超高性能混凝土早期塑性收缩开裂的研究

发布时间：2018-02-26 03:32

  本文关键词： 超高性能混凝土 内部因素 外部因素 塑性收缩 塑性开裂　出处：《湖南大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：超高性能混凝土（Ultra High Performance Concrete,英文简写为UHPC）是一种新型的，具备超高强度、超高的韧性、以及高耐久性能的水泥基复合材料。在实际的工程应用方面有着深远的应用前景。在研究混凝土的过程中，混凝土开裂的问题是所有研究学者都无法回避的。开裂又分为工程可接受的开裂和不可接受的开裂。而后者将会对工程的实际使用功能产生不利影响。收缩是混凝土塑性开裂的最主要的诱因，在混凝土的收缩总量中，早期塑性阶段的收缩所占的比重最大。因而进行UHPC早期塑性收缩和开裂趋势的研究对指导其生产和施工具有很大的理论和工程意义。 本文将从内外两方面的因素来研究UHPC的早期塑性收缩特性及其开裂趋势，同时通过实验手段进行验证，运用了非接触式混凝土塑性收缩测试方法和约束平板塑性开裂测试方法。研究结果表明。 （1）粉煤灰掺入UHPC中，对UHPC的早期塑性收缩有一定的抑制作用。在掺量适合的范围内，粉煤灰的掺量越多，UHPC的塑性收缩则呈减小趋势。硅灰掺入到UHPC中，其对UHPC的早期塑性收缩的抑制作用是随着掺量的减小而加强的。当然，矿物掺和料的掺入量还应满足UHPC的基本性能的要求。 （2）水胶比对超高性能混凝土的早期塑性收缩影响较大，UHPC的早期塑性收缩是随着水胶比的减小而增大的。水胶比大小选用还要满足UHPC对强度的要求。 （3）纤维的掺入对UHPC抵抗其早期塑性收缩起有利作用。本文选用的纤维主要是钢纤维和聚丙烯纤维。但在UHPC中掺入聚丙烯纤维后，其对UHPC的塑性收缩的抑制效果要比钢纤维小。掺入纤维是能够有效抑制UHPC的早期塑性收缩的一种方法。 （4）外部的环境条件对UHPC早期塑性收缩影响较大。如在有风与无风环境对比分析中，有风环境的UHPC早期塑性收缩要远大于无风环境条件下的早期塑性收缩。在不同温度和相对湿度的环境下，其早期塑性收缩的变化差异也很大。在温度越高，相对湿度越低的环境下，UHPC的收缩值越大；相反，相对湿度越高，，温度越低，其早期塑性收缩值越小。 （5）在影响UHPC的早期塑性收缩的各种因素中，外部环境的影响因素起控制作用。而在外部环境的影响因素中又以风速和相对湿度影响较大。在风速不同的条件下UHPC的早期塑性收缩变化幅度大于不同温度条件下的UHPC收缩变化幅度。 在相同实验条件下，风速对UHPC的收缩值的影响变化幅度达到55%，相对湿度对UHPC的收缩值的影响变化幅度为24%，而温度对UHPC的收缩值的影响变化幅度最小，仅为19%。 （6）超高性能混凝土在早期塑性阶段，虽然收缩量比较大，但在约束平板实验中，采用了各种内部配比以促使其开裂，同时在外界严酷的环境条件进行试验，UHPC试件仍未出现裂缝。实验结果说明UHPC在抵抗早期塑性开裂的性能上是具有很大的优越性的。
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本文编号：1536372