水泥基材料自收缩性能研究

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混凝土材料是当今世界使用最广泛的人造材料之一,随着科技的进步,高性能混凝土被广泛应用,人们逐渐认识到了自干燥效应对低水胶比混凝土的影响。自收缩现象是自干燥效应的直接结果,对于较低水胶比的混凝土,自收缩在总收缩中所占的比重可能会超过干缩,成为开裂的主要因素。本文以水泥浆体为主要研究对象,结合电阻率、相对湿度、收缩、抗压强度、水化热等试验,围绕自收缩进行了相应探究,主要研究内容及方法如下:(1)结合电阻率试验和已有结论,通过相对湿度试验、抗压强度试验、棱柱体收缩试验综合探究水灰比对水泥净浆自干燥效应及水化过程的影响。结果显示水灰比越低,自干燥效应越明显;提出了以应力比值为基础的水泥浆体收缩分析方法。(2)以0.3水灰比,添加0.5%萘系减水剂的水泥浆为基础,添加不同掺量的矿渣,探究矿渣掺量对水泥浆体自收缩及水化过程的影响。结果显示,掺加矿渣将增大水泥浆体的自收缩,且矿渣使得早期水化反应减慢,后期水化反应加快。(3)以0.4水灰比水泥浆为基础,添加不同掺量偏高岭土,探究偏高岭土掺量对水泥浆体自收缩及水化过程的影响。结果显示,掺加偏高岭土将导致水化反应的诱导凝结及水化加速期的提前,自收缩应变增大,但增大效果随着掺量增加有所下降。(4)以0.3水灰比水泥浆为基础,添加不同体积分数的骨料,探究骨料对自收缩的限制作用,并基于Pickett模型对自收缩进行模拟及预测。(5)对比了波纹管法及棱柱体法测量自收缩的优劣,探究了波纹管法的实际转化率以及外壳对自收缩的限制作用。波纹管法能够从水化开始时测量自收缩,而棱柱体法的数据重复性更好,操作更简易。
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