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第1章 绪论1

1.1课题的提出和研究背景1

1.2轻骨料混凝土结构抗冻性的研究现状3

1.2.1冻融循环作用下混凝土相关理论3

1.2.2混凝土抗冻耐久性的主要影响因素3

1.2.3混凝土温度场及温度应力的研究5

1.3我国天然轻骨料的形成及特性7

1.3.1天然轻骨料的开发和应用9

1.3.2轻骨料混凝土标准和规程的编制9

1.3.3轻骨料混凝土分类及优点10

1.4纤维增强混凝土的特性及应用12

1.5矿物掺合料对混凝土受冻的影响13

1.6项目选题的意义14

1.7主要研究内容15

第2章 试验材料与方法17

2.1主要原材料及其性质17

2.1.1水泥、骨料及外加剂等材料性能17

2.1.2纤维物理性能21

2.2浮石的主要成分及性能22

2.2.1浮石的形成22

2.2.2浮石的化学成分23

2.3试验方案设计24

2.3.1轻骨料混凝土的早期力学性能研究的必要性24

2.3.2粉煤灰掺入对轻骨料混凝土耐久性能影响研究25

2.3.3纤维增强轻骨料混凝土的抗冻性研究26

2.3.4开放系统下轻骨料混凝土冻胀性能研究27

2.3.5成型工艺27

2.3.6试验仪器28

2.4试验方法31

2.4.1轻骨料混凝土早期力学性能试验31

2.4.2轻骨料混凝土耐久性能试验32

2.4.3轻骨料混凝土冻融循环试验32

2.4.4轻骨料混凝土三温冻胀性能试验34

2.5本章小结34

第3章 轻骨料混凝土28天早期性能及耐久性试验研究36

3.1轻骨料混凝土早期力学性能研究36

3.1.1试验概况36

3.1.2试验数据统计结果37

3.1.3轻骨料混凝土轴心与立方体抗压强度关系38

3.1.4轻骨料混凝土在龄期内受压破坏形态41

3.1.5轻骨料混凝土28天应力应变关系曲线46

3.1.6轻骨料混凝土早期弹性模量增长规律50

3.1.7轻骨料混凝土强度对减水剂反应情况58

3.1.8轻骨料混凝土早期性能研究结论59

3.2轻骨料混凝土耐久性能的试验研究60

3.2.1试验概况60

3.2.2轻骨料混凝土试验结果61

3.2.3粉煤灰对轻骨料混凝土抗碳化性能影响63

3.2.4粉煤灰对轻骨料混凝土抗渗透性影响65

3.2.5轻骨料混凝土抗氯离子渗透能力67

3.2.6掺粉煤灰对混凝土强度的影响71

3.2.7粉煤灰对轻骨料混凝土耐久性能总结73

3.3本章小结74

第4章 冻融环境下轻骨料混凝土损伤研究76

4.1冻融循环的影响因素及试验设计76

4.1.1轻骨料混凝土冻融循环试验76

4.1.2试验设计76

4.1.3试验配合比及制备过程77

4.1.4冻融循环试验仪器79

4.2力学性能试验79

4.2.1基本力学性能测试结果79

4.2.2三类混凝土棱柱体受压裂缝扩展形式及破坏形态81

4.3轻骨料混凝土抗冻性试验83

4.3.1纤维轻骨料混凝土冻融循环后的力学性能试验结果83

4.3.2纤维对冻融后混凝土的力学性能的影响85

4.4冻融后轻骨料混凝土的性能情况87

4.4.1碎石轻骨料混凝土的冻融后质量、强度87

4.4.2纤维轻骨料混凝土和碎石轻骨料混凝土的冻融后破坏形式89

4.5纤维轻骨料混凝土冻融损伤试验研究90

4.5.1混凝土冻融循环损伤91

4.5.2轻骨料混凝土损伤试验92

4.5.3聚丙烯纤维对轻骨料混凝土冻融损伤的抑制作用96

4.5.4纤维轻骨料混凝土冻融损伤破坏机理分析99

4.5.5纤维轻骨料混凝土冻融损伤特性的研究100

4.6本章小结117

第5章 开放系统下轻骨料混凝土冻融循环试验研究118

5.1影响混凝土抗冻的因素118

5.2试验设计120

5.2.1试验仪器及试件设计120

5.2.2轻骨料混凝土配合比方案及试件冻结状态122

5.3轻骨料混凝土在开放系统下冻融循环性能衰减情况124

5.3.1开放系统下冻融循环试验数据及分析124

5.3.2混凝土在开放系统下冻融过程中超声波变化情况127

5.4轻骨料混凝土冻胀性能及降温传导性的试验研究133

5.4.1单次冻胀过程中试验数据133

5.4.2纤维轻骨料混凝土冻胀量的发育情况143

5.4.3纤维轻骨料混凝土冻结过程测试点温度传导过程146

5.5本章小结148

第6章 结论与展望150

6.1结论150

6.2进一步开展工作的设想和思路152

参考文献154

附录162