基于溫度應力試驗機的混凝土早期收縮與開裂敏感性研究
發(fā)布時間:2020-06-18 11:43
【摘要】:混凝土開裂在工程界是一直困擾工程師們的一個難題,開裂不僅會影響建筑的外觀,還會使侵蝕性介質更容易進入混凝土內部,加速鋼筋混凝土的劣化,影響其耐久性;炷猎缙谧允湛s和溫度變形產生的約束應力是導致開裂的主要原因,而影響混凝土早期變形的因素比較復雜,目前現(xiàn)行的試驗方法大多都是研究混凝土硬化后的變形性質,而實際上,混凝土在澆筑后第一天內的性質變化十分迅速,溫度的上升往往在第一天內就完成,國內外學者為了克服傳統(tǒng)試驗方法的缺點進行了深入的研究,也研發(fā)了一些新的試驗設備,制定了一些新的試驗方法,而其中最有效的就是單軸約束試驗法。本文采用研發(fā)的新型應力機對混凝土的早齡期收縮和約束應力進行了研究,主要研究結果如下:1、利用溫度應力試驗機在自由變形模式下測得的自由變形曲線和溫度歷程曲線,可以將自由變形來分離成溫度變形和自收縮,再次基礎上逐一研究了混凝土強度、養(yǎng)護溫度和PVA纖維對混凝土自收縮的影響。隨著強度的提升,C60和C80強度等級混凝土在96h的自收縮相比C40增長了27.1%和53.1%。在溫度峰值分別為32.7℃、48.1℃和60.1℃的三種養(yǎng)護模式下,C60強度混凝土96h自收縮增長率分別為23.8%和56.5%;贑60強度等級混凝土,在自然養(yǎng)護模型下研究了PVA纖維體積摻量對自收縮的影響,相比未摻纖維的空白組,體積摻量分別為0.25%、0.5%和0.75%的試件96h自收縮減小率為7.1%、15.4%和20.7%,可以看出纖維摻量越高,對收縮的抑制越明顯。2、介紹了目前常用的CEB-FIP模型、Tazawa模型和EN-1992模型等自收縮預測模型,根據(jù)與試驗結果的對比結果,選擇基于EN-1992模型提出了適合本試驗的修正模型,修正模型綜合考慮了混凝土強度、養(yǎng)護溫度和PVA纖維摻量三種因素,修正后的自收縮預測模型能較好地符合實驗數(shù)據(jù)。3、在溫度應力試驗機的全約束模式下研究了不同水灰比混凝土的早齡期約束應力,水灰比的降低會提高溫升,增大約束應力,C40、C60和C80三種強度等級的混凝土從開裂時間和開裂概率的指標來看,強度的提高可以一定程度上提高混凝土的抗裂性能。輕骨料可以降低混凝土的開裂敏感性,隨著輕骨料的體積替換率由0%逐漸增大到10%、30%和50%時,混凝土的開裂時間逐漸推遲,降溫階段的拉應力平均增長速率也逐漸下降,3d的開裂概率減小了8%、11%和15%。隨著輕骨料體積取代率的增加,混凝土的抗開裂性能逐漸提高;炷猎缙诘膽λ沙谛獙ρ泳徎炷灵_裂時間有非常重要的影響,實驗數(shù)據(jù)表明混凝土在開裂時的拉應力值遠低于計算的彈性應力,松弛量超過一半。
【學位授予單位】:深圳大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:TU528
【圖文】:
縮是指在水化過程中水化產物的絕對體積之和小于反應物水泥與水的體積體積減小[16]。在初凝前,化學收縮會造成一定的體積減小,但此時混凝土狀態(tài),因此不會產生應力。初凝后,足夠的水化產物形成了可以承受應力內部有很多充滿水的毛細孔,當孔中的水被水化反應繼續(xù)消耗掉時,毛細不飽和狀態(tài),產生凹液面,毛細孔內部產生負壓,造成體積收縮,負壓的計1-1)。 = ( )示了自收縮與化學收縮的關系,C 表示水泥體積,W 是水的體積,Hy 是水,V 是孔隙的體積,可以看出,對于硬化混凝土來說,自收縮是遠小于化凝后,化學收縮是內部絕對體積的減少值,而自收縮是表觀體積的減小,生的驅動力[17]。CW澆筑
Oh[58]對受底板約束的全尺寸墻體進行了早齡應變和應力發(fā)展情況,用流變模型來表征混凝慮了溫度對徐變的影響,提出了徐變柔度方 和 Schindler[59]做了大量的試驗,對 B3 模型進初始的壓應力,而低估了早齡期的壓應力,也 stergaard 等人[50]的試驗結果相吻合,都低估期的粘彈性反應所導致。早齡期混凝土同時具然而 B3 模型的彈性反應部分是一個有關彈性3 模型的彈性變形進行了修正,得到修正后的理,建立了約束混凝土的早齡期應力發(fā)展模型的吻合。
【學位授予單位】:深圳大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:TU528
【圖文】:
縮是指在水化過程中水化產物的絕對體積之和小于反應物水泥與水的體積體積減小[16]。在初凝前,化學收縮會造成一定的體積減小,但此時混凝土狀態(tài),因此不會產生應力。初凝后,足夠的水化產物形成了可以承受應力內部有很多充滿水的毛細孔,當孔中的水被水化反應繼續(xù)消耗掉時,毛細不飽和狀態(tài),產生凹液面,毛細孔內部產生負壓,造成體積收縮,負壓的計1-1)。 = ( )示了自收縮與化學收縮的關系,C 表示水泥體積,W 是水的體積,Hy 是水,V 是孔隙的體積,可以看出,對于硬化混凝土來說,自收縮是遠小于化凝后,化學收縮是內部絕對體積的減少值,而自收縮是表觀體積的減小,生的驅動力[17]。CW澆筑
Oh[58]對受底板約束的全尺寸墻體進行了早齡應變和應力發(fā)展情況,用流變模型來表征混凝慮了溫度對徐變的影響,提出了徐變柔度方 和 Schindler[59]做了大量的試驗,對 B3 模型進初始的壓應力,而低估了早齡期的壓應力,也 stergaard 等人[50]的試驗結果相吻合,都低估期的粘彈性反應所導致。早齡期混凝土同時具然而 B3 模型的彈性反應部分是一個有關彈性3 模型的彈性變形進行了修正,得到修正后的理,建立了約束混凝土的早齡期應力發(fā)展模型的吻合。
【參考文獻】
相關期刊論文 前10條
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9 張濤,覃維祖;混凝土早期徐變對開裂敏感性的影響[J];工業(yè)建筑;2005年08期
10 張濤,覃維祖;混凝土早期變形與開裂敏感性評價[J];建筑技術;2005年04期
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1 沈
本文編號:2719178
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