论文题目：基于超细砂砂浆的自密实混凝土工作性能预测研究
摘要：随着我国城镇化不断推进,工民建及现代基础设施迅猛发展,混凝土产量迅速增加致使建筑用砂紧缺问题日益严重,而在我国主要的大河流域堆积着大量超细砂,若将其合理地应用到混凝土的制备中,可一定程度缓解中粗砂紧缺的现状;另外复杂多样的建筑形式对混凝土性能不断提出新的要求,自密实混凝土（SCC）作为高性能混凝土的典型代表被广泛应用到建筑工程中。基于以上背景,本论文采用超细砂制备SCC,并针对超细砂泥粉含量过高、平均粒径较小等问题提出相关解决措施。与此同时,提出了一种基于砂浆性能预测SCC工作性能的指导机制。具体过程为:先制备SCC基础砂浆并基于其性能对配比进行优化,再以不同配比的基础砂浆加以粗骨料制备SCC并测定其工作性能,最后建立砂浆性能表征值与SCC工作性能之间的关联性,从而实现以新拌砂浆性能表征值来预测SCC的工作性能。本研究的主要工作和结论如下:（1）研究了木质素磺酸钙-聚羧酸复合型减水剂对水泥净浆流变性能的作用效果,并通过对流变参数的讨论探究了超细砂筛分泥粉对减水剂饱和掺量的影响。研究结果表明:复合型减水剂的减水率略低于单一聚羧酸减水剂,但在水泥净浆流变性能的保持能力方面有着明显优势;超细砂筛分泥粉对减水剂的饱和掺量影响较为明显,掺入4%的泥粉使减水剂的饱和掺量从0.5%增加到0.8%。（2）研究了细骨料级配、净浆膜厚、颗粒水膜厚度及矿物掺合料对砂浆性能的影响。研究结果表明:机制砂与超细砂混合使用可有效改善细骨料级配,当细度模数为2.9的机制砂替代使用量为40%时,新拌砂浆的综合性能表现最佳;净浆膜厚与颗粒水膜厚度对砂浆性能影响较大,以对砂浆流变参数影响情况为例,净浆膜厚从34.37μm增加到46.14μm时其屈服应力和塑性粘度分别下降了64.1%和61.5%,颗粒水膜厚度从1.75μm增加到2.27μm时其屈服应力和塑性粘度分别下降了62.3和48.7%;粉煤灰和矿粉等量替代水泥均可改善新拌砂浆性能,当掺量小于20%时,粉煤灰和矿粉的表现差异较小,当掺量大于20%时,矿粉表现出强于粉煤灰的减水能力。（3）研究了基于基础砂浆配比所制备的SCC工作性能,并建立砂浆性能表征值与SCC工作性能之间的关联性。研究结果表明:砂浆屈服应力与扩展度及塑性粘度与T500均有良好的线性关系,当制备坍落扩展度大于600 mm,流动速度、间隙通过性及离析率均满足要求的SCC时,砂浆屈服应力的上限值为4.70Pa,塑性粘度的下限值为0.22 Pa·s,说明可通过对新拌砂浆流变参数的测定来预测SCC工作性能。砂浆触变性、稠度、流动度与SCC工作性能均有一定的关联性,但由于以上三种试验均为单点试验,不足以对砂浆的综合性能进行表征,想要通过以上任意一种试验结果实现对SCC工作性能的预测和指导,可辅助目测等方法来综合评价砂浆性能。
关键词：超细砂;复合型减水剂;砂浆流变性能;自密实混凝土工作性能;关联性
学科专业：土木工程
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 超细砂资源现状
1.1.2 流变学的应用及发展
1.1.3 混凝土工作性能的重要性
1.2 国内外研究现状
1.2.1 流变学在混凝土体系中的应用
1.2.2 超细砂的应用
1.3 研究目的和意义
1.4 研究内容
1.5 技术路线
第2章 原材料及试验方法
2.1 原材料
2.1.1 水泥
2.1.2 矿物掺合料
2.1.3 细骨料
2.1.4 粗骨料
2.1.5 减水剂
2.1.6 拌合水
2.2 试验方法
2.2.1 砂石基本性能试验
2.2.2 砂浆流变性试验
2.2.3 砂浆触变性试验
2.2.4 砂浆流动度试验
2.2.5 砂浆稠度试验
2.2.6 SCC工作性能试验
第3章 减水剂对水泥净浆流变性能影响研究
3.1 聚羧酸减水剂对净浆流变性能的影响
3.1.1 聚羧酸减水剂的饱和掺量
3.1.2 聚羧酸减水剂对水泥净浆流变参数经时变化的影响
3.2 木质素磺酸钙-聚羧酸复合型减水剂对净浆流变性能的影响
3.2.1 木质素磺酸钙不同复合掺量对净浆流变性能的影响
3.2.2 复合型减水剂对净浆流变参数经时变化的影响
3.3 泥粉对复合型减水剂的作用效果的影响
3.3.1 泥粉对复合型减水剂饱和掺量的影响
3.3.2 不同减水剂掺量时泥粉对净浆流变参数经时变化的影响
3.4 本章小结
第4章 超细砂砂浆性能的影响因素研究
4.1 细骨料级配对砂浆性能的影响
4.1.1 机制砂用量对砂浆流变性的影响
4.1.2 机制砂用量对砂浆触变性的影响
4.1.3 机制砂用量对砂浆流动度及稠度的影响
4.2 净浆膜厚对砂浆流变性的影响
4.2.1 净浆膜厚对砂浆流变性能的影响
4.2.2 净浆膜厚对砂浆触变性的影响
4.2.3 净浆膜厚对砂浆稠度及流动度的影响
4.3 水膜厚度对砂浆性能的影响
4.3.1 水膜厚度对砂浆流变性的影响
4.3.2 水膜厚度对砂浆触变性的影响
4.3.3 水膜厚度对砂浆稠度及流动度的影响
4.4 矿物掺合料对砂浆性能的影响
4.4.1 单掺矿物掺合料对砂浆流变性的影响
4.4.2 单掺矿物掺合料对砂浆触变性的影响
4.4.3 单掺矿物掺合料对砂浆稠度及流动度的影响
4.4.4 不同矿物掺合料时砂浆性能对比分析
4.5 本章小结
第5章 砂浆性能与SCC工作性能的关联性研究
5.1 SCC工作性能测定及与砂浆性能表征值的关系
5.1.1 SCC工作性能的测定结果分析
5.1.2 新拌砂浆性能表征值与SCC工作性能的关联性分析
5.2 粗骨料特性及砂浆富余系数与SCC工作性能的关系
5.2.1 SCC工作性能的测定结果分析
5.2.2 砂浆膜厚与SCC工作性能的关联性分析
5.3 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献