【摘要】：高性能混凝土作為新型的建筑材料,隨著其廣泛應(yīng)用越來(lái)越受到工程界的關(guān)注。近年來(lái),高性能混凝土在橋梁工程應(yīng)用中越來(lái)越多。應(yīng)用高性能混凝土在改善橋梁性能的同時(shí),也出現(xiàn)了多種問(wèn)題,如大跨度橋梁結(jié)構(gòu)混凝土開(kāi)裂等,嚴(yán)重影響著橋梁結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性。而混凝土的收縮是引起混凝土開(kāi)裂的最主要原因,也是影響大跨度橋梁耐久性的主要因素。粉煤灰與礦渣粉作為礦物摻合料,影響混凝土的收縮,對(duì)開(kāi)裂控制的作用也不容忽視。因此,研究摻加粉煤灰與礦渣粉的高性能混凝土的收縮是非常必要的。以往的研究只是針對(duì)單一礦物摻合料,對(duì)兩種或兩種以上礦物摻合料的研究較少。為此,本文針對(duì)雙摻礦物摻合料對(duì)高性能混凝土強(qiáng)度與收縮性能的影響進(jìn)行了研究。本文的研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：(1)總結(jié)了混凝土收縮的類型和影響因素、干燥收縮和自收縮的作用機(jī)理及混凝土礦物摻合料的作用機(jī)理。影響混凝土收縮的主要因素有環(huán)境相對(duì)濕度與溫度、水灰比、水泥品種、用水量、礦物摻合料的種類和用量、結(jié)構(gòu)尺寸等。(2)對(duì)分別采用固定水膠比、固定膠凝材料總量以粉煤灰與礦渣粉等質(zhì)量替換水泥的雙摻礦物摻合料高性能混凝土進(jìn)行了強(qiáng)度和收縮試驗(yàn),分析了粉煤灰與礦渣粉的雙摻比例(1：2、2：3、1：1)與雙摻總量(30%、40%、50%)對(duì)混凝土強(qiáng)度與收縮的影響。研究表明,與普通混凝土相比,雙摻礦物摻合料高性能混凝土早期強(qiáng)度較低,后期強(qiáng)度較高。同一雙摻比例時(shí),其抗壓強(qiáng)度隨著雙摻總量的增加而降低。同一雙摻總量時(shí),早期抗壓強(qiáng)度隨著雙摻比例的增加而降低,后期強(qiáng)度卻隨之增加。雙摻礦物摻合料高性能混凝土的總收縮與干縮均低于普通混凝土,自收縮均高于普通混凝土。同一雙摻比例時(shí),隨著雙摻總量的增加,混凝土總收縮與干縮降低、自收縮增加。同一雙摻總量時(shí),隨著雙摻比例的增加,混凝土總收縮與自收縮減少、干縮增加。雙摻情況下,單獨(dú)增加粉煤灰或礦粉的摻量,粉煤灰降低總收縮效果更明顯,礦粉增大自收縮的幅度大于粉煤灰降低自收縮的幅度,礦粉較粉煤灰降低干縮的效果更明顯,礦粉增大自收縮的幅度小于自身降低干縮的幅度。另外,雙摻礦物摻合料混凝土自收縮在總收縮中占很大的比重。(3)分析了國(guó)內(nèi)外幾種常用收縮預(yù)測(cè)模型的特點(diǎn)和適用范圍,將已有的模型計(jì)算結(jié)果與本文試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。在本文試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上,提出了考慮粉煤灰與礦渣粉摻加比例與摻加總量影響的雙摻礦物摻合料高性能混凝土強(qiáng)度與收縮計(jì)算模型。模型計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果符合良好。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU528
【圖文】：

部毛細(xì)管中的水液面呈彎曲狀，曲面水與平面水飽和蒸汽壓的差值形成了毛細(xì)管負(fù)壓。逡逑由于干燥作用，毛細(xì)孔液面下降，彎液面臨界半徑變小，進(jìn)而增大了表面張力，由于負(fù)逡逑壓作用致使毛細(xì)管管壁上產(chǎn)生壓力，從而使得混凝土產(chǎn)生收縮變形，如圖２．１所示［４３］。逡逑Ｃ邐ａ逡逑圖２．１毛細(xì)水表面張力示意圖逡逑Ｆｉｇ．２．１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｏｆ邋ｃａｐｉｌｌａｒｙ邋ｔｅｎｓｉｏｎ逡逑＿邋１２邋－逡逑

開(kāi)壓力也逐漸增大，當(dāng)拆^u壓力大于范德華力時(shí)，在拆開(kāi)壓力作用下，微粒被迫分離，逡逑產(chǎn)生膨脹。反之，在拆開(kāi)壓力逐漸變小的情況下（相對(duì)濕度降低），受范德華力的作用，逡逑凝膠微粒繼續(xù)聚集在一起，引起收縮變形，如圖２．２所示［⑷。研宄表明，當(dāng)相對(duì)濕度大逡逑于５０％時(shí)，拆開(kāi)壓力才是產(chǎn)生收縮的主要原因［４５４７】。逡逑Ｐ拆^u逡逑１００％ＲＨ邋ｄ＾２０ｎｍ邐６０％ＲＨ邋ｄ＝＝＾１０ｎｍ逡逑圖２．２拆開(kāi)壓力示意圖逡逑Ｆｉｇ．２．２邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｏｆ邋ｄｉｓｊｏｉｎｉｎｇ邋ｐｒｅｓｓｕｒｅ逡逑３．表面自由能學(xué)說(shuō)逡逑當(dāng)相對(duì)濕度達(dá)到４０％以上時(shí)混凝土千縮可以采用毛細(xì)管應(yīng)力或拆開(kāi)壓力學(xué)說(shuō)進(jìn)行逡逑解釋，但當(dāng)相對(duì)濕度低于４０％時(shí)，兩種理論均不再適用，而表面自由能學(xué)說(shuō)認(rèn)為此時(shí)的逡逑收縮是由表面能變化所致。隨著濕度的變化，膠凝顆粒表面的自由能也隨之變化，從而逡逑引起混凝土收縮變形。由于表面張力的作用，液滴處于靜水壓力的作用下，產(chǎn)生表面自逡逑由能。該壓力可表示為下式：逡逑尸ｓｆｅ邋＝早邐（２．８）逡逑－邋１４邋－逡逑

月變化較快，尤其在最初的幾天變化比較明顯。自收縮不同于干燥收縮，與環(huán)境的相對(duì)逡逑濕度變化無(wú)關(guān)，也不是因荷載作用、溫度變化等原因引起的體積減小，而是水化反應(yīng)的逡逑過(guò)程中化學(xué)收縮的結(jié)果，但又不等同于化學(xué)收縮，如圖２．３所示＿。逡逑丨丨丨丨；”丨丨：丨丨丨扮丨丨丨丨丨；丨丨丨丨丨邐Ｗ邐燒筑時(shí)逡逑：：：：：丨：丨：丨：丨：丨：丨：丨：：：丨：：：丨丨ｉ邋邐：逡逑Ｃ—未水化水泥逡逑Ｈ邐Ｗ邐初凝時(shí)邋Ｗ—未參與水化的水逡逑Ｖ—水化產(chǎn)生的孔隙逡逑＾邐＾邋‘自收縮逡逑丨Ｗ邋＾邋硬化后邋Ｈｙ—水化產(chǎn)物逡逑丨丨丨丨：：：：：丨邐逡逑化學(xué)收縮逡逑圖２．３自收縮與化學(xué)收縮的關(guān)系逡逑Ｆｉｇ．２．３邋Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ邋ｂｅｔｗｅｅｎ邋ａｕｔｏｇｅｎｏｕｓ邋ｓｈｒｉｎｋａｇｅ邋ａｎｄ邋ｃｈｅｍｉｃａｌ邋ｓｈｒｉｎｋａｇｅ逡逑－１６邋－逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 耿恩朋;;高性能混凝土的研究與應(yīng)用及發(fā)展[J];山西建筑;2014年06期

2 汪劍;方志;;大跨預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋收縮徐變效應(yīng)測(cè)試與分析[J];土木工程學(xué)報(bào);2008年01期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 吳建成;低水泥用量配制高性能混凝土的研究[D];重慶大學(xué);2001年

2 王志超;隧道鋼架?chē)娀炷林ёo(hù)安全性評(píng)價(jià)方法研究[D];北京交通大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2760339