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考虑骨料级配及密度的混凝土配合比设计研究

作　者: 彭祖强
导　师: 张林洪
学　校: 昆明理工大学
专　业: 工程力学
关键词: 骨料级配泰波(Talbol)曲线堆积密度配合比设计
分类号: TU528
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

骨料是混凝土的重要组成部分。骨料的级配对混凝土的和易性、耐久性、力学性能和经济性能都有着很大的影响。许多学者一直致力于这方面的研究,并取得一定的成果,但还是存在一些不足。实际混凝土生产中,骨料级配是参照国家规范通过砂率确定的,缺乏定量化、计算机化。本论文围绕骨料级配开展了以下工作：(1)从混凝土配合比理论分析了骨料级配和密实度对混凝土性能的影响；(2)分析了骨料级配对密实度的影响,并在此基础上提出混凝土骨料级配的配制曲线；(3)研究了配制骨料最大密度级配曲线的各粒径材料百分含量的计算方法；(4)进行了相关骨料、混凝土性能的测试试验；(5)对试验结果进行分析研究,进而提出了混凝土的配合比设计方法。得到了如下成果：(1)骨料最大密度级配的配制方法；(2)实现了用MATLAB和Excel软件求解骨料各粒径材料含量；(3)试验证明可以采用泰波(Talbol)级配曲线得到最大骨料密度；(4)提出了基于泰波(Talbol)级配曲线进行普通混凝土配合比设计的方法；(5)混凝土强度试验表明：最大堆积密度下混凝土的强度不一定最大,砂石比例搭配合理的混凝土才会有最大强度。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-10
第一章绪论  10-17
  1.1 混凝土的本质及分类  10-11
  1.2 混凝土配合比设计的现状  11-14
    1.2.1 混凝土配合比设计方法的研究进展  11-12
    1.2.2 混凝土配合比设计中骨料级配的研究状况  12-14
  1.3 问题的提出及研究的意义  14-15
  1.4 研究的内容和技术路线  15-17
    1.4.1 研究的内容  15
    1.4.2 研究的技术路线  15-17
第二章混凝土骨料的配合理论  17-28
  2.1 普通混凝土的组成及其对混凝土性能的影响  17-20
    2.1.1 水泥  17
    2.1.2 细骨料  17-18
    2.1.3 粗骨料  18-20
    2.1.4 水  20
  2.2 混凝土骨料的堆积密实度  20-23
    2.2.1 无相互作用的二元骨料的堆积密实度  20
    2.2.2 完全相互作用的二元骨料的堆积密实度  20-21
    2.2.3 有部分相互作用的二元骨料的堆积密实度  21-22
    2.2.4 普遍情况下的多元分散骨料的堆积密实度  22-23
  2.3 混凝土骨料密实级配理论  23-27
    2.3.1 致密配合比设计法  23-24
      2.3.1.1 致密逆填配合比设计法  24
      2.3.1.2 致密正填配合比设计法  24
    2.3.2 最大密度曲线理论  24-26
      2.3.2.1 最大密度曲线公式  25
      2.3.2.2 泰波公式  25
      2.3.2.3 我国简化公式  25-26
    2.3.3 粒子干涉理论  26
    2.3.4 骨料级配理论讨论及分析  26-27
  2.4 本章小结  27-28
第三章考虑骨料级配及密度的普通混凝土配合比设计  28-52
  3.1 影响混凝土配合比设计的三个参数  28-29
    3.1.1 水灰比  28
    3.1.2 用水量  28
    3.1.3 砂率  28-29
  3.2 材料试验  29-34
    3.2.1 碎石试验  30-31
    3.2.2 粗细砂试验  31-34
  3.3 基于泰波(Talbol)曲线下的普通混凝土固体材料的理论计算  34-42
    3.3.1 基于泰波(Talbol)曲线下混凝土各骨料用量的公式推导  34-36
    3.3.2 公式的MATLAB运用  36-37
    3.3.3 Excel中"规划求解"的运用  37-38
    3.3.4 混合骨料级配曲线与泰波曲线拟合对比  38-41
    3.3.5 结果比较与分析  41-42
  3.4 基于泰波(Talbol)曲线下混凝土固态骨料的堆积密度  42-45
    3.4.1 混凝土骨料的松散堆积密度、紧密堆积密度  42
    3.4.2 假设混凝土三种材料之间完全相互作用下的松散、紧密堆积密度  42-44
    3.4.3 试验结果分析与讨论  44-45
  3.5 基于泰波(Talbol)曲线下的普通混凝土配合比设计  45-47
  3.6 混凝土性能试验  47-51
    3.6.1 普通混凝土的主要技术性质  47-48
    3.6.2 混凝土拌和物坍落度测试  48-49
    3.6.3 混凝土抗压强度试验  49-50
    3.6.4 试验结果分析与讨论  50-51
  3.7 本章小结  51-52
第四章结论与展望  52-54
  4.1 结论  52
  4.2 展望  52-54
致谢  54-56
参考文献  56-60
附录A 攻读硕士学位期间发表论文目录  60-61
附录B 不同指数的泰波曲线图  61-62
附录C MATLAB的输入命令  62-63
附录D Excel规划求解工作表及参数设置图例  63

考虑骨料级配及密度的混凝土配合比设计研究

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