基于温度历程和变约束条件大坝混凝土开裂因素研究

论文摘要

早期混凝土受到温度变化和外界约束等因素影响时,内部会产生较大的内应力,早期混凝土强度较低,易产生裂缝,尤其是大坝混凝土,由于水化热难以及时散发,引起混凝土内外温差较大(即温度梯度过大)导致结构过早开裂。本文利用最新研发的温度应力试验系统TSTM,对混凝土试件进行单轴约束试验,得到同配比混凝土在不同温度历程和约束条件下的抗裂指标,以及不同配合比混凝土在相同温度历程和约束条件下开裂敏感度。研究结果表明,同配比混凝土在相同约束条件下,降温速率越快,对应开裂应力越小,开裂温度越低,开裂敏感度越高;不同混凝土在相同温度历程和约束条件下,骨料品种对混凝土开裂敏感性起重要作用。按照温度匹配养护制度计算相应龄期成熟度和恒温20℃下等效成熟度龄期,根据已有成果标准试验方法测试大坝混凝土的力学性能和变形性能结果结合等效龄期,计算出基于大坝混凝土温度历史下混凝土的力学性能和变形性能。结果显示:四种骨料中,正长岩极限拉伸值最大,玄武岩极限拉伸值最小,大理岩和砂岩相差不大。将计算结果代入得到混凝土抗裂参数入。根据不同混凝土抗裂参数对混凝土的抗裂性进行排序,结果表明:抗裂性从高到低排序为:D1>D2>D3>D4>N1>N2>N3即D1抗裂性最好,N3抗裂性最差。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.1.1 早期开裂与微裂缝问题
• 1.1.2 大坝混凝土温度开裂影响因素
• 1.1.3 开裂敏感度试验研究
• 1.1.4 温度应力试验机发展
• 1.2 国内外研究现状及存在的问题
• 1.2.1 混凝土早期开裂的试验及评价方法研究
• 1.2.2 混凝土抗裂性指标研究
• 1.3 本文研究意义
• 1.4 本文研究内容
• 第二章 试验原材料与试验设备介绍
• 2.1 试验原材料
• 2.1.1 水泥
• 2.1.2 粉煤灰
• 2.1.3 硅粉
• 2.1.4 骨料
• 2.1.5 外加剂
• 2.2 温度应力试验机介绍
• 2.2.1 试件制备
• 2.2.2 温控条件
• 2.2.3 约束程度
• 2.3 本文研究思路
• 第三章 混凝土早期温度开裂影响因素
• 3.1 前言
• 3.2 试验方法
• 3.2.1 考察温度和约束条件对混凝土抗裂影响
• 3.2.2 温度应力试验机模拟不同气候条件
• 3.2.3 具体几种温控条件
• 3.3 试验结果与分析
• 3.3.1 不同约束程度下混凝土开裂敏感性
• 3.3.2 试验方法
• 3.3.3 试验结果与分析
• 3.3.4 混凝土高温环境下自收缩
• 3.3.5 温度-应力试验对应力松弛和线膨胀系数讨论
• 3.3.6 模拟大坝内部实际温度历程
• 3.3.7 相同边界条件不同配比混凝土温度开裂
• 3.3.8 不同配比混凝土对比试验
• 3.3.9 不同骨料品种混凝土开裂指标
• 3.4 本章小结
• 第四章 考虑温度因素混凝土力学性能和变形性能
• 4.1 试验目的
• 4.2 试验方案
• 4.3.1 考虑温度历程混凝土力学模型
• 4.3.2 混凝土抗裂性能指标
• 4.3.3 混凝土抗裂性评价
• 4.4 本章小节
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文
• 一、发表的论文
• 二、参与的科研工作