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西北工业大学硕十论文
第一章绪论
引言
粉煤灰是燃煤电厂产生的大宗工业废料,又是一种具有火山灰
活性的物质,能为建材工业所用。目前,粉煤灰在我国建材工业中
的应用主要有路基填充材料、墙体材料、粉煤灰水泥和混凝土掺
合料等,虽然这些措施能处理部分粉煤灰,但利用率低,没有充分
发挥粉煤灰的作用。用粉煤灰配制水泥和作为混凝土掺合料是粉煤
灰利用的有效途径,但用量有限。大量存积的粉煤灰不仅占用土地,
而且严重污染环境。因此,如何提高粉煤灰的利用率及利用水平己
成为巫待解决的重要课题。另一方面,高强混凝土在国民建设中发
挥出越来越重要的作用,是混凝土发展的必然趋势。大掺量粉煤灰
高强混凝土的研制对于提高粉煤灰的利用率和利用水平,实现粉煤
灰建材资源化有重要意义。
在建筑工程中,混凝土是使用最为广泛的一种大宗建筑材料,
虽然混凝土的各种组成材料存在多变性,生产操作有一定的随机
性,但其最终性能指标总是符合一定的规律性。混凝土性能主要指
混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能等,实际上,混凝土的许
多其它性质,诸如弹性模量、水密性或抗渗性,包括抗侵蚀水
在内的抗风化性,均直接或间接与强度有关,混凝土的抗压强度比
其它种类的强度更容易测试。因此,研究混凝土的性能离不开研究
其抗压强度的变化规律
为获得科学的试验结论,国内外早己将数理统计原理广泛应用
于混凝土的试验研究,包括有关混凝土的一些标准和规范的制定、
试验方法的设计等。如混凝土的天实际强度服从正态分布,它
是混凝土设计和质量控制的重要依据混凝土的各种快测强度与
天实际标养抗压强度有较好的相关性,其回归数学关系表达式
可用于预测、评定混凝土的工程质量利用混凝土配合比的正交试
验设计,可以事半功倍地推断混凝土不同因素对性能的影响及显著
性关系等。
西北工业大学硕士论文
混凝土的强度与很多因素有关,用线性表达式来预测混凝土的
强度虽然简便,但精度比较低。近年来,神经网络方法得到了很大
的发展,如果把它应用于混凝土的强度预测中,那就能用非线性方
法来对混凝土强度进行预测。用神经网络方法可以考虑很多影响强
度的因素,而且简单易行,精度较高。
粉煤灰混凝土的研究和工程应用
国外的研究和应用
年,美国首先进行粉煤灰混凝土的应用研究。
年美国垦务局在建造蒙大拿州工程
中使用了余万吨粉煤灰,取得了改善混凝土性能、节约水泥的
优良效果。上世纪年代,英国、法国、德国、前苏联、波兰、
日本、印度等国的水利工程中也应用了粉煤灰混凝土。从年代
开始,美国和英国对粉煤灰混凝土的研究和开发进入新的时期。
年在英国利兹召开的“粉煤灰在混凝土中的应用”第一届国
际学术讨论会评价粉煤灰是一种具有独特性能的混凝土新材料,可
在结构混凝土中加以应用。美国从年开始公布粉煤
灰暂行标准,对化学成分、细度、抗压强度、需水量比和均匀性等
指标作了规定。英国在年颁布了《作为结构混凝土中胶凝物
质组分的粉煤灰标准》。英国在年间,先后将大掺
量粉煤灰混凝土成功应用于大坝机场路面
船坞滑道污水处理厂给水塔电站储煤
厂重载地坪以及南韦尔斯的高架桥,粉煤灰掺量为
强度为,坍落度为加拿大
在一幢层高的综合楼中应用了大掺量粉煤灰混凝土,掺量高达
强度达,在另一幢层的办公楼钻孔沉箱桩
中也应用了大掺量粉煤灰混凝土,实测强度为。美国佛
罗里达州的一座海边高架桥的下部混凝土中采用了大掺量粉煤灰
混凝土,用粉煤灰取代了的水泥。在犹他州静水坝的主表面与
芯体也采用了掺量高达的粉煤灰混凝土。日本采用粉煤
灰、矿粉复合掺合料在明石跨海大桥的预应力桥墩中应用了总掺量
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为的高掺量粉煤灰混凝土
国内的研究和应用
早在年, 国家财经委在编制并颁布的“关于在基本建设
工程中使用水泥暂行规定”中,就确定了粉煤灰作为“水硬性混合
材料”掺入水泥熟料中生产水泥,其掺量为。随着科研
单位对粉煤灰掺入混凝土中的系统研究和在工程中的应用实践,特
别是在水利工程中应用以后,粉煤灰在建筑工程领域也逐渐得到了
应用,并取得了十分显著的效果
年,黄河三门峡、刘家峡、陈村、合山、欧阳海灌区以
及台湾的雾社坝工程中掺用了粉煤灰,取得了减少水化热、改善性
能和节约水泥的良好效果。在工业与民用建筑的钢筋混凝土建筑物
和构筑物中也有使用,如桂林沙河电厂地下厂房的梁、板、柱等钢
筋混凝土中掺有的原状灰。年,齐齐哈尔钢厂轧钢车
间用齐齐哈尔电厂的原状灰配制混凝土