yxc毕业设计.doc副本

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1、- -优质专业- 毕业设计毕业设计 题目：利用粉煤灰配置高性能混凝土并进题目：利用粉煤灰配置高性能混凝土并进 行耐久性分析行耐久性分析 专专 业：业： 材料工程技术材料工程技术 班班 级：级： 材料材料 3123 班班 学学 号：号： 姓姓 名：名： 星驰星驰 指导老师：指导老师： 薛振华薛振华 起止日期：起止日期： 2014.12 2015.01.12 - - -优质专业- 诚诚 信信 承承 诺诺 本毕业设计（论文）是本人独立完成，没有任何抄袭 行为，如有不实，一经查出，本人自愿承担一切后果。 承诺人： 年 月 日 铁路工程职业技术学院 毕业设计（论文）总成绩评定表 班 级 姓 名 学 号

2、设计（论文）题目 - - -优质专业- 指导教师评分答辩评分总成绩 成 绩 指导教师评语： 指导教师签名： 年 月 日 系毕业设计（论文）答辩小组评语： 答辩小组组长签名： 年 月 日 注注：1.根据专业具体实际情况，如未安排答辩环节，答辩评分及答辩小组评语可不填写。 - - -优质专业- 摘 要 高性能混凝土是一种新型高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的 基础上釆用现代混凝土技术制作的混凝土。高性能混凝土是能更好地满足结构 功能要求和施工工艺要求的混凝土，能最大限度地延长混凝土结构的使用年限， 降低工程造价。高性能混凝土以高耐久性、高工作性、一定的强度和体积稳定 性和经济性而著称。本

3、文对针对粉煤灰配制高性能混凝土进行试验研究，可供 以后类似配合比设计参考。 关键词：高性能混凝土；磨细矿渣粉；粉煤灰 - - -优质专业- 目目 录录 第 1 章 绪 论.1 1.1 摘要1 第 2 章 高性能混凝土概论.2 第 3 章原材料的选择及技术要求 3.1 水泥的选用及检测 3 3.1.1 水泥的选用原则3 3.1.2 水泥实验与检测 3 第 5 章 结论与建议.35 致 .36 参考文献.37 附 录.37 - - -优质专业- 概述概述 随着社会的发展、科学技术的进步,被认为耐久性最好的传统建筑材料 混凝土材料的涵也发生着日新月异的变化,尤其是其性能,即为适应现代化 施工需要的拌

4、合物的性能,在严酷的条件下的耐久性以及它的各种物理力学性能,都 达到了一个新水平。为与传统的混凝土技术相区别,称之为高性能混凝土(HPC)。 高性能砼以耐久性作为设计的主要指标,针对不同用途要求,保证混凝土的适用 性和强度并达到高耐久性、高工作性、高体积稳定性和经济性。因此,高性能混 凝土在配制上的特点是低水胶比,选用优质原材料,并除水泥、水、集料外,必须 掺加足够数量的磨细矿物掺合料和高性能外加剂。十多年来,由于各国政府对高 性能混凝土高度重视,对高性能砼技术进行了大量的研究,取得了丰硕的成果,并 在工程实践中推广应用。高性能混凝土它以耐久性为首要设计指标，有可能为 基础设施工程提供 100

5、 年以上的使用寿命。与传统混凝土不同，高性能混凝土 由于具有高耐久性，高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认 为是目前世界上性能最全面的混凝土，至今已在不少重要工程中得以使用，特 别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显示出独特的优越性，在工程安全 使用性、经济合理性、环境条件的适应性等方面产生了明显的效益，因此被各 国学者所认可，被认为是今后混凝土技术的发展方向。 定义 高性能混凝土的配置特点是最低水较比，选用优质原材料，除水泥、水、集料 外，还必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂。 1.1 研究背景及意义研究背景及意义 随着各种新材料,新工艺的出现。一些大型和超大型的混凝土

6、建筑物如高层超高 层的大楼,城市立交,跨河跨海大桥,大型隧道等大型的混凝土工程的需要越来越 多,也来越多的被兴建。这样的轮工程所在的环境恶劣,施工过程中难度加大。 建成的混凝土工程一旦出现问题,维修困难。在这样的情况下,要求新拌混凝土 具有良好的施工工作性,而且制成的混凝土要有足够的使用寿命,更要经久耐用。 第一节环境 设计要求：设计要求： (一一)满足施工要求的和易性 (二二)满足结构设计的强度等级要求 - - -优质专业- (三三)满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求 (四四)满足经济原则；在保证混凝土质量的前提下，应尽量节约水泥，合理地 使用材料和降低成本 配合比法则 1. 灰水比法则

7、可塑状态混凝土水灰比的大小决定混凝土硬化后的强度，并影响硬化混 凝土的耐久性。混凝土的强度与水泥强度成正比，与灰水比成正比。灰 水比一经确定，决不能随意变动。这一法则，要求施工人员必须遵守。 对于高性能混凝土，灰 包括所有胶凝材料，因此灰水比亦可称之为胶 水比 2. 混凝土密实体积法则 混凝土的组成是以石子为骨架，以砂子填充石子间的空隙，又以浆体填 充砂石空隙，并包裹砂石表面，以减小砂石间的摩擦阻力，保证混凝土 有足够的流动性。这样，可塑状态的混凝土总体积为水、水泥、砂、石 的密实体积之和。这一法则是计算混凝土配合的基础。高性能混凝土的 胶凝材料中包含了密度不同的各组分，因此更应遵守这一法则。

8、 3. 最小单位加水量或最小胶凝材料用量法则 在灰水比固定、原材料一定的情况下，使用满足工作性的最小加水量可 得到体积稳定的、经济的混凝土 4. 最小水泥用量法则 为降低混凝土的温升、提高混凝土抗环境因素侵蚀的能力。在满足混凝 土早期强度要求的前提下，应尽量减小胶凝材料中的水泥用量。 第第 2 章章原材料的选择技术要求原材料的选择技术要求 高性能混凝土所用的组成材料，除传统混凝土所用的水泥、砂、石和水四大组 成成分外，还有化学外加剂和矿物外加剂。使用高效的减水剂和磨细的矿物外 加剂是使混凝土达到高性能的主要技术措施。前者是降低混凝土的水胶比，增 大混凝土和控制混凝土的坍落度损失，赋予混凝土高密

9、致性和良好的工作性； 后者能填充胶凝材料的孔隙，参与胶凝材料的水化，除提高混凝土的致密性外， 还可以改善混凝土的界面结构，提高混凝土的耐久性与强度。由于高性能混凝 土的高性能要求和配置特点，原材料中原来对普通混凝土影响不明显的因素， 对高性能混凝土就可能影响显著，因此高性能混凝土和普通混凝土所用原材料 的要求有所不同。以下介绍高性能混凝土用各种原材料及技术要求 水泥的选用 - - -优质专业- 水泥是混凝土和高性能混凝土中最重要的一种胶凝材料，它的选择直接影响混 凝土的性能和成本。 适用于制备高性能混凝土的水泥必须具有良好的流变性和高的 28 天强度。高性 能混凝土特点之一是水胶比较低,要满足

10、施工工作性的要求,水泥用量就要增大, 但为了尽量降低混凝土的部温升和减少收缩,应尽量降低水泥用量。同时为使混 凝土有足够的弹性模量和体积稳定性,对胶凝材料总量也要加以限制。高性能混 凝土所有的水泥最好是强度高而且同时具有良好的流变性能。 水泥的性能检测水泥的性能检测 序号检验项目单位技术要求检验结果单项评价 1细度 /300 435合格 2初凝时间Min 45 101合格 3终凝时间Min 600 131合格 4安定性mm 5.0 1.5合格 53d 抗压强度MPa 17.0 24.2合格 63d 抗折强度MPa 3.5 4.65合格 728d 抗压强 度 MPa 42.5 44.5合格 82

11、8d 抗折强 度 MPa 6.5 7.85合格 第 2 节集料的选用 集料是指混凝土的主要组成材料之一，在混凝土中约占三分之四。正确选 择集料的品种是配置高性能混凝土的基础。集料在传统混凝土中主要起骨 架作用和减小由于胶凝材料在凝结硬化过程中由于干缩湿胀所引起的体积 变化，同时还作为胶凝材料的廉价填充物。在高性能混凝土中，由于胶水 比小，水泥石强度提高，集料的差异对混凝土的强度影响很大，集料用量、 品种、性能等对流动性、强度和耐久性都有影响。 混凝土用石的基本要求 混凝土中的粗集料是指大于 4.74mm 的岩石颗粒。对粗集料的质量要求主要包 括: 颗粒级配、针片状颗粒含量、含泥量、泥块含量、强

12、度（岩石抗压强度和压碎 值指标）、坚固性、有害杂质含量和碱活性。 与普通混凝土相比，高性能混凝土强度高，用水较少（水胶比一般小于 0.35）， 集料的性能对混凝土的强度、工作性等将起着极其重要的作用，粗集料的强度、 集料-水泥浆界的面黏结强度对高性能的强度影响很大。粗集料强度一般宜为混 凝土强度 1.5-2.0 倍，或压碎指标宜低于 10%。一般宜选密实坚硬的石灰岩或深 - - -优质专业- 成火山岩，在各种类型的碎石中，通常以石灰岩为最佳，这可能是石灰岩的矿 物成分能与水泥浆有较好的结合所致。集料的表观密度、吸水率对高性能混凝 土影响很大。配置高强混凝土的粗、细集料的表观密度应在 2.65g

13、/cm以上， 粗集料的吸水率应在 1%左右，细集料的饱和含水率应低于 2.5%。 石子级配对节约水泥和保证混凝土和易性有很大关系。集料的最大粒径越大， 则集料的总表面积越小，混凝土的用水量也越少，水泥用量也越少。但该值过 大，使混凝土的和易性变差，易产生离析。集料粒径超过 40mm 后，由于集料 比表面积的减少和混凝土不均匀性的增大，致使混凝土粒径越大，混凝土强度 越低。因此，高性能混凝土应使用最大粒径尽量小的粗集料。研究证明：混凝 土强度为 60-80MPa 时，混凝土石子的最大粒径宜在 20mm 左右。 粗集料碎石的选择。粗集料碎石在高性能水泥混凝土中起到骨架的作用。对于 碎石,要求各个性

14、能指标均满足设计要求。特别是具有良好的级配。碎石的最大 粒径影响混凝土的强度和耐久性,本次设计中采用 5-20mm 的连续级配,用 5- lOmin 和 10-20mm 两种碎石掺配而得。 高性能混凝土粗集料的最大粒径 强度等级C30-C60C70-C80C90-C100C100 以 上 粗集料最大粒径(mm) 30201510 类别序号检验项目单位技术要求检验结果单项评价 1筛分实测 2针片状含量%157.6合格 3含泥量%1.00.3合格 4压碎值%2013.6合格 10- 20mm 5堆积密度Kg/m13501650合格 6筛分实测 7针片状含量%156.2合格 8含泥量%1.00.2合

15、格 5-10mm 9堆积密度Kg/m13501550合格 规格型号10-20mm试样描述符合标准要求 环境条件温度 20.5试验规程JTG E42-2005 12617.7适用围水泥混凝土试样质量 g 22340.5级配围10-20mm 分计筛余率 g 分计筛余%累积筛余%通过率规规格通过 率 筛孔 尺寸 mm12121212平均下限上限 26.5000000100100100 19000000100100100 9.52494.52240.595.395.795.395.74.74.34.5 - - -优质专业- 4.75107.488.24.13.899.499.50.60.50.6 2.

16、36000099.499.50.60.50.6 筛底10.69.40.40.499.899.90.20.10.2 筛余 合计 质量 g 2612.52338.1 损耗% 5.22.4 损耗 率% 0.20.1 规格型号10-20mm试样描述符合标准要求 环境条件温度 20.5试验规程JTG E42-2005 12617.7适用围水泥混凝土试样质量 g 22340.5级配围10-20mm 分计筛余率 g分计筛余%累积筛余%通过率规规格通过 率 筛孔 尺寸 mm12121212平均下限上限 19000000100100100 9.5319.7263.220.119.920.119.979.980,180.0 4.751148.4961.572.372.692.492.57.67.57.6 2.36110.792.57.07.099.399.50.70.50.6 筛底9.46.10.60.599.999.90.10.10.1 筛余 合计 质量 g 1558.21323.3 损耗% 1.20.7 损耗 率% 0.080.05 55 结论；需掺配使用 混凝土用砂的基本要求 混凝土中的细集料是指粒