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酸雨环境下透水性混凝土耐久性研究

作　者: 杨圣元
导　师: 宋志刚
学　校: 昆明理工大学
专　业: 工程力学
关键词: 透水性混凝土透水系数均匀设计耗酸速率耐久性措施
分类号: TU528
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 56次
引　用: 1次
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内容摘要

为研究酸雨环境下透水性混凝土的耐久性能,本课题首先采用均匀设计方法设计其配合比,并按照配合比及相应的试验方法制作了试验的混凝土试块,测试了该材料的透水系数和抗压强度性能指标,利用非参数回归分析方法分析了水灰比、集灰比与上述两者之间的关系,证实了均匀试验和非参数回归在科学试验研究中的有效性；其次本课题采用周期浸泡法对透水性混凝土试块进行了两个月、四个月、六个月的浸泡试验,浸泡液采用稀硫酸,PH值为4.00,使用PH计实时记录浸泡液的PH值变化,用0.125mol/l的稀硫酸实时滴加以保持浸泡液的PH值,以滴定量确定试块的耗酸速度,结合试验结果和边界扩散理论得出了试块耗酸速率与浸泡时间的理论公式,并且理论模型与试验结果拟合效果较好。通过试验结果分析得出了水灰比与水泥用量是决定透水性混凝土强度的重要因素,透水系数与水灰比成负线性关系,与集灰比、耗酸量成正比关系。随着浸泡时间及稀硫酸的增加,混凝土中由于水化产物Ca(OH)2与SO42-不断反应而产生的钙钒石和石膏导致了试块重量增加而强度不断下降。同时结合上述试验结果和理论分析得出了透水性混凝土的老化规律,并提出了提高其耐酸腐蚀的相应措施。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-16
  1.1 本研究课题的提出及选题意义  9-11
  1.2 混凝土的耐久性  11-12
    1.2.1 混凝土耐久性的定义  11
    1.2.2 混凝土耐久性问题突出的原因  11-12
  1.3 透水性混凝土的特点  12-13
    1.3.1 透水性混凝土的定义  12
    1.3.2 透水性混凝土的分类  12
    1.3.3 透水性混凝土的优点  12-13
  1.4 国内外研究现状和动态  13
  1.5 本研究课题的研究内容  13-14
  1.6 本研究课题主要解决的问题  14
  1.7 本课题研究的方案和方法  14
  1.8 本章小结  14-16
第二章酸雨情况调查及参数的确定  16-26
  2.1 昆明市酸雨情况调查  16-19
  2.2 调查结果分析及酸雨参数的确定  19-25
  2.3 本章小结  25-26
第三章透水性混凝土试验材料及试验方法  26-32
  3.1 试验材料及基本性能  26-29
    3.1.1 粗骨料  26
    3.1.2 水泥  26-27
    3.1.3 外加剂及掺合料  27-28
    3.1.4 透水性混凝土试件的制作方法及性能测试方法  28-29
      3.1.4.1 透水性混凝土试件的搅拌方法  28
      3.1.4.2 试件制作方法及养护  28
      3.1.4.3 试验方案  28-29
  3.2 透水性混凝土性能指标测试  29-31
    3.2.1 透水系数的测定  29-30
    3.2.2 透水性混凝土试件抗压强度的测定  30-31
  3.3 本章小结  31-32
第四章透水性混凝土试验均匀设计方法及配合比设计  32-38
  4.1 均匀设计方法简介  32
  4.2 本试验所采用的均匀设计表  32-34
  4.3 透水性混凝土配合比设计  34-37
    4.3.1 配合比设计原则  34-35
    4.3.2 配合比设计参数的确定  35
    4.3.3 配合比设计步骤  35-36
    4.3.4 配合比均匀设计表  36-37
  4.4 本章小结  37-38
第五章透水性混凝土性能试验数据分析及破坏过程  38-44
  5.1 透水性混凝土性能试验数据分析  38-42
    5.1.1 水灰比、集灰比与透水系数之间的关系  38-40
    5.1.2 水灰比、集灰比与透水性混凝土试块强度之间的关系  40-42
  5.2 透水性混凝土的破坏过程  42-43
  5.3 本章小结  43-44
第六章透水性混凝土酸性环境下的耐久性研究  44-62
  6.1 引言  44-46
    6.1.1 溶出性侵蚀  44-45
    6.1.2 溶解性侵蚀  45
    6.1.3 膨胀性侵蚀  45-46
  6.2 硫酸侵蚀透水性混凝土的劣化机理  46-47
    6.2.1 石膏型硫酸侵蚀  46-47
    6.2.2 钙钒石型硫酸侵蚀  47
  6.3 透水性混凝土的耗酸速率与时间的关系  47-54
    6.3.1 试验布置和试验过程  47
    6.3.2 不同浸泡周期下试块的表观特征  47-48
    6.3.3 耗酸速度  48-52
    6.3.4 反应的化学动力学方程  52-53
    6.3.5 耗酸速度随时间的变化规律  53-54
  6.4 透水性混凝土浸泡后其强度和重量的变化情况  54-61
    6.4.1 透水性混凝土浸泡后的强度变化情况  54-58
    6.4.2 透水性混凝土浸泡后的重量变化情况  58-60
    6.4.3 提高透水性混凝土耐腐蚀性的措施  60-61
  6.5 本章小结  61-62
第七章结论与建议  62-64
  7.1 结论  62
  7.2 建议  62-64
致谢  64-65
参考文献  65-68
附录 (攻读硕士学位期间完成的学术论文)  68

酸雨环境下透水性混凝土耐久性研究

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