基本信息
- 项目名称：
- 掺入硅灰对配制高强混凝土影响的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本次试验，主要研究硅灰在配置高强混凝土时，对混凝土强度的影响以及通过在不同掺量、不同龄期条件下硅灰对混凝土强度的研究，总结出混凝土强度的变化趋势。
- 详细介绍：
- 通过在不同掺量、不同龄期条件下硅灰对混凝土强度的研究，总结出混凝土强度的变化趋势。试验中设置空白组与实验组。在空白组中只加减水剂；在实验组中，根据硅灰掺量的不断增加适量提高减水剂用量以保证各组混凝土的水胶比（影响混凝土强度的主要因素）不变、且坍落度满足设计要求。由试验数据分析，7d龄期时硅灰掺量为8%其强度值最大，28d时掺量为17%出现最大值。在工程应用中可以根据实际需要选择合适的硅灰掺量配制出早强混凝土和高强混凝土。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本文基于对混凝土拌合料及特殊性能高强混凝土的研究，主要通过对普通混凝土和硅灰混凝土的抗压强度数据的对比和分析，证明掺入硅灰能够提高混凝土的抗压强度，并找出硅灰的实验室最佳掺入比例。
科学性、先进性及独特之处
- 实验使用控制单一变量的方法，排除非主要因素的影响，定量地对比分析掺入硅灰前后数据变化，证明硅灰能够提高混凝土强度并确定用于满足特殊工程要求的高性能混凝土中硅灰的合适掺量。
应用价值和现实意义
- 实验表明当硅灰掺量为8%时明显提高混凝土的早期抗压强度，当掺入硅灰量大于10%后明显提高混凝土28d强度。运用在实际工程中配制C50～C120的硅灰混凝土，既缩短了工期，又经济的增加了混凝土的强度。硅灰混凝土适用于高级公路和一些紧急抢险工程中，可以更好地达到预定的目标。
学术论文摘要
- 20 世纪30 年代，人们开始关注混凝土的抗渗性能，是始于大型水利工程的建设，如混凝土水坝、水渠、涵管等。试验采用C40混凝土。使用控制单一变量，按等量内掺的方法，设置空白组与实验组进行对比。在空白组中只加入减水剂，在实验组中按水泥质量的5%、8%、10%、12%、14%、17%掺入硅灰，根据硅灰掺量的不断增加适量提高减水剂用量以保证各组混凝土的水胶比（影响混凝土强度的主要因素）不变且坍落度满足设计需要。硅灰掺入混凝土后产生了两种效应——火山灰效应和微填料效应。通过探究在不同掺量、不同龄期条件下硅灰对混凝土强度的影响，总结出混凝土强度随硅灰掺量增加的变化趋势。试验中保持空白组和实验组中混凝土养护条件相同，7d强度检测，当硅灰掺量为8%时强度值最大，强度呈先增后降的变化形式；28d强度检测，随硅灰掺量增加而迅速提高，在硅灰掺量大于10%后强度继续缓慢上升。在实际工程中，如大坝，超高层建筑，机场等，实地进一步深入研究后可以根据需要配制早强和高强混凝土。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 2010年12月，通过安阳工学院大学生科技创活动领导小组结项验收。
参考文献
- [1] 冯乃谦. 高性能混凝土[M]. 北京: 中国铁道出版社, 1997 [2] 杨静. 建筑材料与人居环境[M]. 北京: 清华大学出版社, 2001 [3] 中华人民共和国国家标准. 普通混凝土配合比设计规程(JGJ55-2000) [S]. [4] 江正荣. 建筑施工计算手册 [M]. 北京: 中国建筑工业出版社，2004. [5] 林宝玉. 混凝土工程新材料设计与施工[M]. 北京：中国水利水电出版社，1998.8 [6] 李继业. 特殊性能新型混凝土技术[M]. 北京：化学工业出版社，2007.7
同类课题研究水平概述
- 随着建筑结构设计复杂程度的增加，人们对材料的工作性能提出了更高的要求，除了高强度外还希望混凝土具有很好的耐久性。掺合料如硅灰已被使用在一些特殊的工程当中。那么，进一步深入地研究硅灰的性能对推广硅灰混凝土在工程中的应用具有重要意义。 硅灰在实际工程中的应用是从70年代开始的，首先是挪威和瑞典等国家在港口码头、北海油田及地下矿井中部分采用了硅灰混凝土。20世纪80年代初加拿大在魁北克建立了硅灰混凝土站，研究并拌制了高标号混凝土一万立方米。1983年美国用硅灰混凝土修补了奥里夫泥河上的卡渣坝消力池，效果良好。我国对硅灰混凝土的研究历史不长，仅仅20多年时间。1985年水电部东勘院科研所和水电部第十二工程局首次在四川渔子溪二级电站中试用了硅灰混凝土；在引水隧洞喷射混凝土中，掺入硅灰以减少混凝土的回弹量；中国南京水利科学研究院在大伙房水库工程、龙羊峡泄水构筑物和葛洲坝泄水闸修补等工程中采用了硅灰混凝土，并且达到了较好的效果。现如今硅灰混凝土更多用于大型工程建设，如水坝、水下工程、隧道工程等。那么积极研究硅灰性质并将其推广应用是今后混凝土研究中的重要一环。
