掺加粉煤灰和硅粉混凝土抗冻性能试验研究

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1、长春工程学院工程硕士学位论文摘要在寒冷地区，混凝土抗冻性能往往是决定混凝土耐久性的主要因素，冻融破坏是水利工程混凝土结构老化和病害的主要原因之一，严重影响混凝土结构的使用寿命和安全运行。因此研究抗冻性能是解决寒区水工结构混凝土耐久性的关键问题。目前，粉煤灰和硅粉作为高效的活性掺合料，被广泛应用到水利工程中，研究粉煤灰和硅粉对寒区水工结构混凝土的抗冻性能影响具有重要的意义，有着广泛的工程应用价值。首先对混凝土的抗冻性能研究的现状进行了概述，其中重点介绍了混凝土冻融破坏机理和提高抗冻性能的措施，然后对混凝土冻融

2、破坏的影响因素进行了分析。最后通过对混凝土试件进行快速冻融试验，研究了粉煤灰和硅粉为外掺料对寒区水工结构混凝土抗冻性能的影响，并对冻融前后混凝土的超声波声速进行了试验研究。对粉煤灰和硅粉的单掺和复掺以及不同掺量的混凝土试件进行快速冻融试验，通过对冻融前后的质量损失率和相对动弹模量变化分析，确定不同粉煤灰和硅粉掺量对混凝土抗冻性能的影响，确定不同强度的粉煤灰和硅粉的最优掺量：单掺硅粉的最优掺量为：C20混凝土的硅粉最优掺量为12%，350次冻融循环后，质量损失率为0.68%，相对动弹模量为80.3%；C25混

3、凝土的硅粉最优掺量为9%，350次冻融循环后质量损失率为0.67%，相对动弹模量为86.4%。单掺粉煤灰的最优掺量为15%，经过300次冻融循环后质量损失率小于1.3%，相对动弹模量高于82%。复掺粉煤灰和硅粉的最优掺量为粉煤灰掺量为20%、硅粉掺量为2%为最优掺量，C20混凝土经过300次冻融循环质量损失率小于1%、相对动弹模量大于99%，C25混凝土经过650次冻融循环，质量损失率为4.9%，相对动弹模量为85.9%。同时通过检测C25复掺混凝土试件冻融前后混凝土试件的超声波声速，发现经过冻融循环后，通

4、过混凝土的超声波声速会下降，发生冻融破坏的混凝土的超声波声速降低到4.000km/s以下，且冻融后的超声波声速变化规律与相对动弹模量变化相似。通过试验研究，分析了粉煤灰和硅粉对寒区水工结构混凝土抗冻性能的影响，确定了抗冻性能良好的混凝土的粉煤灰和硅粉的最优掺量，对提高寒区水工结构混凝土抗冻耐久性具有实际意义。关键词：复掺；粉煤灰；硅粉；抗冻性能；超声波I长春工程学院工程硕士学位论文AbstractInthecoldregion,frostresistanceofconcreteisoftenthemainf

5、actordeterminingthedurabilityofconcrete.Theaginganddiseasesofhydraulicengineeringconcretestructureisaffectedbyfreeze-thawdamage.Itisthekeyproblemtosolvefrostresistanceofconcreteinthecoldregionshydraulicstructure.Currently,highlyefficientactiveadmixturessuc

6、hastheflyashandsilicafume,iswidelyappliedtohydraulicengineering.Thestudyofthefrostresistanceinfluenceofhydraulicstructureconcretewithflyashandsilicafumeincoldregionshassignificanceandhasawideforegroundofengineeringapplications.Thestatusofstudyonfrostresist

7、anceofconcreteisoverviewed,whichfocusesonthefreeze-thawdamagemechanismandmeasurestoimprovefrostresistance.Freeze-thawdamageinfluencingfactorsareanalyzed.Throughrapidfreezingandthawingtestofconcretespecimens,theeffectofflyashandsilicafumeonthefrostresistanc

8、eofhydraulicstructureconcreteincoldregionsisstudied.Theultrasonicvelocityofconcretebeforeandafterfreezingandthawingcyclesisstudied.Rapidfreezingandthawingtestoftheconcretespecimenswithdifferentcontentsofflyas