水泥混凝土结构早期裂缝防治技术的研究

论文摘要

混凝土结构由于设计、施工、材料、环境等因素的影响,在施工过程中或投入使用前所产生的裂缝称之为早期裂缝。混凝土结构的早期裂缝是普遍存在并有快速发展的趋势。早期裂缝的产生是由于早期混凝土的拉应力（或拉伸值）超过其极限抗拉强度（或极限拉伸）后产生的,与混凝土原材料、配合比、结构设计、温度应力、施工与养护、荷载等因素密切相关。早期裂缝可能降低结构的承载能力或耐久性能。本文试验研究以C40普通混凝土为背景,掺加纤维、粉煤灰和矿渣微粉,进行了大圆环试验、混凝土大板抗裂试验和扫描电镜分析等试验,表明聚丙烯纤维能够增加材料抵抗收缩变形的能力,降低混凝土的收缩变形值,提高混凝土的抗裂性能。掺加活性掺合料改善了水泥石-骨料的界面结构,过渡区厚度减小,增进了混凝土致密性,提高了界面区域粘结强度、混凝土的抵抗收缩能力和早期抗拉强度。纤维高性能混凝土具有良好的工作性能。结构应从设计、施工和环境等各个环节入手采取综合措施来防治早期裂缝的产生。根据裂缝的表面形态,结合检测手段判明裂缝的性质,提出合理的处理措施,保证结构的正常使用。

论文目录

• 内容提要
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 水泥混凝土结构早期裂缝的概念
• 1.3 早期裂缝的研究现状
• 1.4 研究思路
• 1.5 试验设计
• 1.5.1 混凝土开裂机理
• 1.5.2 混凝土早期裂缝防治试验设计
• 第2章 混凝土早期裂缝成因分析
• 2.1 早期裂缝形态
• 2.2 早期裂缝分类
• 2.2.1 先天裂缝、原生裂缝和后天裂缝
• 2.2.2 荷载裂缝和变形裂缝
• 2.2.3 表面裂缝、浅层裂缝、纵深裂缝与贯穿裂缝
• 2.2.4 受力控制断面裂缝与非受力控制断面裂缝
• 2.2.5 稳定裂缝与不稳定裂缝
• 2.3 早期裂缝成因
• 2.3.1 混凝土原材料和配合比因素
• 2.3.2 结构设计
• 2.3.3 温度应力
• 2.3.4 混凝土施工工艺和养护因素
• 2.3.5 收缩、干缩、沉淀裂缝
• 2.3.6 荷载和振动裂缝
• 2.4 早期裂缝的后期演变
• 2.4.1 自愈或闭合
• 2.4.2 周期性开裂和闭合
• 2.4.3 扩展
• 2.5 水泥混凝土结构早期裂缝危害与结构评价
• 2.5.1 早期裂缝危害
• 2.5.2 裂缝控制标准
• 2.5.3 出现早期裂缝的混凝土结构评价
• 第3章 混凝土早期裂缝防治试验研究
• 3.1 试验原材料性能
• 3.1.1 水泥
• 3.1.2 粉煤灰
• 3.1.3 矿渣
• 3.1.4 细集料
• 3.1.5 粗集料
• 3.1.6 纤维
• 3.1.7 外加剂
• 3.1.8 水
• 3.2 试验方法与试验条件
• 3.2.1 大圆环试验方法
• 3.2.2 早期抗裂性平板试验方法
• 3.2.3 快速测定氯离子渗透系数试验方法
• 3.2.4 混凝土集料－浆体界面的扫描电镜研究
• 3.2.5 混凝土干燥收缩试验
• 3.2.6 混凝土轴心抗压试验
• 3.2.7 混凝土轴心抗拉强度和极限拉伸值的试验
• 3.2.8 混凝土工作性能试验
• 3.2.9 试验条件
• 3.3 试验结果与分析
• 3.3.1 确定聚丙烯纤维的最佳掺量
• 3.3.2 确定掺合料的最佳掺量
• 3.3.3 C40 纤维高性能混凝土综合性能试验
• 3.4 试验研究总结
• 第4章 早期裂缝防治其它措施与处理
• 4.1 结构设计
• 4.2 混凝土配合比设计
• 4.2.1 合格、优质的原材料
• 4.2.2 优化配合比设计
• 4.3 施工
• 4.3.1 混凝土拌制
• 4.3.2 混凝土运输
• 4.3.3 混凝土浇筑
• 4.4 养护
• 4.5 早期裂缝处理常用方法
• 第5章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT