超高性能混凝土的抗冲磨性能研究

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1、硕士学位论文超高性能混凝土的抗冲磨性能研究作者姓名涂天驰学科专业土木工程指导教师杨医博副教授所在学院土木与交通学院论文提交日期2018.6ResearchontheabrasionresistanceofUltraHighPerformanceConcreteADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:TUTianchiSupervisor:AssociateProf.YangYiboSouthChinaUniversityofTechnologyGu

2、angzhou,ChinaII分类号：TU5学校代号：10561学号：201520106153华南理工大学硕士学位论文超高性能混凝土的抗冲磨性能研究作者姓名：涂天驰指导教师姓名、职称：杨医博、副教授申请学位级别：硕士学科专业名称：土木工程研究方向：混凝土结构材料论文提交日期：2018年5月27日论文答辩日期：2018年6月1日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：杨光华、魏立新、谷任国主席：委员：华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取

3、得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：2018年6月28日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文

4、的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用本授权书。不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：2018年6月28日指导教师签名：日期：2018年6月28日IV摘要含砂水流对水工建筑物中混凝土材料的冲刷破

5、坏，不仅严重影响水工建筑物的使用功能和使用年限，造成潜在的安全隐患，同时也带来一笔不菲的维修费用。现有的抗冲磨材料存在着抗冲磨强度不高、使用寿命不长、易开裂、粘接强度低等问题。为解决这些问题，同时为适应高水头甚至超高水头水工建筑物的建设，需要研究一种高抗冲磨性能的材料。超高性能混凝土是一种具有极高力学性能和耐久性能的水泥基复合材料，其超高的力学强度和耐久性能使其在国内外建筑、桥梁、道路等工程上得以应用，并有应用在水工建筑物抗冲耐磨材料的潜力，但目前国内外对其该方面性能的研究很少。有鉴于此，本文对超高性能混凝土的

6、抗冲磨性能进行了研究。由于现行规范中的抗冲磨试验方法流速较低，试验周期较长，试验效率低，故首先提出并研制了一种新的试验装置和试验方法—水砂枪法，再采用该方法对超高性能混凝土进行许可不冲刷流速和抗冲磨强度的试验研究。通过正交试验，研究了胶凝材料组成以及配合比参数对超高性能混凝土力学性能及抗冲磨性能的影响。在正交试验基础上优选配合比与普通混凝土和工业生产样品进行力学性能和抗冲磨性能的对比研究，最后再进一步开展对超高性能混凝土进行优化性能和降低成本的试验研究。本文进行的主要工作和所取得的主要成果如下：（1）利用自行研

7、制的水砂枪法试验方法和试验装置，研究了抗冲磨性能试验方法中不同试验参数对试验结果的影响，结果表明：水砂枪法试验方法适用于检测超高性能混凝土的抗冲磨性能，具有试验水压可调节、水流流速可控制、试验周期短、试验效率高、精确模拟含砂水流破坏等特点。（2）研究了在不同冲磨压力下，混凝土的种类和强度对混凝土抗冲磨性能的影响。结果表明：冲磨压力对水砂枪法检测混凝土抗冲磨强度的试验结果影响较大，应根据混凝土的种类和强度等级选择适用的冲磨压力，混凝土的抗压强度与抗冲磨性能呈明显的正相关性。（3）提出利用水砂枪法研究混凝土的许可不

8、冲刷流速，得到混凝土在冲磨破坏中的临界流速，进而研究了混凝土强度等级对许可不冲刷流速产生的影响。结果表明：混凝土的许可不冲刷流速与抗压强度呈正相关。混凝土的抗压强度越高，其许可不冲刷流速越大。I（4）采用正交试验方法，系统研究了胶凝材料组成及配合比参数对抗冲磨性能与力学性能的影响。研究结果表明：水胶比对抗冲磨性能的影响最大，其次是砂胶比、钢纤维掺量与硅灰掺量。综合考虑超高性能混凝土的强