【摘 要】
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由于中国基础建设的高速发展,我国许多地区天然砂已经枯竭,无砂可采。为解决这一问题,我国很多地区开始使用机制砂代替天然砂。目前关于机制砂混凝土多在低强度混凝土构件使用,而在高强度混凝土应用方面较少,研究成果也不足。为将机制砂应用进一步推广到高强度混凝土,本文以C60机制砂混凝土为研究对象,同时由于在混凝土预制箱梁方面,开始逐渐采用蒸汽养护,所以本文将蒸汽养护与高强机制砂混凝土相结合,作为本文最大的创
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由于中国基础建设的高速发展,我国许多地区天然砂已经枯竭,无砂可采。为解决这一问题,我国很多地区开始使用机制砂代替天然砂。目前关于机制砂混凝土多在低强度混凝土构件使用,而在高强度混凝土应用方面较少,研究成果也不足。为将机制砂应用进一步推广到高强度混凝土,本文以C60机制砂混凝土为研究对象,同时由于在混凝土预制箱梁方面,开始逐渐采用蒸汽养护,所以本文将蒸汽养护与高强机制砂混凝土相结合,作为本文最大的创新点来开展研究。本文主要研究内容:（1）研究不同蒸汽养护温度对C60机制砂混凝土抗压强度、动弹性模量、微观孔结构和抗氯离子渗透性的影响,同时建立不同蒸汽养护温度下,随蒸养时长发展混凝土抗压强度预测模型;（2）不同蒸汽养护温度对水泥水化程度、水泥水化产物成分的影响,并在此基础上探究不同蒸汽养护温度对试块构件不同位置温度变化的影响,综合上述研究内容,提出最优蒸汽养护温度,最后结合实际的工程背景,优化混凝土预制箱梁的蒸汽养护方法;（3）探究机制砂不同石粉含量对C60机制砂混凝土工作性、抗压强度、动弹性模量、微观孔结构和抗氯离子渗透性的影响,同时设置河砂试验组进行对比,探究机制砂对以上各项性能的影响;（4）探究干湿法生产工艺对机制砂MB值的影响,区分两种生产工艺的优缺点,探究石粉含量和泥粉含量对机制砂MB值的影响,并建立石粉含量和泥粉含量与机制砂MB值之间的函数关系式,来预测不同石粉含量和泥粉含量机制砂的MB值,探究机制砂不同MB值对C60机制砂混凝土工作性、抗压强度、动弹性模量、微观孔结构和抗氯离子渗透性的影响。本文研究得出的主要结论:（1）蒸汽养护温度越高,混凝土达到设计强度需要的蒸养时间越短,但蒸汽养护对混凝土后期性能有损失,即蒸汽养护温度越高,后期强度与动弹性模量越低;对比标准养护,蒸汽养护对混凝土的抗压强度、动弹性模量、最可几孔径、孔隙率、抗氯离子渗透性不利,蒸汽养护温度越高,上述性能在后期越差。（2）蒸汽养护温度越高,水泥水化的速率越快,但水泥水化的产物没有发生变化,蒸汽养护只提高水泥水化速率;在蒸汽养护恒温期和降温期,混凝土试件内部温度高于蒸汽养护室环境温度,在恒温期2h,混凝土试件芯部与1/2芯部温度与蒸汽养护室环境温度的温度差值达到最大,但随着恒温期发展,该差值逐渐减小。（3）综合各蒸汽养护温度对C60机制砂混凝土宏观性能、微观结构、混凝土内部温度变化的影响,同时分析对水泥净浆水泥水化的影响,经过对比认为在40℃、50℃、60℃三种养护温度中,蒸汽养护50℃为最优蒸汽养护温度。（4）在相同配合比下的河砂混凝土和机制砂混凝土,河砂混凝土的工作性、抗压强度、动弹性模量、最可几孔径、孔隙率和抗氯离子性均优于机制砂混凝土,但两者各项性能的差距较小。通过优化机制砂混凝土配合比和合理控制机制砂性能指标,可以使机制砂混凝土性能接近河砂混凝土,进而使用机制砂代替河砂。（5）适当提高机制砂石粉含量可以提高机制砂混凝土抗压强度、动弹性模量抗氯离子性,降低机制砂混凝土的最可几孔径、孔隙率。四组石粉含量机制砂混凝土上述各项性能以5%石粉机制砂混凝土为最优,0%石粉机制砂混凝土次之,10%石粉机制砂混凝土性能劣于0%石粉混凝土,15%石粉机制砂混凝土性能最差,综上C60机制砂混凝土的石粉含量应尽量控制在0%～5%之间。（6）干法制砂工艺生产的机制砂MB值高于湿法制砂,干法制砂不受地域条件与气候季节限制,湿法制砂受水资源影响,对环境不友好;泥粉对机制砂MB值的影响强于石粉,在生产机制砂过程中,应严格控制机制砂泥粉含量。（7）适当提高机制砂MB值可以提高机制砂混凝土抗压强度、动弹性模量和抗氯离子性,降低机制砂混凝土的最可几孔径、孔隙率。四组MB值机制砂混凝土上述各项性能以MB值1.0机制砂混凝土为最优,MB值0.5机制砂混凝土次之,MB值1.4机制砂混凝土性能劣于MB值0.5混凝土,MB值2.0机制砂混凝土性能最差。综上C60机制砂混凝土的MB值应尽量控制在0.5～1.0之间。
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