碾压混凝土减缩及其机理研究

论文摘要

碾压混凝土高坝和高薄拱坝的建设,对材料的性能提出了更高的要求,需要研究碾压混凝土的收缩及抗裂问题。本文结合国家电力公司科技课题“龙滩工程关键技术研究”,着重开展了碾压混凝土减缩抗裂新技术的试验研究。在对碾压混凝土的收缩及其影响因素进行分析的基础上,首次将减缩剂技术应用于碾压混凝土,并进行了相关的室内试验。 砂浆试验研究结果表明:减缩剂的内掺和渗透法均能有效减少砂浆的干缩和自干燥收缩:减缩剂的掺入可提高水泥粒子的分散性,改善砂浆的工作性能,但使砂浆的3d、7d抗压强度稍有降低,对28d抗压强度影响不大。优选了JM-SRA和AS20两种减缩剂进行碾压混凝土性能试验。两种减缩剂内掺对碾压混凝土抗压强度、劈裂抗拉、轴向拉伸性能、轴心抗压强度、静力抗压弹模等物理力学性能有较明显的改善作用。JM-SRA内掺法和AS20渗透法均能有效减少碾压混凝土的干缩,其中JM-SRA内掺法减缩效果较好,1d～3d龄期可减少干缩60%,90d龄期可减少干缩35%以上。抗裂性能试验和抗裂指标分析表明:减缩剂的掺入可减少碾压混凝土早期塑性收缩裂缝,提高碾压混凝土的抗裂性能。 采用X射线衍射和微观孔结构测试等近现代分析手段,研究了减缩剂对水泥基材料及碾压混凝土的减缩机理。测试结果表明:减缩剂可提高水化初期水泥粒子的ζ-电位值,减小混凝土水胶比;降低水泥石中孔隙液的表面张力,使水泥石毛细孔中弯曲液体表面下的附加压力降低,从而使引起水泥石收缩的宏观应力减小;减少在干燥环境下的水分蒸发量;改善水泥石的孔结构,使小孔的相对比率减少,同时水胶比的降低会增加后期碾压混凝土的密实性,降低了水分迁移的速度,从而有效地抑制干缩。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 碾压混凝土及其筑坝技术的发展
• 1.2 问题的提出
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第二章 碾压混凝土的收缩
• 2.1 碾压混凝土收缩变形的种类
• 2.2 补偿或减少碾压混凝土收缩的措施
• 第三章 试验原材料及其品质检验
• 3.1 水泥
• 3.2 掺合料
• 3.3 骨料
• 3.4 外加剂
• 3.5 减缩剂
• 第四章 水泥基材料减缩试验
• 4.1 减缩剂对水泥粒子分散性的影响
• 4.2 减缩剂对水泥砂浆强度的影响
• 4.3 水泥砂浆的干燥收缩试验
• 4.4 减缩剂对水泥砂浆自干燥收缩的影响
• 4.5 减缩剂对水泥砂浆性能的影响分析
• 第五章 减缩剂对碾压混凝土性能的影响
• 5.1 碾压混凝土拌合物性能试验
• 5.2 碾压混凝土物理力学性能试验
• 5.3 碾压混凝土干燥收缩试验
• 5.4 碾压混凝土自生体积变形试验
• 5.5 减缩剂对碾压混凝土性能的影响
• 第六章 减缩剂的减缩机理分析
• 6.1 水泥基材料的收缩变形机理
• 6.2 减缩剂对水的表面张力的影响
• 6.3 减缩剂的掺入对干燥环境下水分蒸发的影响
• 6.4 水泥净浆XRD试验
• 6.5 减缩剂对水泥石孔结构的影响
• 6.6 减缩剂的减缩机理
• 第七章 碾压混凝土减缩对其抗裂性能的影响
• 7.1 混凝土塑性收缩开裂的测评方法
• 7.2 碾压混凝土收缩开裂试验
• 7.3 碾压混凝土湿筛砂浆收缩开裂试验
• 7.4 碾压混凝土抗裂性能评价
• 第八章 结论和展望
• 8.1 结论
• 8.2 展望
• 致谢
• 参考文献