氧化石墨烯在頁巖陶粒高強輕質(zhì)混凝土中的應(yīng)用研究
簡介
本書特色
前言
章節(jié)列表
精彩閱讀
下載資源
相關(guān)圖書
本書簡要介紹了高強輕質(zhì)混凝土、頁巖陶粒和氧化石墨烯的應(yīng)用研究現(xiàn)狀,以陶粒和陶砂為粗細(xì)骨料配制了高強輕質(zhì)混凝土,通過一系列試驗詳細(xì)分析了不同添加量的氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土工作性能、力學(xué)性能、耐久性能和干燥收縮性能等宏觀性能的影響。基于高強輕質(zhì)混凝土的干燥收縮試驗數(shù)據(jù),對比分析了常見的干燥收縮模型的適用性和準(zhǔn)確性,并提出了氧化石墨烯含量影響系數(shù)的ACI 209(1992)修正模型。結(jié)合壓汞儀測試和掃描電鏡測試結(jié)果,較為全面地分析了氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)和微觀形貌的影響。
本書內(nèi)容豐富,系統(tǒng)全面,可供土木工程、建筑工程、水利工程和交通運輸工程等專業(yè)從事水泥混凝土材料設(shè)計、施工和管理工作的廣大技術(shù)人員,以及科研院所的科技人員和高等院校相關(guān)專業(yè)的師生參考使用。
相比普通混凝土,高強輕質(zhì)混凝土在超高層建筑物、大跨度橋梁和深海平臺等大型結(jié)構(gòu)建設(shè)中展現(xiàn)出了無可比擬的優(yōu)勢。近幾年,高強輕質(zhì)混凝土的需求量日益擴增。隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,對高強輕質(zhì)混凝土的性能需求也與時俱進(jìn)。高強輕質(zhì)混凝土不僅要保證輕質(zhì)量高強度,更要兼顧良好的耐久性能和干燥收縮性能。為了實現(xiàn)資源可持續(xù)和環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展,國家近年來陸續(xù)出臺了相關(guān)政策,提倡混凝土應(yīng)逐漸達(dá)到“綠色”“低碳”的要求。但是,由于強度有限和脆性大等,高強輕質(zhì)混凝土的性能有待進(jìn)一步提高。為了彌補上述缺點和進(jìn)一步提高高強輕質(zhì)混凝土的綜合性能,納米材料的使用為此提供了一條新的道路。
納米材料自研發(fā)以來一直受到水泥和混凝土行業(yè)的極大關(guān)注,通過近幾年的廣泛研究,納米材料用于改善混凝土性能已經(jīng)取得了諸多成果。氧化石墨烯是一種最為典型且具有二維結(jié)構(gòu)的納米材料。氧化石墨烯除了具備其他納米材料具備的“納米效應(yīng)”外,其特有的含氧官能團還能幫助混凝土獲得更優(yōu)異的力學(xué)性能和耐久性能。隨著氧化石墨烯在混凝土中研究的深入和氧化石墨烯制造成本的降低,氧化石墨烯在混凝土領(lǐng)域的應(yīng)用前景必將變得更加廣闊。但是,氧化石墨烯在混凝土中的運用目前仍處于初期探索階段,研究內(nèi)容以力學(xué)性能為主,研究方法注重宏觀層面,許多增強機制仍需進(jìn)一步的研究和驗證,特別在高強輕質(zhì)混凝土中的研究幾乎沒有。
本書緊緊圍繞氧化石墨烯對頁巖陶粒高強輕質(zhì)混凝土的工作性能、力學(xué)性能、耐久性能、干燥收縮性能和微觀機理等方面的影響開展試驗研究。全書共分8章,主要內(nèi)容包括:研究以減水劑為活性劑的氧化石墨烯分散液制備工藝,對比不同含量氧化石墨烯的分散效果,設(shè)計相應(yīng)的混凝土拌合物制備工藝,配制等級為LC60的高強輕質(zhì)混凝土;通過坍落度試驗對工作性能進(jìn)行研究,得出氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土工作性能的影響規(guī)律;通過抗壓強度試驗、抗折強度試驗、劈裂抗拉強度試驗和抗壓彈性模量試驗對力學(xué)性能進(jìn)行研究,得出氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土力學(xué)性能的影響規(guī)律,利用比強度、折壓比、拉壓比等特征參數(shù)對力學(xué)性能進(jìn)行評價,并對抗折強度、劈裂抗拉強度和抗壓彈性模量計算公式進(jìn)行研究,以抗壓強度試驗數(shù)據(jù)為變量,分別對比分析目前常用抗折強度、劈裂抗拉強度和抗壓彈性模量計算公式的預(yù)測精度;通過抗氯離子滲透試驗、抗硫酸鹽侵蝕試驗、抗凍試驗和抗碳化試驗對耐久性能進(jìn)行研究,得出氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土耐久性能的影響規(guī)律;通過干燥收縮試驗對干燥收縮性能進(jìn)行研究,得出氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土干燥收縮性能的影響規(guī)律,重點對比分析常見的干燥收縮模型對于高強輕質(zhì)混凝土干燥收縮預(yù)測的適用性,并提出含有氧化石墨烯含量影響系數(shù)的ACI 209(1992)修正模型;通過壓汞儀測試方法和掃描電子顯微鏡測試方法較為全面地分析氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土孔隙結(jié)構(gòu)和微觀形貌的影響,從微觀機理角度分析高強輕質(zhì)混凝土宏觀性能變化的原因。
本書是根據(jù)西昌學(xué)院博士科研啟動項目“含氧化石墨烯輕質(zhì)高強混凝土力學(xué)性能研究”(YBZ202144)的研究成果,結(jié)合作者及其研究團隊近年來的研究成果撰寫而成。
本書在編寫過程中,參閱了大量的相關(guān)專著和文獻(xiàn),在此向有關(guān)專家和作者致以誠摯的謝意!由于編寫時間倉促,作者的經(jīng)驗和水平有限,書中難免存在不妥之處,懇請讀者和專家批評指正。
作者
2023年8月
1.1 研究背景 1
1.2 高強輕質(zhì)混凝土 4
1.2.1 高強輕質(zhì)混凝土的定義 4
1.2.2 高強輕質(zhì)混凝土優(yōu)缺點 5
1.2.3 高強輕質(zhì)混凝土研究進(jìn)展 6
1.3 頁巖陶粒混凝土 8
1.3.1 頁巖陶粒特征及類型 8
1.3.2 高強頁巖陶粒技術(shù)指標(biāo) 9
1.3.3 頁巖陶粒混凝土的研究現(xiàn)狀 9
1.4 氧化石墨烯 11
1.4.1 氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 11
1.4.2 氧化石墨烯的制備 13
1.4.3 氧化石墨烯的分散 14
1.5 氧化石墨烯在水泥基材料中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀 15
1.5.1 氧化石墨烯增強機理 15
1.5.2 氧化石墨烯對力學(xué)性能的影響研究 17
1.5.3 氧化石墨烯對耐久性能的影響研究 18
1.6 本書主要研究內(nèi)容 19
第2章 試驗原材料及試件制備 21
2.1 試驗主要原材料 21
2.1.1 氧化石墨烯 21
2.1.2 頁巖陶粒 23
2.1.3 頁巖陶砂 25
2.1.4 水泥 27
2.1.5 粉煤灰 27
2.1.6 減水劑 29
2.2 氧化石墨烯分散液的制備 30
2.2.1 分散液制備流程 30
2.2.2 分散液制備結(jié)果對比 32
2.3 試驗配合比設(shè)計 33
2.3.1 試驗配合比設(shè)計原則 33
2.3.2 試驗配合比設(shè)計步驟 34
2.3.3 試驗配合比設(shè)計方案 37
2.4 試件制備 37
2.4.1 制備工藝 37
2.4.2 試驗項目 39
2.5 本章小結(jié) 40
第3章 氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土工作性能的影響研究 41
3.1 氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土密度的影響 41
3.1.1 試驗方法 42
3.1.2 結(jié)果分析 43
3.2 氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土坍落度的影響 44
3.2.1 試驗方法 45
3.2.2 結(jié)果分析 45
3.3 本章小結(jié) 47
第4章 氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土力學(xué)性能的影響研究 48
4.1 氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土抗壓強度的影響 48
4.1.1 試驗方法 48
4.1.2 結(jié)果分析 50
4.2 氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土抗折強度的影響 53
4.2.1 試驗方法 53
4.2.2 結(jié)果分析 55
4.3 氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土劈裂抗拉強度的影響 58
4.3.1 試驗方法 59
4.3.2 結(jié)果分析 60
4.4 氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土抗壓彈性模量的影響 64
4.4.1 試驗方法 64
4.4.2 結(jié)果分析 66
4.5 本章小結(jié) 70
第5章 氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土耐久性能的影響研究 72
5.1 氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土抗氯離子滲透性能的影響 73
5.1.1 基本理論 73
5.1.2 試驗方法 77
5.1.3 結(jié)果分析 80
5.2 氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土抗硫酸鹽侵蝕性能的影響 82
5.2.1 基本理論 82
5.2.2 試驗方法 85
5.2.3 結(jié)果分析 87
5.3 氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土抗凍性能的影響 90
5.3.1 基本理論 90
5.3.2 試驗方法 93
5.3.3 結(jié)果分析 97
5.4 氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土抗碳化性能的影響 101
5.4.1 基本理論 101
5.4.2 試驗方法 105
5.4.3 結(jié)果分析 107
5.5 本章小結(jié) 111
第6章 氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土干燥收縮性能的影響研究 112
6.1 氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土干燥收縮性能的影響 112
6.1.1 基本理論 114
6.1.2 試驗方法 117
6.1.3 結(jié)果分析 119
6.2 常見的干燥收縮預(yù)測模型對比分析 121
6.2.1 常見的干燥收縮預(yù)測模型 122
6.2.2 模型對比分析 129
6.2.3 預(yù)測結(jié)果分析 133
6.3 ACI 209(1992)修正模型的建立與預(yù)測分析 137
6.3.1 ACI 209(1992)修正模型 140
6.3.2 預(yù)測結(jié)果分析 143
6.4 本章小結(jié) 145
第7章 氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土微觀機理的影響研究 146
7.1 引言 146
7.2 氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土孔隙結(jié)構(gòu)的影響 150
7.2.1 試驗方法 158
7.2.2 結(jié)果分析 160
7.3 氧化石墨烯對高強輕質(zhì)混凝土微觀形貌的影響 162
7.3.1 試驗方法 164
7.3.2 結(jié)果分析 164
7.4 本章小結(jié) 168
第8章 結(jié)論與展望 170
8.1 結(jié)論 170
8.2 展望 172
參考文獻(xiàn) 174
- 應(yīng)用型高校通識教育課程思政教學(xué)設(shè)計研究 [唐敬偉 江娜 著]
- 系統(tǒng)集成項目管理工程師考試32小時通關(guān)(第二版) [薛大龍]
- 鴻蒙系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)項目化教程 [鄧文達(dá) 史勁 李禮]
- 新形勢下全球價值鏈視角的地方汽車產(chǎn)業(yè)集群升級實證研究 [張兆英 著]
- 梅蘭竹菊松詩詞與君子文化再讀 [李汶凈 著]
- 戰(zhàn)略管理——新思維與商業(yè)競爭分析工具 [主編 舒波]
- 用英語介紹中國:經(jīng)典誦讀 [青閏 編譯]
- 化工分離技術(shù)與優(yōu)化策略研究 [王婷婷 著]
- 人工智能開發(fā)框架應(yīng)用 [主編 王明超 蘆婭云]
- 信息系統(tǒng)項目管理師案例分析一本通(第二版) [王樹文 編著]
- 價值營銷戰(zhàn)略模型—用三大價值構(gòu)建白酒營銷系統(tǒng) [李學(xué) 編著]
- 軟考論文高分特訓(xùn)與范文10篇——系統(tǒng)規(guī)劃與管理師 [薛大龍 施游 胡曉萍]
- 新概念英語單詞(全四冊)循環(huán)速記一本通 [周琨 編著]
- Windows Server 2016網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) [孟凡樓 劉洋]
- HTML5+CSS3網(wǎng)頁設(shè)計與制作項目化教程 [范佳 胡卓舒 馮迎]
- 水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)和機電設(shè)備制造監(jiān)理工作指南 [主編 張小陽]
- 廣西瑤族傳統(tǒng)服飾文化研究 [容婷 著]
- 面向知識元的領(lǐng)域信息抽取與圖譜構(gòu)建 [朱小龍 著]
- 電子產(chǎn)品設(shè)計與制作 [黃荻 陳志漫]
- 數(shù)據(jù)庫原理與實踐(MySQL版) [楊俊杰 劉忠艷]
- 南陽漢代畫像石造型語言研究 [龐國華 著]
- C語言程序設(shè)計(第三版) [主編 丁紅 王立新 蔡開立]
- 民航客艙服務(wù)實用英語教程 [主編 田靜 徐亞玲]
- 軟考論文高分特訓(xùn)與范文10篇—信息系統(tǒng)項目管理師(第二版) [主編 薛大龍]
- Python數(shù)據(jù)分析 [主編 馮志輝 趙磊 李放]
- 大學(xué)信息技術(shù) [曾翰穎 編著]
- 大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ) [主 編 李婷 張玉萍]
- Python程序設(shè)計與應(yīng)用(第二版) [主編 張廣淵]
- 多維視域下的高校籃球教學(xué)創(chuàng)新研究 [張利超 李寧 著]
- 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練實踐教程 [主編 王日華 陳武 黃喆誠]