本文選題：硫鋁酸鹽水泥混凝土 + 收縮　； 參考：《清華大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：硫鋁酸鹽水泥混凝土作為高早強(qiáng)、低能耗、低碳排放、耐腐蝕的新型混凝土,與普通混凝土一樣,存在早期收縮引發(fā)開裂的問題。本文以硫鋁酸鹽水泥混凝土為研究對(duì)象,旨在研究其早期收縮與內(nèi)部濕度發(fā)展規(guī)律,深入探索降低硫鋁酸鹽水泥混凝土早期收縮并提高其抗裂性的具體辦法。研究首先設(shè)計(jì)了低、中、高強(qiáng)三個(gè)系列硫鋁酸鹽水泥混凝土的配合比,測定了各類混凝土典型齡期的抗壓強(qiáng)度與彈性模量等基本力學(xué)性能。然后,基于等溫量熱試驗(yàn),確定了各系列硫鋁酸鹽水泥混凝土的最終水化度,并根據(jù)絕熱溫升試驗(yàn)確定了各類硫鋁酸鹽水泥混凝土水化度隨齡期的發(fā)展規(guī)律。在上述研究基礎(chǔ)上,通過試驗(yàn)測定了密封和干燥條件下三個(gè)系列硫鋁酸鹽水泥混凝土的收縮以及內(nèi)部相對(duì)濕度隨著時(shí)間的變化。硫鋁酸鹽水泥混凝土收縮發(fā)展呈兩階段模式,即先期的收縮快速增長階段與隨后的緩慢發(fā)展階段,在收縮快速增長階段,硫鋁酸鹽水泥混凝土可以在2小時(shí)內(nèi)達(dá)到硅酸鹽水泥混凝土2天的收縮值。而在收縮緩慢發(fā)展階段,硫鋁酸鹽水泥混凝土收縮增長速率明顯低于硅酸鹽水泥混凝土,使用硫鋁酸鹽水泥可以顯著降低混凝土的干燥收縮。針對(duì)硫鋁酸鹽水泥混凝土早期收縮,研究了預(yù)吸水輕骨料對(duì)其的調(diào)控作用。研究中測定了內(nèi)養(yǎng)護(hù)及普通低、中、高強(qiáng)硫鋁酸鹽水泥混凝土密封和干燥條件下早期收縮和內(nèi)部相對(duì)濕度的發(fā)展。預(yù)吸水輕骨料內(nèi)養(yǎng)護(hù)可以減小硫鋁酸鹽水泥混凝土的自收縮,強(qiáng)度越高,降低效果越明顯;同時(shí),內(nèi)養(yǎng)護(hù)無法減小表面干燥引發(fā)的收縮。由混凝土板的濕度場試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),預(yù)吸水輕骨料內(nèi)養(yǎng)護(hù)能夠延長硫鋁酸鹽水泥混凝土的濕度飽和期,強(qiáng)度越高,延長效果越明顯;同時(shí),內(nèi)養(yǎng)護(hù)能提升硫鋁酸鹽水泥混凝土的整體濕度水平�；阡摥h(huán)約束試驗(yàn),對(duì)普通和內(nèi)養(yǎng)護(hù)的低強(qiáng)、中強(qiáng)、高強(qiáng)硫鋁酸鹽水泥混凝土的抗裂性進(jìn)行驗(yàn)證,試驗(yàn)結(jié)果表明高強(qiáng)硫鋁酸鹽水泥混凝土相對(duì)于高強(qiáng)硅酸鹽水泥混凝土具有更好的抗裂性。內(nèi)養(yǎng)護(hù)可以有效地提高硫鋁酸鹽水泥混凝土的早期抗裂性。最后在試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上,建立了適用于硫鋁酸鹽水泥混凝土早期收縮預(yù)測的兩階段模型和考慮了水泥水化耗水、水分?jǐn)U散、初始水分分布的濕度場計(jì)算模型。上述模型可以較好地模擬不同強(qiáng)度等級(jí)內(nèi)養(yǎng)護(hù)與普通硫鋁酸鹽水泥混凝土早期收縮和內(nèi)部濕度的發(fā)展規(guī)律。
[Abstract]:As a new type of concrete with high early strength, low energy consumption, low carbon emission and corrosion resistance, sulphoaluminate cement concrete, like ordinary concrete, has the problem of cracking caused by early shrinkage. This paper takes sulphoaluminate cement concrete as the research object, aims to study its early shrinkage and the development law of internal humidity, and to explore the concrete method to reduce the early shrinkage and improve the crack resistance of sulphoaluminate cement concrete. In this paper, the mixture ratio of three series of sulphoaluminate cement concrete of low, medium and high strength is designed firstly, and the basic mechanical properties such as compressive strength and elastic modulus of concrete of typical age are measured. Then, based on the isothermal calorimetry test, the final hydration degree of each series of sulphoaluminate cement concrete is determined, and the development law of hydration degree with age of various sulphoaluminate cement concrete is determined according to the adiabatic temperature rise test. On the basis of the above research, the shrinkage of three series sulphoaluminate cement concrete under sealed and dry conditions and the change of internal relative humidity with time were measured. The shrinkage development of sulphoaluminate cement concrete shows a two-stage pattern, that is, the rapid growth stage of shrinkage and the stage of slow development later, in the stage of rapid growth of shrinkage, Sulphoaluminate cement concrete can reach the shrinkage value of Portland cement concrete in 2 hours. At the stage of slow development of shrinkage, the shrinkage growth rate of sulphoaluminate cement concrete is obviously lower than that of Portland cement concrete, and the drying shrinkage of concrete can be significantly reduced by using sulphoaluminate cement. Aiming at the early shrinkage of sulphoaluminate cement concrete, the effect of pre-absorbent lightweight aggregate on it is studied. The development of early shrinkage and internal relative humidity of low, medium and high strength sulphoaluminate cement concrete under sealing and drying conditions were measured. The internal curing of pre-absorbent lightweight aggregate can reduce the self-shrinkage of sulphoaluminate cement concrete, and the higher the strength, the more obvious the reduction effect is, meanwhile, the internal curing can not reduce the shrinkage caused by surface drying. Based on the humidity field test of concrete slabs, it is found that the moisture saturation period of sulphoaluminate cement concrete can be prolonged by curing in pre-absorbent lightweight aggregate, and the higher the strength, the more obvious the prolongation effect is. Internal curing can improve the overall humidity level of sulphoaluminate cement concrete. Based on the confined test of steel ring, the crack resistance of ordinary and internal curing low, medium and high strength sulphoaluminate cement concrete is verified. The test results show that high strength sulphoaluminate cement concrete has better crack resistance than high strength Portland cement concrete. Internal curing can effectively improve the early crack resistance of sulphoaluminate cement concrete. Finally, based on the experimental study, a two-stage model suitable for early shrinkage prediction of sulphoaluminate cement concrete and a moisture field calculation model considering cement hydration water consumption, water diffusion and initial moisture distribution are established. The above model can well simulate the development of curing in different strength grades and the early shrinkage and internal humidity of ordinary sulphoaluminate cement concrete.
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU528

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