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1 粉煤灰陶粒轻骨料混凝土研究现状和主要内容1

1.1 课题背景1

1.2 研究目的与意义3

1.3 粉煤灰陶粒轻骨料混凝土研究现状4

1.3.1 粉煤灰陶粒轻骨料制备技术现状4

1.3.2 轻骨料混凝土力学性能的研究现状6

1.3.3 轻骨料混凝土耐久性能的研究现状8

1.3.4 轻骨料混凝土导热系数的研究现状10

1.3.5 轻骨料混凝土高温性能的研究现状11

1.4 存在的主要问题、研究方案和研究内容12

1.4.1 存在的主要问题12

1.4.2 研究方案13

1.4.3 研究内容13

2 原材料与试验方法15

2.1 主要原材料及其性质15

2.1.1 水泥15

2.1.2 粉煤灰陶粒粗骨料15

2.1.3 细骨料16

2.1.4 矿物掺和料17

2.1.5 减水剂22

2.1.6 拌合用水22

2.2 粉煤灰陶粒轻骨料混凝土试验配合比22

2.3 粉煤灰陶粒性能研究24

2.3.1 粉煤灰陶粒SEM分析24

2.3.2 粉煤灰陶粒XRD分析25

2.3.3 粉煤灰陶粒IR分析26

2.4 试验研究方法与仪器设备27

2.4.1 试验依据的标准规范27

2.4.2 仪器设备27

3 粉煤灰陶粒轻骨料混凝土力学性能研究29

3.1 简介29

3.2 试验原材料及试验方法31

3.3 粉煤灰陶粒筒压强度对轻骨料混凝土抗压强度的影响32

3.4 水灰比对轻骨料混凝土抗压强度的影响33

3.5 粉煤灰陶粒预湿条件对轻骨料混凝土抗压强度的影响34

3.6 矿物掺和料对轻骨料混凝土抗压强度的影响37

3.6.1 单掺矿物掺和料对轻骨料混凝土抗压强度的影响38

3.6.2 复掺矿物掺和料对轻骨料混凝土抗压强度的影响41

3.6.3 轻骨料混凝土轴心抗压与立方体抗压强度的关系44

3.6.4 轻骨料混凝土不同龄期受压破坏形态45

3.6.5 轻骨料混凝土弹性模量49

3.6.6 人工神经网络法预测轻骨料混凝土长期强度53

3.6.7 轻骨料混凝土微观结构57

3.7 微观机理分析60

3.7.1 陶粒轻骨料与水泥石作用机理60

3.7.2 矿物掺和料对轻骨料混凝土增强作用机理61

3.8 小结67

4 粉煤灰陶粒轻骨料混凝土抗冻性能研究69

4.1 简介69

4.2 混凝土抗冻试验方法研究70

4.2.1 ASTM抵抗加速冻融循环试验方法70

4.2.2 慢冻试验方法71

4.2.3 临界膨胀试验方法71

4.2.4 临界水饱和度试验方法71

4.3 试验原材料及试验方法72

4.4 水灰比对轻骨料混凝土抗冻性能的影响75

4.5 陶粒预湿对轻骨料混凝土抗冻性能的影响79

4.6 矿物掺和料对轻骨料混凝土抗冻性能的影响81

4.6.1 单掺矿物掺和料对轻骨料混凝土抗冻性能的影响81

4.6.2 双掺矿物掺和料对轻骨料混凝土抗冻性能的影响83

4.6.3 三掺矿物掺和料对轻骨料混凝土抗冻性能的影响85

4.6.4 冻融循环后轻骨料混凝土的微观结构88

4.7 冻融损伤机理分析89

4.7.1 已有损伤机理89

4.7.2 混凝土抗冻性能的影响因素93

4.7.3 矿物掺和料对混凝土抗冻性能的增强机理94

4.8 小结95

5 粉煤灰陶粒轻骨料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究97

5.1 简介97

5.2 硫酸盐侵蚀试验方法研究98

5.2.1 现场试验方法98

5.2.2 实验室加速试验方法98

5.2.3 硫酸盐侵蚀环境的分级102

5.3 试验原材料及试验方法102

5.4 水灰比对轻骨料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响104

5.5 陶粒预湿对轻骨料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响104

5.6 矿物掺和料对轻骨料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响106

5.6.1 单掺矿物掺和料对轻骨料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响106

5.6.2 双掺矿物掺和料对轻骨料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响107

5.6.3 三掺矿物掺和料对轻骨料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响108

5.6.4 硫酸盐侵蚀后轻骨料混凝土的微观结构109

5.7 混凝土硫酸盐侵蚀机理分析110

5.7.1 硫酸盐化学侵蚀机理110

5.7.2 硫酸盐物理侵蚀机理113

5.8 矿物掺和料抗硫酸盐侵蚀机理114

5.9 小结115

6 粉煤灰陶粒轻骨料混凝土导热系数研究117

6.1 简介117

6.2 传热学问题的数学描述118

6.2.1 导热118

6.2.2 对流换热119

6.2.3 辐射换热119

6.3 导热系数的研究方法120

6.3.1 稳态法（防护热板法）120

6.3.2 非稳态法121

6.3.3 模型计算方法123

6.4 试验原材料及试验方法125

6.4.1 防护热板法125

6.4.2 脉冲法126

6.5 不同试验方法对轻骨料混凝土导热系数的影响126

6.6 干湿状态对轻骨料混凝土导热系数的影响127

6.7 水灰比对轻骨料混凝土导热系数的影响128

6.8 矿物掺和料对轻骨料混凝土导热系数的影响128

6.9 小结130

7 粉煤灰陶粒轻骨料混凝土高温性能研究131

7.1 简介131

7.2 试验原材料及试验方法133

7.3 高温后轻骨料混凝土外观特征134

7.4 矿物掺和料对高温后轻骨料混凝土性能的影响136

7.5 高温试验后轻骨料混凝土微观结构137

7.6 机理分析138

7.6.1 强度衰减机理138

7.6.2 混凝土爆裂机理139

7.7 小结140

8 粉煤灰陶粒轻骨料混凝土建筑能耗模拟计算142

8.1 简介142

8.2 能耗分析模型的建立143

8.2.1 模型概括143

8.2.2 外围护结构的尺寸144

8.2.3 在DeST-h中建立模型144

8.3 模型参数设定145

8.3.1 地理信息参数145

8.3.2 建筑构件材料参数146

8.3.3 建筑物房间功能参数151

8.3.4 建筑物房间通风参数155

8.4 能耗模拟计算156

8.4.1 房间能耗计算对比分析156

8.4.2 系统能耗计算对比分析157

8.4.3 建筑能耗计算对比分析158

8.5 小结160

9 结论161

参考文献164