论文摘要
混凝土塑性收缩裂缝是学术界关注的重要课题。影响混凝土塑性收缩开裂的因素很多,本文主要以混凝土原材料组分和环境因素的变化为影响因子,利用非接触式激光位移传感器定量检测混凝土塑性收缩;通过集中约束平板法测试裂缝最大宽度和开裂面积;并结合早期力学性能、泌水速率和水分蒸发速率的测试,研究不同组分和环境条件对混凝土塑性收缩和开裂的影响。为了从理论上解释混凝土收缩和因收缩引发开裂的问题,讨论了混凝土开裂的必要条件,对比分析了以前评价开裂程度参数,提出了用24h强度和收缩曲线特征预测、评价在一定约束条件下混凝土开裂程度的模式。结果表明:①混凝土开裂面积随24h抗压强度增加呈先增加后降低的趋势,过高或过低抗压强度的混凝土早期开裂程度较小,24h强度达到10～13MPa范围时开裂面积最大。②不考虑弹性模量和徐变影响,收缩变形加速度越大、发生时间越早混凝土早期开裂越严重。③泌水速率与收缩开始时间存在直接联系,而水分蒸发量-泌水量不能很好反应塑性收缩和开裂的规律。④水胶比对基准混凝土与复掺粉煤灰和矿渣混凝土开裂趋势的影响存在差异。本文试验结果显示:保持塌落度在18～22cm,随水胶比由0.35增加到0.54,基准混凝土裂缝面积先增加后降低;复掺粉煤灰和矿渣混凝土裂缝面积增加。随水胶比提高,混凝土塑性收缩增大。⑤当水胶比为0.54,胶凝材料用量350 kg/m3时,粉煤灰在75～150kg/m3掺量范围内,具有抑制混凝土塑性收缩裂缝和降低5h收缩的作用,且随着掺量的提高,这种抑制效应增强;本试验条件下,矿渣对混凝土早期开裂面积影响不大,但可以降低混凝土5h收缩值。复掺粉煤灰、矿渣有利于减小混凝土塑性收缩开裂面积。⑥提高环境温度可使高强混凝土24h收缩降低,强度提高。湿度降低和风速提高主要加快混凝土表面水分蒸发,加速收缩,对早期强度影响相对较小。⑦硅灰的掺入使混凝土塑性收缩对环境因素更敏感。随硅灰掺量提高,混凝土塑性收缩增大,水分蒸发量减小。
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摘要ABSTRACT1 绪论1.1 混凝土工程结构裂缝1.2 混凝土收缩与收缩裂缝研究现状1.2.1 塑性收缩裂缝1.2.2 自生收缩1.2.3 干燥收缩1.3 改善混凝土塑性收缩开裂的措施1.3.1 改善早期养护措施1.3.2 掺入聚丙烯纤维防裂1.3.3 减缩剂1.3.4 聚合物颗粒1.4 课题研究意义和目的1.5 本课题的主要研究内容2 原材料和试验方法2.1 试验用原材料2.1.1 水泥2.1.2 矿物掺合料2.1.3 细集料2.1.4 粗集料2.1.5 高效减水剂2.1.6 水2.2 试验仪器及方法2.2.1 混凝土塑性开裂趋势的仪器和方法2.2.2 混凝土塑性开裂权重的定量表征方法2.2.3 混凝土塑性收缩定量测定的仪器和方法2.3 混凝土搅拌制度3 混凝土塑性收缩及开裂形成机理3.1 混凝土塑性收缩形成机理3.1.1 毛细管压力3.1.2 孔径分布3.1.3 拆开应力3.1.4 早期水化反应3.2 混凝土塑性收缩裂缝形成机理3.2.1 塑性收缩3.2.2 约束程度3.2.3 早期徐变与弹性模量3.2.4 实时抗拉强度3.3 混凝土收缩开裂模型3.3.1 混凝土总收缩预测模型3.3.2 混凝土塑性开裂模型3.4 本章小结4 原材料对混凝土塑性收缩及其开裂影响4.1 水胶比对混凝土塑性收缩和开裂的影响4.1.1 混凝土配合比和强度4.1.2 水胶比对混凝土塑性收缩的影响4.1.3 水胶比对混凝土塑性收缩开裂的影响4.2 砂率对混凝土塑性收缩和开裂的影响4.2.1 混凝土配合比和强度4.2.2 砂率对混凝土塑性收缩的影响4.2.3 砂率对混凝土塑性收缩开裂的影响4.3 粉煤灰和矿渣对混凝土塑性收缩和塑性开裂的影响4.3.1 混凝土配合比和强度4.3.2 粉煤灰和矿渣对混凝土塑性收缩的影响4.3.3 粉煤灰和矿渣塑性对混凝土收缩裂缝的影响4.4 塑性收缩和开裂综合分析4.4.1 24h 抗压强度对塑性收缩和开裂的影响4.4.2 水分蒸发－泌水对塑性收缩和开裂的影响4.4.3 塑性收缩对塑性开裂的关系4.5 本章小结5 环境对混凝土塑性收缩的影响5.1 混凝土配合比5.2 风速对混凝土塑性收缩的影响5.2.1 风速对混凝土水分蒸发和24h 强度的影响5.2.2 风速对混凝土塑性收缩的影响5.3 湿度对混凝土塑性收缩影响5.3.1 湿度对混凝土24h 强度的影响5.3.2 湿度对混凝土塑性收缩的影响5.4 温度对混凝土塑性收缩影响5.4.1 温度对混凝土24h 强度的影响5.4.2 温度对混凝土塑性收缩的影响5.5 本章小结6 结论和展望6.1 结论6.2 展望致谢参考文献附录
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