C50高性能现浇宽箱梁混凝土的配制及性能研究

论文摘要

论文以天河机场二通道为依托,针对现浇箱梁宽度大,强度高,施工和防裂难度大的特点,对箱梁混凝土进行了配合比设计,通过工作性、物理力学性能以及耐久性实验,和温度监控手段,实现了现浇箱梁的顺利浇筑。本文以细砂和中砂两种不同细骨料对C50高性能混凝土进行了配合比设计,首先通过工作性能和力学性能的检测挑选出既满足混凝土高流态,又满足抗压强度的配合比,然后分别从外加剂、胶凝材料以及骨料三个方面对混凝土配合比进行优化,并且通过抗冻性能、抗碳化性能、以及抗渗性能实验对优化混凝土配比进行耐久性分析,最后在混凝土工程应用中对混凝土进行用水量检测和温度监控,严格保证了混凝土的质量。研究表明：(1)因细砂云母含量高,比表面积大,采用细砂配制高性能混凝土容易造成混凝土强度偏低,减水剂掺量增大。在细砂混凝土中,胶凝材料总量越多,强度不一定上升,胶材总量到一定值后,强度反而会下降,最佳胶材量为445kg/m3；细砂配制混凝土时应该降低砂率,最佳砂率值为36%；粉煤灰能够改善混凝土工作性能,但是会降低早强,推荐取代量为18%；养护方式不同对强度有一定的波动,室外自然养护强度偏低；采用后掺法制备混凝土能大量减少减水剂的用量,但是容易引起泌水,掺入万分之一的温轮胶可以有效抑制泌水(2)采用中砂配制混凝土较细砂可以大幅度提升混凝土强度,且减水剂用量有所减少,砂率应适当增大。当水灰比固定,胶凝材料用量增大时,混凝土强度呈先增大后平缓的趋势,临界点为465kg/m3。粉煤灰的掺入对混凝土性能有一定的影响,推荐取代量为18%,粉煤灰的火山灰效应前期不明显,后期较为突出,可以显著提高混凝土后期强度和耐久性能。通过外加剂、胶凝材料以及骨料三方面优化,可以制备出高强度,高耐久的中砂高性能混凝土。(3)通过对混凝土用水量的检测可以监控混凝土配比,保证混凝土质量；对混凝土温度进行监控可以控制混凝土内部温差,防止早期温度裂纹的形成。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景与目的
• 1.1.1 工程背景
• 1.1.2 研究目的意义
• 1.2 高性能混凝土研究现状及存在的问题
• 1.2.1 高性能混凝土的发展现状
• 1.2.2 高性能混凝土在桥梁应用中存在的问题
• 1.3 本文研究主要内容和目的
• 第2章 原材料特性及试验方法
• 2.1 原材料及特性
• 2.1.1 水泥
• 2.1.2 矿物掺和料
• 2.1.3 细骨料
• 2.1.4 粗骨料
• 2.1.5 外加剂
• 2.1.6 实验用水
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 集料物理特性实验
• 2.2.2 混凝土拌合物实验
• 2.2.3 水泥混凝土力学性能实验
• 2.2.4 水泥水化热实验
• 2.2.5 氯离子电通量实验
• 2.2.6 混凝土碳化实验
• 2.2.7 混凝土抗冻性实验
• 2.2.8 温控实验
• 2.2.9 混凝土含水量测定实验
• 2.2.10 材料微观测试
• 第3章 C50高性能混凝土的配制
• 3.1 C50箱梁混凝土理论配合比设计
• 3.2 细砂配制C50混凝土的研究
• 3.2.1 外加剂大细砂混凝土中的性能影响
• 3.2.2 粉煤灰取代量对细砂混凝土性能影响
• 3.2.3 胶凝材料总量对细砂混凝土性能影响
• 3.2.4 砂率和级配对细砂混凝土性能的影响
• 3.2.5 外加剂加入方式对细砂混凝土性能影响
• 3.2.6 温轮胶对细砂混凝土性能影响
• 3.2.7 不同养护方式对细砂混凝土抗压强度的影响
• 3.2.8 小结
• 3.3 中砂配制C50混凝土的研究
• 3.3.1 外加剂的优选
• 3.3.2 胶凝材料总量优选
• 3.3.3 粉煤灰取代量优选
• 3.3.4 集料含泥量对混凝土性能的影响
• 3.3.5 小结
• 3.4 本章小结
• 第4章 C50箱梁混凝土的耐久性研究
• 4.1 引言
• 4.2 混凝土抗渗透性
• 4.3 混凝土抗冻性
• 4.4 混凝土抗碳化性能
• 4.5 本章小结
• 第5章 混凝土工程应用试验
• 5.1 混凝土含水量及组分测定
• 5.2 箱梁温控实验
• 5.2.1 测温点的布置
• 5.2.2 温度测试
• 5.2.3 温度裂纹预防措施
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录