大孔生态混凝土实验研究

摘要

近几年来，随着我国经济快速发展，海洋产业也得到了迅猛发展。海洋渔业、临海工业、旅游、港口经济的发展等都产生了强大的自然海岸人工改造、扩大土地面积的需求，导致海岸生态系统严重失衡，原有的生态缓冲区—湿地消失殆尽，给海岸自然环境和生态系统带来了巨大的压力。
　　本文依托海洋公益性科研专项(201005007)—“我国典型人工岸段生态化建设技术集成与示范”项目，结合目前国内外大孔混凝土的最新研究现状展开实验研究。本文主要研究内容是制备出高性能的大孔生态混凝土。考虑到使用功能需求，本论文大孔生态混凝土的目标孔隙率分别定为15％、20％、25％。首先，研究了特定孔隙率的大孔生态混凝土的制备技术，首次提出了基于新拌混凝土容重的大孔生态混凝土孔隙率控制方法。在此基础上，固定水泥用量为300kg/m3、350kg/m3、400kg/m3和450kg/m3，通过单掺粉煤灰和单掺矿粉来调整大孔混凝土的孔隙率分别制备不同目标孔隙率（15％、20％和25％）的无砂大孔生态混凝土;以70％PO·42.5水泥+30％粉煤灰为胶凝材料，在胶凝材料用量分别为300kg/m3、350kg/m3、400kg/m3和450kg/m3条件下，通过掺入天然细骨料来调整孔隙率制备出粉煤灰含砂大孔生态混凝土;以70％PO·42.5水泥+30％矿粉为胶凝材料，分别在胶凝材料用量为300kg/m3、350kg/m3、400kg/m3和450kg/m3条件下，通过掺入天然细骨料来调整孔隙率制备出矿粉含砂大孔生态混凝土。具体研究了含有粉煤灰和矿粉两个系列大孔生态混凝土的孔隙率及力学性能，基于力学性能的研究以及经济性的考虑，选用含砂大孔生态混凝土作为耐久性研究对象，分别进行了抗冻性能实验研究和抗硫酸盐腐蚀性能研究。研究表明:
　　1.基于新拌混凝土容重的大孔生态混凝土孔隙率控制方法可有效控制大孔生态混凝土的孔隙率。
　　2.大孔生态混凝土抗压强度随着孔隙率的降低而增大，孔隙率为15％的大孔混凝土28d抗压强度最高可达到27MPa;孔隙率为20％的大孔混凝土28d抗压强度最高可达到22MPa，孔隙率为25％的大孔混凝土28d抗压强度最高可达到21MPa。
　　3.大孔生态混凝土总体抗冻性能较差，矿粉组大孔生态混凝土的抗冻性能优于粉煤灰组大孔生态混凝土。抗冻性能随着孔隙率的增大而降低，在快速冻融实验中，抗冻性能最好的实验组能达到75次冻融循环，在慢冻实验中，抗冻性能最好能达到100次冻融循环。
　　4.单掺30％粉煤灰，30％矿粉的含砂大孔生态混凝土，在60次干湿循环时，依然保持良好的抗硫酸盐侵蚀性能。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的背景和意义

1．2 大孔生态混凝土的特点

1．3 大孔生态混凝土的研究进展及现状

1．3．1 国外研究进展及现状

1．3．2 国内研究现状

1．4 研究目的、研究内容和研究路线

1．4．1 研究目的

1．4．2 研究内容

第2章 实验原材料的基本性能及实验方法

2．1 实验原材料

2．1．1 水泥

2．1．2 粗骨料

2．1．3 细骨料

2．1．4 矿物掺合料

2．1．5 外加剂

2．2 实验方法

2．2．1 试样的制备与养护

2．2．2 大孔混凝土物理力学性能测定方法

2．2．3 快速冻融实验研究方法

2．2．4 抗硫酸盐腐蚀性能的实验研究方法

第3章 大孔生态混凝土的制备技术

3．1 基于粗骨料紧密堆积填充理论的制备技术

3．1．1 粗骨料紧密堆积填充理论

3．1．2 基于粗骨料紧密堆积填充理论的实验研究

3．2 考虑粗骨料包裹厚度的填充理论制备技术

3．2．1 考虑粗骨料包裹厚度的填充理论

3．2．2 控制技术

3．2．3 验证实验研究

本章小结

第4章 无砂大孔生态混凝土实验研究

4．1 初始配合比

4．2 无砂大孔生态混凝土实验结果分析

4．2．1 大孔生态混凝土孔隙率

4．2．2 无砂大孔混凝土的强度

本章小结

第5章 含砂大孔生态混凝土实验研究

5．1 初始配合比

5．2 实验结果分析

5．2．1 大孔生态混凝土孔隙率分析

5．2．2 含砂大孔混凝土的强度分析

本章小结

第6章 大孔生态混凝土耐久性研究

6．1 大孔生态混凝土的抗冻性能实验研究

6．1．2 快速冻融试验结果及分析

6．1．3 慢冻试验结果及分析

6．2 生态混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能实验研究

6．2．1 含砂大孔混凝土抗硫酸盐腐蚀性能结果分析

本章小结

第7章 结论与展望

7．1 主要结论

7．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作

致谢