彩色清水自密實混凝土的性能特點及其運用,建筑碩士論文

彩色清水自密實混凝土的性能特點以及其運用,建筑碩士論文隨著綠色建筑材料的發(fā)展，傳統(tǒng)混凝土由于耐久性差、色調(diào)單一，已不能知足建筑業(yè)的需求，而且當(dāng)下經(jīng)常出現(xiàn)社區(qū)、學(xué)校等建筑的外墻磚脫落傷人事件。將顏料摻入清水自密實混凝土制成彩色清水自密實混凝土，并作為外墻構(gòu)造使用，不僅能夠避免安全問題的出現(xiàn)，還能夠為混凝土的外觀添色不少。但是，摻入顏料不僅會增加混凝土造價，還可能影響混凝土的性能。所以，探究顏料對混凝土性能的影響、比擬評價彩色清水自密實混凝土與其他裝飾方式方法的工程應(yīng)用效果，不僅具有非常重要的意義，還能為今后的市場推廣夯實基礎(chǔ)。本文擬配制三種強度的混凝土和砂漿。首先通過配制彩色砂漿確定顏料的適宜摻量；其次，基于得到的適宜摻量，通過進(jìn)行坍落擴展度、擴展時間〔T500〕、立方抗壓強度試驗，研究不同強度等級下，顏料種類及摻量對混凝土性能的影響，并改善華而不實性能較差的混凝土；然后，通過模擬北京夏季光照強度和溫度，研究不同強度等級下，各彩色砂漿的耐光性能；最后，通過工程案例模擬比擬使用彩色清水自密實混凝土、涂料、墻磚作為外墻裝飾的施工工期、工程造價的差異。本文研究結(jié)果如下：〔1〕通過色差儀記錄的數(shù)據(jù)顯示，隨著顏料摻量的增加，四種彩色清水自密實混凝土均在5%摻量時基本到達(dá)飽和，再摻入顏料則不能產(chǎn)生明顯的顏色變化。相比之下，紅、黃顏料的染色力度明顯，1%的摻量即可產(chǎn)生明顯的顏色變化，但綠、藍(lán)顏料全經(jīng)過的顏色變化均較小，而且會出現(xiàn)顏料浮漿現(xiàn)象，不能準(zhǔn)確得知顏料實際摻量?！?〕進(jìn)行了混凝土工作性能和力學(xué)性能試驗，得到結(jié)果為：小摻量的復(fù)合顏料〔藍(lán)色、綠色〕對混凝土工作性能和力學(xué)性能影響不大，但大摻量則可能導(dǎo)致混凝土離析并明顯降低混凝土力學(xué)性能；無機顏料〔紅色、黃色〕對混凝土力學(xué)性能影響不大，但增加顏料摻量〔超過4%〕會明顯降低混凝土工作性能；改變混凝土強度后發(fā)現(xiàn)，隨著強度的提高，四組混凝土的工作性能均有一定程度的改善，復(fù)合顏料對混凝土力學(xué)性能的影響降低?！?〕當(dāng)改良混凝土原材料與配合比后，彩色清水自密實混凝土的工作性能得到明顯改善，無機顏料摻量到達(dá)8%時仍可得到滿意工作性能〔黃色混凝土坍落擴展度和擴展時間可到達(dá)505mm和5.5s〕；通過力學(xué)試驗可發(fā)現(xiàn)，氧化鐵紅對混凝土的前期強度無明顯影響，但會造成混凝土的后期強度的降低；氧化鐵黃可提高水泥水化速率和效率，對混凝土前期的力學(xué)性能有提高作用，而較大的吸水性會明顯降低混凝土水膠比，彌補了混凝土后期強度的損失?！?〕通過紫外線抗老化試驗研究了砂漿的耐光性能。試驗發(fā)現(xiàn)無機顏料對紫外線有較好的耐性，復(fù)合顏料隨著光照時長增加而出現(xiàn)明顯褪色現(xiàn)象〔色差值超過3〕；比照兩種無機顏料，由于氧化鐵黃耐熱性較差，黃色砂漿試件逐步變紅；強度較高的試件密實度較好，可一定程度上減少受陽光照射的面積，提高試件的耐光性能?！?〕通過工程案例模擬比擬了三種裝飾方式方法在使用工人數(shù)、工期、造價方面的差異。得到結(jié)果為使用彩色清水自密實混凝土可顯著減少人工使用量，明顯縮短工期以及降低工程造價。本文關(guān)鍵詞語：彩色清水自密實混凝土；工作性能；力學(xué)性能；顏料；耐光性能。AbstractWiththedevelopmentofgreenbuildingmaterials,traditionalconcretecannolongermeettheneedsoftheconstructionindustrybecauseofitspoordurabilityandsingletone,andthereareoftenincidentsofexternalwalltilesfallingoffincommunities,schoolsandotherbuildings.Coloredarchitecturalself-compactingconcreteconcreteismadebymixingpigmentintoarchitecturalself-compactingconcreteandusedasexternalwallstructure,whichcannotonlyavoidsafetyproblems,butalsoaddalotofcolortotheappearanceofconcrete.However,theadditionofpigmentswillnotonlyincreasethecostofconcrete,butalsoaffecttheperformanceofconcrete.Therefore,exploringtheinfluenceofpigmentsontheperformanceofconcreteandcomparingandevaluatingtheengineeringapplicationeffectofcoloredarchitecturalself-compactingconcreteandotherdecorationmethodsisnotonlyofgreatsignificance,butalsocanlayasolidfoundationformarketpromotioninthefuture.Thispaperintendstoprepareconcreteandmortarofthreekindsofstrength.Firstly,thesuitablecontentofpigmentisdeterminedbypreparingcolormortar;secondly,basedontheappropriatecontent,theexperimentsofslumpextension,slump-flowtime(T500)andcubiccompressivestrengtharecarriedouttostudytheinfluenceofthetypeandcontentofpigmentsontheperformanceofconcreteunderdifferentstrengthgrades,andimprovethepoorperformanceofconcrete.Then,bysimulatingthelightintensityandtemperatureinsummerinBeijing,thelightresistanceofeachcolormortarunderdifferentintensitygradesisstudied.Finally,throughanengineeringcasesimulation,thedifferencesofconstructionperiodandprojectcostofusingcoloredarchitecturalself-compactingconcrete,paintandwallbrickasexteriorwalldecorationarecompared.Theresearchresultsofthispaperareasfollows:〔1〕Thedatarecordedbythechromaticaberrationmetershowsthatwiththeincreaseofthepigmentcontent,thefourkindsofcoloredarchitecturalself-compactingconcreteallbasicallyreachsaturationat5%ofthepigmentcontent,andnosignificantcolorchangecanbeproducedwhenthepigmentisadded.Incontrast,thedyeingstrengthofredandyellowpigmentsisobvious,and1%ofthecontentcanproduceobviouscolorchange,butthecolorchangeinthewholeprocessofgreenandbluepigmentsissmall,andtherewillbepigmentfloatingphenomenon,soitisimpossibletoaccuratelyknowtheactualcontentofpigment.〔2〕Thetestsofworkingandmechanicalpropertiesofconcretewerecarriedout.Theresultsshowthatthesmallamountofcompositepigments(blueandgreen)haslittleeffectontheworkingandmechanicalpropertiesofconcrete,butalargeamountofcompositepigments(blueandgreen)mayleadtothesegregationofconcreteandobviouslyreducethemechanicalpropertiesofconcrete.Inorganicpigments(redandyellow)havelittleeffectonthemechanicalpropertiesofconcrete,Butincreasingtheamountofpigment(morethan4%)willobviouslyreducetheworkingperformanceofconcrete.Afterchangingthestrengthofconcrete,itisfoundthatwiththeincreaseofstrength,theworkingpropertiesofthefourgroupsofconcreteareimprovedtoacertainextent,andtheeffectofcompositepigmentsonthemechanicalpropertiesofconcreteisreduced.〔3〕Whentherawmaterialandmixratioofconcreteareimproved,theworkingperformanceofcoloredarchitecturalself-compactingconcreteisobviouslyimproved,andsatisfactoryworkingperformancecanstillbeobtainedwhenthecontentofinorganicpigmentreaches8%(Theslumpextensionandextensiontimeofyellowconcretecanreach505mmand5.5s).Ironoxideredhasnoobviouseffectontheearlystrengthofconcrete,butitwillreducethestrengthofconcreteinthelaterstage.Ironoxideyellowcanimprovethehydrationrateandefficiencyofcementandimprovethemechanicalpropertiesofconcreteintheearlystage,whilethelargerwaterabsorptionwillobviouslyreducethewater-binderratioofconcreteandmakeupforthelossoflaterstrengthofconcrete.〔4〕Thelightresistanceofmortarwasstudiedbyultravioletagingtest.Itisfoundthatinorganicpigmentshavebettertolerancetoultravioletrays,butcompositepigmentsfadeobviouslywiththeincreaseofilluminationduration(Thevalueofcolordifferenceexceeds3).Comparedwithtwokindsofinorganicpigments,theyellowmortarspecimensgraduallyturnredduetothepoorheatresistanceofironoxideyellow.Higherstrengthspecimenshavebettercompactness,whichcanreducetheareaexposedtosunlighttosomeextentandimprovethelightresistanceofthespecimens.〔5〕Throughthesimulationofengineeringcases,thedifferencesofthethreedecorationmethodsinthenumberofworkers,constructionperiodandcostarecompared.Theresultsshowthattheuseofcoloredarchitecturalself-compactingconcretecansignificantlyreducetheamountoflabor,shortentheconstructionperiodandreducetheprojectcost.Keywords:Coloredarchitecturalself-compactingconcrete;Workingperformance;Mechanicalproperties;Pigment;Lightresistance.文章為碩士論文，如需全文請點擊底部下載全文鏈接】1.1.2、外墻構(gòu)造及裝飾的主要方式方法和存在問題1.2、國內(nèi)外研究現(xiàn)在狀況1.2.1、國外研究現(xiàn)在狀況1.2.2、國內(nèi)研究現(xiàn)在狀況1.2.3、本節(jié)小結(jié).1.3、彩色清水自密實混凝土的提出，1.3.1、彩色清水自密實混凝土.1.3.2、當(dāng)下存在問題及難點1.4、研究意義1.5、本章小結(jié)第2章研究內(nèi)容與試驗準(zhǔn)備.2.1、研究內(nèi)容與技術(shù)道路2.1.1、主要研究內(nèi)容.2.1.2、試驗方案匯總2.1.3、技術(shù)道路2.2、試驗準(zhǔn)備2.2.1、試驗原材料及試驗設(shè)備2.2.2、配合比設(shè)計.2.2.3、確定顏料摻量范圍.2.2.4、試件制備及養(yǎng)護(hù)2.3、本章小結(jié).第3章彩色清水自密實混凝土工作性能及力學(xué)性能試驗研究.3.1、引言.3.2、彩色清水自密實混凝士工作性能試驗研究.3.2.1、研究內(nèi)容3.2.2、試驗結(jié)果.3.2.3、試驗分析3.3、彩色清水自密實混凝土力學(xué)性能試驗研究3.3.1、研究內(nèi)容.3.3.2、試驗結(jié)果.3.3.3、試驗分析.3.4、彩色清水自密實混凝土性能的改善試驗.3.4.1、研究內(nèi)容3.4.2、試驗結(jié)果.3.4.3、試驗分析.3.5、本章小結(jié)第4章彩色砂漿耐光性能試驗研究4.1、引言.4.2、研究內(nèi)容.4.2.1、試驗簡述.4.2.2、試驗方案4.3、試驗結(jié)果4.3.1、比擬摻入不同性質(zhì)顏料的砂漿的耐光性能4.3.2、比擬摻入無機顏料的砂漿的耐光性能4.3.3、砂漿強度等級對試件耐光性能的影響規(guī)律.4.4、試驗分析.4.4.1、不同性質(zhì)的顏料的耐光性能差異分析.4.4.2、無機顏料的耐光性能差異分析.4.4.3、砂漿強度等級對試件耐光性能的影響4.5、本章小結(jié)第5章工程案例分析.5.1、工程大概情況5.2、各裝飾方式方法施工步驟.5.2.1、一樣部分.5.2.2、差異部分.5.3、各裝飾方式方法的工程周期比擬5.3.1、使用彩色清水自密實混凝土裝飾的工程周期.5.3.2、使用外墻涂料裝飾的工程周期5.3.3、使用外墻貼磚裝飾的工程周期5.3.4、工程工期比擬.5.4、各裝飾方式方法的工程經(jīng)濟性比擬.5.4.1、彩色清水自密實混凝土施工造價預(yù)算5.4.2、涂料施工造價預(yù)算5.4.3、貼磚施工造價預(yù)算5.4.4、工程造價比擬.5.5、本章小結(jié)結(jié)論本文首先使用紅、黃、綠、藍(lán)四種顏料制備彩色砂漿，以膠凝材料質(zhì)量的1%為單位依次增加顏料摻量，觀察不同顏料和摻量對混凝土顏色的影響，并通過色差儀測定砂漿顏色變化趨勢，直至顏色變化趨于穩(wěn)定得到顏料的最佳摻量為5%，而后分別以2%、4%、6%的摻量摻入自密實混凝土制得彩色清水自密實混凝土。通過坍落擴展度與擴展時間以及立方抗壓強度試驗，研究不同顏料種類及摻量對彩色清水自密實混凝土工作性能和力學(xué)性能的影響，并嘗試改善部分混凝土的性能；以6%最佳摻量配置彩色砂漿放入紫外線老化箱進(jìn)行抗老化試驗，研究彩色砂漿耐光性能；通過比照使用外墻磚、涂料、彩色清水自密實混凝土的工程項目，比擬三種外墻做法的經(jīng)濟性及施工周期，為將彩色清水自密實混凝土推向市場夯實基礎(chǔ)?！?〕通過色差儀記錄的數(shù)據(jù)顯示，隨著顏料摻量的增加，四種彩色清水自密實混凝土均在5%摻量時基本到達(dá)飽和，再摻入顏料則不能產(chǎn)生明顯的顏色變化。相比之下，紅、黃顏料的染色力度明顯，1%的摻量即可產(chǎn)生明顯的顏色變化，但綠、藍(lán)顏料全經(jīng)過的顏色變化均較小，而且會出現(xiàn)顏料浮漿現(xiàn)象，不能準(zhǔn)確得知顏料實際摻量?！?〕通過坍落擴展度和擴展時間的試驗研究顏料對彩色清水自密實混凝土的工作性能的影響。試驗發(fā)現(xiàn)兩類顏料在坍落擴展度和擴展時間上的表現(xiàn)均不一樣，華而不實無機顏料由于粒徑較小，具有較強吸水性，隨著顏料摻量增加會導(dǎo)致混凝土工作性能變差，氧化鐵黃對混凝土的影響愈加明顯；復(fù)合顏料由于外表