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第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.1.1 水泥混凝土存在的主要问题——强度、开裂与耐久性 1

1.1.2 水泥基材料与纤维增韧技术 4

1.2 碱矿渣及合成纤维增韧水泥基材料应用与研究 6

1.2.1 碱矿渣水泥基材料 7

1.2.2 合成纤维增韧水泥基材料 12

1.2.3 合成纤维增韧碱矿渣水泥基材料的研究进展 17

第二章 合成纤维增韧碱矿渣混凝土的配制及其宏观力学性能 18

2.1 原材料及其性质 18

2.1.1 矿渣 18

2.1.2 水泥 20

2.1.3 粉煤灰 22

2.1.4 合成纤维 24

2.1.5 水玻璃 25

2.1.6 氢氧化钠 26

2.1.7 水泥用标准砂 26

2.1.8 集料 27

2.1.9 其它外加剂及化学试剂 27

2.2 碱矿渣水泥配合比优化 27

2.2.1 缓凝剂选择与优化 27

2.2.2 水玻璃掺量及模数优化 32

2.3 合成纤维增韧碱矿渣混凝土的配制 35

2.3.1 碱矿渣混凝土配合比设计 35

2.3.2 硅酸盐混凝土配合比设计 36

2.3.3 合成纤维增韧碱矿渣混凝土配合比设计 36

2.4 合成纤维增韧碱矿渣混凝土工作性能及力学性能 37

2.4.1 合成纤维增韧碱矿渣混凝土的工作性能 37

2.4.2 合成纤维增韧碱矿渣混凝土的抗压强度 39

2.4.3 合成纤维增韧碱矿渣混凝土的抗折强度 44

2.4.4 合成纤维增韧碱矿渣混凝土的劈裂抗拉强度 46

2.4.5 合成纤维增韧碱矿渣混凝土的抗冲击性能研究 49

2.4.6 合成纤维增韧碱矿渣混凝土的弯曲断裂韧性研究 53

第三章 合成纤维增韧碱矿渣混凝土耐久性能 69

3.1 抗氯离子渗透性能 69

3.1.1 混凝土抗氯离子渗透性能及其评价方法 69

3.1.2 合成纤维增韧碱矿渣混凝土抗氯离子渗透性能 72

3.2 抗化学侵蚀性能 75

3.2.1 混凝土抗化学侵蚀性能及其评价方法 75

3.2.2 合成纤维增韧碱矿渣混凝土抗化学侵蚀性能 78

3.2.3 纤维增韧碱矿渣混凝土抗化学侵蚀性能的综合评价 86

3.3 抗高温性能 87

3.4 收缩性能 92

3.4.1 混凝土收缩性能及其评价方法 92

3.4.2 合成纤维增韧碱矿渣混凝土的收缩性能 94

3.5 抗碳化性能 97

3.5.1 混凝土抗碳化性能及其评价方法 97

3.5.2 合成纤维增韧碱矿渣混凝土的抗碳化性能 98

第四章 合成纤维增韧碱矿渣水泥硬化浆体组成与微结构 103

4.1 合成纤维增韧碱矿渣水泥硬化浆体的制备 103

4.2 合成纤维增韧碱矿渣水泥硬化浆体相组成 106

4.3 合成纤维增韧碱矿渣水泥硬化浆体的热分析 114

4.3.1 水泥硬化浆体差热分析 115

4.3.2 水泥硬化浆体热重分析 122

4.4 合成纤维增韧碱矿渣水泥硬化浆体微观形貌 127

4.5 合成纤维增韧碱矿渣水泥硬化浆体孔结构特征 135

4.5.1 孔隙率 135

4.5.2 中值孔径 138

4.5.3 孔径分布 141

4.5.4 孔分形特征 148

第五章 合成纤维在碱矿渣混凝土中抗裂增韧机理 156

5.1 碱矿渣水泥的水化机理 156

5.1.1 矿渣玻璃体结构及其活性 156

5.1.2 水玻璃结构与胶体特性 158

5.1.3 碱矿渣水泥水化机理 161

5.2 合成纤维在碱矿渣混凝土中的作用机制 164

5.2.1 纤维增强机理的经典理论 165

5.2.2 低掺率合成纤维在混凝土中的阻裂作用 169

5.2.3 低掺率合成纤维在混凝土中的增韧作用 172

5.2.4 合成纤维增韧碱矿渣混凝土的网络互穿模型 173

参考文献 176