水化硅酸钙（C-S-H）凝胶徐变的微观表征研究开题报告

全文总字数：4695字

1. 研究目的与意义（文献综述）

混凝土是人类历史上应用最为广泛的建筑材料，它具有原材料来源广泛，价格低廉，施工方便等诸多优点。混凝土制品也是我国基础材料产业的重点发展领域，然而由于混凝土制品普遍存在的徐变问题在很大程度上限制混凝土在工程中的应用。

混凝土徐变是指在持续固定荷载作用下，混凝土结构的变形随时间不断增加的现象。徐变是混凝土材料的固有特性，会对结构内力和变形产生不利影响, 甚至会产生严重的安全问题。国内外学者对混凝土徐变产生的原因以及影响因素进行了长期研究，提出了不同的混凝土徐变理论。关于混凝土的徐变理论，主要有粘弹性理论、渗流理论和粘性流理论等。粘弹性理论是把水泥浆体看成为弹性的水泥胶凝骨架，其孔隙中充满着粘弹性液体的复合体。渗流理论认为混凝土徐变是胶凝粒子表面吸附水和这些粒子之间的层间水的流动引起的。粘性流理论认为，水泥石的徐变是在荷载破坏了水泥石中的内力平衡状态时开始，直到再次达到平衡时的一种变化过程。然而由于混凝土徐变影响因素众多，徐变产生机理不明确，使得各种理论存在不同程度的缺陷。

至今为止，对于混凝土徐变产生的本质和机理尚未形成一个清晰的认识。因此要想探明混凝土徐变的本质和机理必须要从混凝土的微观结构入手，水化硅酸钙 (c-s-h) 凝胶是硅酸盐水泥最重要的水化产物, 它的微观结构对水泥基材料宏观力学性能起到决定性地作用。同时，它也是混凝土徐变的最主要来源。研究水化硅酸钙 (c-s-h) 凝胶的徐变是解析混凝土徐变本质和机理的关键，采用微观力学理论与实验方法研究水化硅酸钙凝胶的徐变，探明其徐变行为与微观结构的关系，建立水化硅酸钙凝胶徐变与混凝土宏观徐变之间的联系，揭示温湿度等因素对混凝土宏观徐变的影响机理。研究将为混凝土徐变的理解提供科学基础，同时也为混凝土徐变的微观调控提供理论支撑，对解决混凝土工程应用中的徐变问题具有指导意义。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

(1) 研究化学合成，水泥水化等不同来源的c-s-h凝胶的徐变特性；

主要包括化学合成c-s-h凝胶的徐变特性及其表征相关研究，在此基础上继续进一步研究c₃s水化生成的c-s-h凝胶的徐变特性及其表征，最后逐步过渡到对水泥水化生成的c-s-h凝胶徐变特性及其表征研究，形成一个完整的由浅入深，层层递进的研究体系。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－11周：按照实验方案进行相关实验，建立水化硅酸钙凝胶微观徐变与混凝土宏观徐变的多尺度关系，实现对混凝土宏观徐变的预测；

第12－14周：补充并整理实验数据，分析实验结果，撰写并修改论文；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]潘家英.混凝土结构的徐变计算[j]. 土木工程学报，1983，16 (4)：29- 40.

[2]李犇.水化硅酸钙（c-s-h）凝胶的细观力学机理研究[d]. 哈尔滨工程大学，2018.

[3]孟江，赵宝俊，刘建梅.混凝土收缩徐变效应预测模型及影响因素[j].长安大学学报，2013, 33 (2): 56- 62.