通过对比研究不同水灰比和不同减水剂掺量下混凝 土强度与流变参数间的关系，也得出一个可以表征二者问关系的数学拟合式： R=Aln(厂)+B，其中R为抗压强度，f为屈服应力，A，B为系数。通过对比 研究不同情况下流变参数与坍落度间的关系，在以往学者研究基础上，总结得 出一个表征二者间关系的数学拟合式：S：300一A笪二望，其中S为坍落度，f p踞 为屈服应力，p，。为混凝土相对密度，A，B为系数。 通过本文的研究，揭示了粉煤灰及减水剂对水泥基材料流变性能的影响机 理，建立了流变参数同水泥混凝土宏观性能间的数学关系，建立了传统工作性 能测试方法坍落度测试同流变参数间的数学关系，建立了一套相对完整的研究 矿物掺合料对水泥基材料流变性能影响的科学方法，为今后研究新拌混凝土工 作性能同宏观耐久性能问的联系奠定了基础。 关键词：流变性能、颗粒级配、粉煤灰、减水剂。 Ⅱ Abstract Good ofconcrete Workability isthe