毕业论文开题报告
题 目
内养护对粉煤灰混凝土性能影响
学 院 班 级 学生姓名 开题日期
土木工程学院 0134101 杨建取
专 业 无机非金属材料工程 学 号 指导教师 2014.3.28
013410146 刘富玲
《内养护对粉煤灰混凝土性能影响》开题报告
一、选题的背景与意义： （一）课题研究来源 本课题来源于河南省科技厅重点科技攻关项目：绿色高性能自养护粉煤灰混凝土技术研究。 （二）课题研究的目的 通过对不同类型的内养护剂和同种内养护剂不同掺入量对粉煤灰混凝土性能影响这一课题的研究，改善混凝土内部的湿度场，提高了混凝土内部的含湿量，达到控制混凝土收缩变形、控制混凝土开裂、增强粉煤混凝土的抗压强度、抗渗、抗冻融循环能力的目的。 （三）课题研究的意义 粉煤灰混凝土虽然在工程建筑领域中被大量应用，但是它有许多的缺点，混凝土中掺入粉煤灰后，导致用水量的降低，从而需要更为严格的养护制度来确保混凝土强度正常展。但是，在工程实际中施工环境、施工条件等因素的限制，并不能够为混凝土提供严格的养护制度，从而限制了粉煤灰混凝土强度的发展、应用范围。还存在水化热高、温度应力大、自收缩高等问题，容易在成型早期因温度应力和自收缩过大而产生开裂，自收缩主要是由水泥水化过程中的自干燥引起的。而饱水轻集料（LWA）和超强吸水剂（SAP）等内养护剂作为自养护组分为粉煤灰混凝土提供自养护给水能够更好地使粉煤灰混凝土发挥出其既有优势，同时也解决其本身存在的一些问题。在粉煤灰混凝土的硬化过程中提供充足的水分，使水泥水化进行的更加的充分，从而也提高了粉煤灰混凝土的整体密实度，进而减少了混凝土内部的空隙，增加其内部网状结构的连结数量，使其抗渗、抗冻融循环的能力得到很大的提高。扩大粉煤灰混凝土的应用范围，提高其在建筑工程等领域的地位。 2
二、国内外研究现状： （一）国内研究现状 粉煤灰混凝土作为一种常用的建筑材料，在建筑工程领域等地方得到了大量的应用。它有许多的优点，如替代部分水泥、节约生产成本、降低混凝土水化热和早期强度、降低渗透性和耐久性同时在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量细骨料；减少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；增强混凝土的可泵性；减少了混凝土的徐变；减少水化热、热能膨胀性；提高混凝土抗渗能力；增加混凝土的修饰性。 但是粉煤灰混凝土也存在早期自收缩明显，容易引起混凝土开裂等问题。而通过对粉煤灰混凝土在自然养护、标准养护、浸水养护以及带模水养护条件下的强度以及收缩性能的研究，证明早期供水养护对其性能有很大影响。但是，带模水养护与浸水养护的效果相当，且费工费时，不利于其现场施工应用。还有人研究了水养护的粉煤灰混凝土，发现其表面仍然会产生微裂与掉角的现象。因此，上述养护方法均不能从根本上解决粉煤灰混凝土早期自收缩和开裂的问题。同济大学杨全兵进行了在水中养护两年的高性能混凝土自干燥的研究，发现虽然外层自干燥现象有所削弱，但是内层的自干燥现象仍然存在，而混凝土内毛细孔相对湿度的降低，是高性能混凝土自收缩以及干燥收缩产生的主要原因[1]。华南理工大学的叶华等在低水胶比的混凝土中掺入了内养护剂——高吸水聚合物，其在缓解自干燥、减小自收缩方面取得了一定的成效[2]。合肥工业大学的姚明 甫等在基于国外Jensen的理论基础上对超强吸水剂的内养护实验进行研究，全面地验证了超强吸水剂对混凝土的收缩性能以及力学性能的影响，证实了内养护混凝土的自收缩率以及干缩率有显著的降低，而且通过表面吸水率实验表明利用高吸水聚合物的内养护作用改善了混凝土内部结构，使之更加致密，养护效果也最好[3]。东南大学的钱春香等研究高吸水聚合物对混凝土收缩开裂的改善作用也取得了一定成效，实验结果证实了高吸水聚合物可以很显著地改善混凝土的收缩开裂性能，同时也验证了高吸水聚合物的使用可显著提高在自然环境中养护的混凝土的强度，甚至可以替代混凝土的标准养护[4]。 使用高吸水聚合物作为混凝土内养护材料的概念是由丹麦学者O.M.Jensen和 （二）国外研究现状 P.F.Hansen在2001年提出，他们认为，溶胀的高吸水聚合物会在环境PH或离子浓度大的情况下释放出水分[5]。对于水泥水化的过程来说，水泥内部的组成成分遇水开始水化以后，由于水化生成的钙离子溶解到水中，体系的PH上升。阳离子浓度伴随着水泥水化的进行不断的增加，从而促使高吸水聚合物不断地释放出来水分，并且供给水泥进一步水化所需要的水分。另外，由于高吸水聚合物与其内部未释放的水的蒸发需要消耗的能量较大，加之高吸水聚合物离子表面成膜，使干燥速度减慢，从而减缓了由蒸发引起的水分损耗。这一方法的提出得到了国外学者的一致认同。
3