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多功能外加剂对海砂混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响开题报告

 2021-02-22 16:04:32  

1. 研究目的与意义(文献综述)

混凝土的大量使用始于20世纪30年代,是现代土木建筑工程中用量最大、用途最广的一种建筑材料。鉴于经济、能源和资源等因素,高耐久性一直是人们不断追求的目标。长期以来,人们普遍认为,相对于其它结构材料,它不会自然损坏和失效,混凝土结构物使用四、五十年应该毫无问题。近10几年来,这种观念发生了变化,国内外的大量工程调查表明,很多结构在设计要求都满足的条件下,在没有遭受地震等破坏性自然灾害的情况下,使用了一、二十年、甚至刚投入使用的混凝土结构物,由于耐久性不足而非力学强度不够遭受破坏现象,有的不得不大修或拆除,有的甚至因钢筋锈断而倒塌,造成人员伤亡、财产损失。尤其是在沿海地区的海洋环境下,由于存在大量的氯离子,使得钢筋的锈蚀十分严重,进而使混凝土结构发生早期破坏。这样的问题在当今世界屡见不鲜,混凝土的耐久性问题已经引起了工程界的广泛关注。

沿海地区海砂资源丰富,浅海砂资源存量约1.6亿吨,挖掘潜力大,且具有含泥量低,分选好,分布集中特点,适合大规模工业化开采,同时运费低,但缺点是氯盐、贝壳等有害物质含量高。未经净化的海砂会使混凝土的和易性变差,对混凝土的强度也有一定影响,如果将未经净化的海砂应用于建筑工程中,必定会给建筑工程埋下严重的隐患。我国规范中规定工程中使用的海砂必须经过淡化处理,但是优质骨料原材料的供应日趋紧张,混凝土企业对骨料需求量巨大,材料加工企业往往会为追求产量而忽视质量的控制,导致海砂中大量残余贝壳、氯盐、硫酸盐等有害物质,严重影响混凝土结构的耐久性。近年来深圳、宁波、舟山等沿海地区使用未净化海砂代替河砂来生产混凝土材料,而且未采取相应的技术措施,引发了诸多海砂屋破坏的工程实例。

开发一种新型外加剂—优胶剂,可用于沿海工程建设混凝土中,可以固化混凝土中自由氯离子,特别是针对使用氯离子含量高的原材料(如水洗后的海砂仍含有氯离子、海砂水洗不彻底致使海砂中仍有高含量氯离子、原料供应商用未水洗海砂以次充好等)混凝土;可以优化混凝土硬化体微观结构,优化混凝土中胶凝材料体系配伍,充分发挥胶凝材料的水化硬化胶结作用,尤其是针对沿海工程建设高强度等级混凝土中单位胶凝材料用量较高的混凝土。将优胶剂与其他多种外加剂复配成一种新型多功能优胶复合外加剂(下文均简称为优胶剂),应用于海砂混凝土中来改善其综合性能,特别是提高其长期耐久性能。

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2. 研究的基本内容与方案

基本内容

本研究课题将针对海砂混凝土中氯离子含量高及服役环境不利的现状,开发能固化自由氯离子、优化海砂混凝土微观结构的优胶剂,并与其他多种外加剂复配性能一种新型专用多功能外加剂应用于海砂混凝土中,制备出高抗氯离子侵蚀的海砂混凝土。对高抗氯离子侵蚀海砂混凝土的工作性能、力学性能及耐久性能进行研究,并对此混凝土硬化体的微观结构进行分析与测试,采用xrd、红外等测试方法对其水化产物的物相组成进行研究,采用sem、mip对其硬化浆体的显微形貌、孔结构进行研究,进而掌握海砂混凝土抗氯离子侵蚀能力及护筋性能的提升机理。

研究目标

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3. 研究计划与安排

进度安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-6周:按照设计方案,完成后期测试所需海砂混凝土的制备。

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4. 参考文献(12篇以上)

1. 王子明,王亚丽.混凝土高效减水剂[m].北京:化学工业出版社,2015.

2. 杨阳.增效剂ctf与不同类型减水剂复掺对水泥基材料性能影响的研究[d].广西大学,2014.

3. 崔源声,李辉,徐德龙.商品混凝土行业低碳化发展的十个途径[j].混凝土与水泥制品,2012, (7): 70-74.

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