混凝土的收縮與開裂是影響混凝土耐久性的重要因素。近年來，我國學者對混凝土的收縮與開裂等問題進行了大量的研究，但在試驗方法和試驗裝置上，大多處于摸索和自行開發(fā)階段。我國于2009年頒布的國家標準中新增加了平板法早期抗裂試驗，并用以模擬工程中鋼筋限制混凝土的影響。本課題基于以上背景，使用平板開裂裝置對混凝土早期的體積變形和開裂問題進行系統(tǒng)研究，進一步了解混凝土性能，為混凝土的工程應用提供依據。 本文包括如下研究內容： (1)對混凝土的早期抗壓強度、劈裂抗拉強度和彈性模量進行測試，并對超早期的彈性模量進行回歸； (2)研究早齡期混凝土自由收縮和單面干燥過程體積和質量的變化規(guī)律; (3)使用平板開裂裝置測試了混凝土的抗裂性能，并使用光纖光柵傳感器測試約束狀況下混凝土的應力應變特征，找出其與混凝土開裂存在的對應關系。 結果表明：混凝土的抗壓強度、劈裂抗拉強度和彈性模量隨水膠比的降低呈增長趨勢；與基準混凝土相比，摻入粉煤灰降低了混凝土的抗壓強度。 不論是對于自由收縮還是單面干燥收縮，加入粉煤灰和減少水膠比會使早齡期混凝土的自由收縮和單面干燥收縮減小。對于不使用粉煤灰的混凝土，風速的增加加快了混凝土表面的失水，提高風速可以增大混凝土的單面干燥收縮。對于大量摻用粉煤灰的混凝土，風速在5.5m/s以下對混凝土單面干燥收縮影響并不顯著。風速提高總是可以明顯增大混凝土自由收縮的失水量，而對于干燥收縮，則需要滿足一定的風速和配比要求，粉煤灰的使用增大了混凝土的失水量。 新拌混凝土的工作性對平板開裂試驗有很大影響。水膠比0.40下加入粉煤灰會提高開裂風險，在水膠比0.36下卻對開裂起抑制作用�；炷羻挝幻娣e上的總開裂面積隨粉煤灰摻量和風速的增加而增大。使用光纖光柵傳感器可以方便的檢測約束混凝土內部的溫度和應變變化。使用傳感器檢測到的開裂時間要早于肉眼直接觀察，說明在混凝土中埋設光纖光柵傳感器是一項很好的監(jiān)測和預警方法。
【學位單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2013
【中圖分類】：TU528
【部分圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文同時由于缺乏很好的監(jiān)測手段，對平板開裂的理論分析較為困難。我國最新 頒布 的《 普 通混凝 土長期性 能和耐久 性能試驗 方法標準GB/T50082-2009》中參考了 ICBO 國際建筑官員協(xié)會和美國混凝土協(xié)會 ACM-544推薦的平板試驗裝置，經過改進退出了刀口誘導式平板開裂裝置，簡稱刀口法。其裝置的草圖如圖 1-2 所示。

圖 1-3 楊凱試驗中采用的平板開裂裝置使用圓環(huán)法還是平板法進行開裂試驗，對于出現裂縫的混凝土般是采用人工的方式，通過讀數顯微鏡或其他測試儀器對裂縫時費力并且受人的主觀性影響較大。耿飛、錢春香[42]等使用基來檢測裂縫的長度與寬度。得益于現代光學傳感技術的發(fā)展，對混凝土裂縫進行清晰成像已經變得可行。拍攝裂縫時首先要固得到的照片進行基于 RGB 的二值化處理，并消除躁點，然后使序計算裂縫處像素的數量即可。該方法直觀、快捷，易于推廣主要研究內容評價開裂的刀口式平板開裂試驗裝置剛剛投入推廣使用，國內相比較少，而國外相類似的研究大多又不符合國內的實際情況。況，選定混凝土力學性能發(fā)展極為快速、收縮量明顯、開裂風一時間段內，制定如下研究內容：研究不同水膠比、不同粉煤灰摻量對混凝土早期基本力學性能、軸心抗壓強度、劈裂抗拉強度、彈性模量）的影響規(guī)律。

度計算公式：fcc=P/A 立方體試件的抗壓強度（MPa）；的破壞荷載（N）；的受壓面積（mm2）。度尺寸換算系數取 0.95。拉強度計算公式：fts=2p/πA=0.637p/A 裂抗拉強度（MPa）；（N）；積（mm2）。裂抗拉強度尺寸換算系數取 0.85。

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