【摘 要】
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随着我国经济增长,建筑行业得到快速发展,混凝土逐渐向高强化和高性能化方向发展,矿物掺合料已经成为混凝土制备中不可或缺的组分,在混凝土掺入优质矿物掺合料能够显著提升混凝土性能,改善其力学性能和耐久性能,更可以节约生产成本降低能耗,减少环境污染,社会效益显著。本文针对沸石粉对混凝土徐变的影响规律和作用机理进行深入研究,通过多种仪器从宏观、微观和纳观的角度分析沸石粉对混凝土力学性能、收缩徐变、微观结构及
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随着我国经济增长,建筑行业得到快速发展,混凝土逐渐向高强化和高性能化方向发展,矿物掺合料已经成为混凝土制备中不可或缺的组分,在混凝土掺入优质矿物掺合料能够显著提升混凝土性能,改善其力学性能和耐久性能,更可以节约生产成本降低能耗,减少环境污染,社会效益显著。本文针对沸石粉对混凝土徐变的影响规律和作用机理进行深入研究,通过多种仪器从宏观、微观和纳观的角度分析沸石粉对混凝土力学性能、收缩徐变、微观结构及纳米力学性能等方面的影响,并将徐变试验结果与常用混凝土徐变预测模型比较分析,建立了适用于沸石粉混凝土且考虑尺寸效应的徐变预测模型。主要工作及结论如下:(1)以沸石粉等质量取代水泥以制备沸石粉混凝土,成型不同尺寸的混凝土试件,研究沸石粉混凝土力学性能和收缩徐变性能的发展规律。结果表明,沸石粉混凝土力学性能随龄期发展趋势与普通混凝土基本一致,沸石粉掺量为20%时28d龄期力学性能与基准组相近,其他掺量混凝土28d强度均低于基准组混凝土;沸石粉混凝土的徐变值均远低于基准组,且随掺量增大徐变降低幅度先增大后减小,20%掺量效果较好;沸石粉混凝土收缩性能发展规律与其徐变性能相似。(2)通过SEM图像分析能够得出:当沸石粉掺量为10%时,混凝土微观形貌与基准组较为相似;当沸石粉掺量为20%时,骨料和基体结合紧密,界面过渡区结构紧密,混凝土整体性好;当沸石粉掺量为30%时,骨料和基体明显分离,界面过渡区结构疏松,整体性差。纳米压痕结果表明:与基准组相比,掺入20%沸石粉能够改变水泥基体和界面过渡区的弹性模量分布趋势;沸石粉会减缓水泥水化,混凝土水化程度较低,增大了孔隙率;沸石粉的二次火山灰效应消耗了部分CH并产生了额外的C-S-H,使得界面过渡区宽度略有减小。(3)沸石粉混凝土徐变测试值与其他常用混凝土预测模型的预测值对比发现,基准组沸石粉混凝土徐变测试值与ACI2009R模型较接近。基于ACI2009R模型进行修正,建立考虑沸石粉掺量和尺寸效应的混凝土徐变预测模型,该模型能够较准确地描述沸石粉混凝土的徐变发展规律。
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