骨料品种对混凝土力学及变形性能的影响

论文摘要

骨料问题是建设水电站时迫切需要解决的关键技术和经济问题,而且,国内外尚未见在重大工程中使用大理岩骨料的先例。本文选取四种骨料研究的目的是研究骨料对混凝土力学及变形性能的影响,并将对待建的水电站有一定的指导意义。本文研究了砂岩、大理岩、玄武岩、正长岩四种骨料对混凝土和砂浆力学性能和变形性能的影响,研究内容和主要结果包括:1)对新拌混凝土的工作性能进行研究,发现四种骨料混凝土中,大理岩混凝土坍落度最大;换言之,大理岩骨料的需水量最小。2)对四种骨料混凝土和砂浆的抗压强度、轴拉强度、弹性模量、极限拉伸进行试验研究,发现玄武岩混凝土和砂浆强度最高,但极限拉伸值最低,弹模最高;而正长岩混凝土和砂浆则强度最低,极限拉伸值最高、弹模最低。玄武岩混凝土7d、28d、90d、180d龄期抗压强度比正长岩混凝土在相同龄期的抗压强度分别高99%、116%、50%、55%;大理岩混凝土早期抗压强度略高于砂岩混凝土强度;但它们的90d、180d抗压强度基本相当。3)采用拉压比和弹强比两个指标,对四种骨料混凝土进行抗裂性分析,得出正长岩混凝土抗裂性最好,大理岩和砂岩混凝土次之,玄武岩混凝土抗裂性最差。4)通过圆环收缩开裂试验,评价四种骨料混凝土和砂浆的开裂情况,同时利用Ansys建模来与试验结果相比较,得出四种骨料混凝土中,玄武岩混凝土抗裂性最差而正长岩混凝土抗裂性最好,大理岩混凝土和砂岩混凝土基本相当。本文属于国家自然科学基金委员会资助(项目批准号50539040)研究工作的一部分。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 本文研究的背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 骨料品种对大坝混凝土性能的影响
• 1.2.2 骨料自身性能对大坝混凝土性能的影响
• 1.2.3 人工砂中石粉对大坝混凝土性能的影响
• 1.2.4 混凝土收缩开裂研究方法
• 1.3 本文研究的目的及意义
• 1.4 本文主要研究内容
• 第二章 试验原材料、设备及研究方法
• 2.1 试验原材料
• 2.1.1 水泥
• 2.1.2 粉煤灰
• 2.1.3 骨料
• 2.1.4 外加剂
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 试验设备及主要模具
• 2.2.2 试验方法
• 2.2.3 研究方法
• 第三章 骨料品种对混凝土力学性能的影响研究
• 3.1 骨料对混凝土的工作性能影响
• 3.1.1 试验方案
• 3.1.2 骨料品种对混凝土坍落度的影响
• 3.2 不同骨料混凝土物理力学性能
• 3.2.1 试验方案
• 3.2.2 骨料品种对混凝土及砂浆立方体抗压强度与轴压强度的影响
• 3.2.3 骨料品种对混凝土及砂浆抗拉与抗压弹性模量的影响
• 3.2.4 骨料品种对混凝土泊松比的影响
• 3.2.5 骨料品种对混凝土及砂浆极限拉伸值的影响
• 3.2.6 骨料品种对混凝土及砂浆轴拉强度的影响
• 3.3 不同骨料混凝土抗裂性能分析
• 3.3.1 混凝土抗裂性能的影响因素分析
• 3.3.2 混凝土抗裂性能的指标
• 3.3.3 混凝土抗裂性评价
• 3.4 本章小结
• 第四章 不同骨料混凝土和砂浆变形及开裂特征分析
• 4.1 不同骨料混凝土砂浆圆环收缩开裂试验研究
• 4.1.1 试验方案
• 4.1.2 试验及评价方法
• 4.1.3 试验结果及分析
• 4.2 有限元模拟混凝土圆环收缩开裂的研究
• 4.2.1 模型建立
• 4.2.2 参数设置
• 4.2.3 应力计算结果及分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生期间发表的论文及参与的科研工作