超高掺粉煤灰混凝土的力学性质及开裂敏感性研究

发布时间：2020-05-28 09:14

【摘要】：目前粉煤灰作为一种单独组分加入混凝土,并且所占比例越来越大。然而包括我国在内的很多国家的标准或规程对粉煤灰掺量都有限制。本课题组与葛洲坝集团公司通过试验研究超高掺量粉煤灰混凝土,发现粉煤灰掺量达到80%时,所配制的混凝土仍可满足大坝的基本性能要求。在混凝土中掺用粉煤灰,可以制备高性能混凝土,有效降低混凝土的开裂风险,从而提高结构的耐久性。本文以实际工程应用的35%掺量的粉煤灰混凝土为基准混凝土,采用等浆体体积法配制80%掺量的超高掺量粉煤灰混凝土,并基于温度-应力试验机(TSTM)研究两种混凝土的早龄期力学性质及其开裂指标。主要内容如下:1、采用TSTM对上述两种粉煤灰混凝土在全约束条件下分别进行绝热模式和温度匹配模式的温度-应力试验,测得两种混凝土的早龄期约束应力。根据新提出的弹性应变计算方法再结合Kolver的徐变测定方法将两种混凝土的徐变分离出来,求出两种混凝土的早龄期徐变、徐变系数及徐变-收缩比等指标。结果发现:温度历程对同种混凝土的徐变和早龄期约束应力影响较大,温度越高,早龄期徐变和约束应力越大,同时较快的降温速率也会加强混凝土构件早期的徐变能力;同种模式下结合两种混凝土的徐变系数和徐变-收缩比可以发现,在匹配模式下超高掺粉煤灰混凝土的徐变能力要比基准混凝土强一些,但是两者在绝热模式中相差不大。2、基于Kanstad的弹性模量模型再结合成熟度理论计算两种混凝土的应力松弛度,分析降温阶段两种混凝土的早龄期拉伸徐变对约束拉应力的应力松弛程度,比较两种混凝土的应力松弛大小。研究结果表明:从应力松弛度和徐变-收缩比两个指标上看超高掺量粉煤灰混凝土早期应力松弛能力优于普通掺量粉煤灰混凝土;此外,试验表明降温阶段的降温速率及弹性模量的发展对混凝土的应力松弛影响较大。3、通过基本力学性能试验结果,拟合两种混凝土的抗拉强度发展规律,以此计算出混凝土的早期开裂敏感性系数。此外,在温度-应力试验数据的基础上用开裂核心指标和开裂综合指标来综合评价两种混凝土的开裂敏感性,为两种粉煤灰混凝土在实际工程中的开裂敏感性评价打下基础。结果发现:超高掺混凝土的抗开裂能力要强于基准混凝土,说明随着粉煤灰掺量的增加,粉煤灰混凝土的抗裂能力得到了提高,对抗裂更有利,可在今后的实际工程中运用。
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU528

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本文编号：2685028