粉煤灰对高性能混凝土早期力学性能与拉伸徐变特性的影响

发布时间：2017-07-15 15:22

  本文关键词：粉煤灰对高性能混凝土早期力学性能与拉伸徐变特性的影响

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【摘要】：粉煤灰是目前建筑工业中使用广泛的矿物掺合料,主要用以代替部分水泥掺入混凝土,从而降低混凝土的生产成本和改善混凝土的技术性能,所以经常被用来制备高性能混凝土(HPC)。本文在本团队之前关于HPC早龄期性能研究的基础上,通过改进实验方法和扩展实验参数,更为充分地考察粉煤灰对HPC早龄期性能,尤其是力学和变形特性的影响。基于获得的实验数据,作者还验证了修正的ZC模型用于评价掺粉煤灰HPC早龄期拉伸徐变的妥当性。本研究可为HPC工程应用中的徐变和早期开裂问题提供一定的参考依据。在本文范围内,可得出以下结论:(1)掺粉煤灰HPC的早龄期强度与不掺的基准混凝土相比有所降低,且粉煤灰掺量越高,强度损失越大,但后期强度增长快于基准混凝土。因此,经足够长的时间后,掺粉煤灰HPC的强度与基准混凝土相当甚至超过后者。(2)粉煤灰对HPC的自收缩变形起抑制作用,对1 d之前收缩变形的抑制作用尤为突出。这对缓解和控制HPC的早期裂缝很有裨益。收缩抑制作用随粉煤灰掺量的增加表现得更为显著。(3)粉煤灰的掺入使HPC早龄期拉伸徐变增大,随着掺量的提高,粉煤灰对早龄期拉伸徐变的促进作用越明显。对于基准HPC,加载龄期在1 d之前(0.5 d、0.75 d)时,能观察到应力水平对拉伸徐变的影响。相比之下,加载龄期迟于1 d时,应力水平的影响不再显现。对于掺粉煤灰的HPC,随着掺量的增大,应力水平对拉伸徐变之影响显著与否的加载龄期随之推迟。(4)由ZC模型得到的掺粉煤灰HPC早龄期拉伸徐变的计算值与实验数据在持载初期能较好地吻合,随着持载龄期的延长,两者逐渐偏离,总体上来说,仍维持在(-10%~+10%)误差范围之内。
【关键词】：粉煤灰 高性能混凝土 早龄期 拉伸徐变 力学性能
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 高性能混凝土的应用及研究现状10-12
• 1.1.1 高性能混凝土概述与应用10-11
• 1.1.2 高性能混凝土的国内研究现状11-12
• 1.2 粉煤灰的应用及对高性能混凝土的影响12-13
• 1.2.1 粉煤灰及其应用12
• 1.2.2 粉煤灰混凝土国内研究现状12-13
• 1.2.3 粉煤灰对混凝土性能的影响机理13
• 1.3 混凝土的徐变机理、徐变类型及影响因素13-16
• 1.3.1 徐变的定义和机理13-14
• 1.3.2 徐变类型14-15
• 1.3.3 徐变的影响因素与研究成果15-16
• 1.4 存在的问题与不足16-17
• 1.5 本研究的意义与主要内容17-20
• 1.5.1 研究意义17
• 1.5.2 研究内容17-18
• 1.5.3 本文的构成18-20
• 第2章 混凝土原材料与实验方法20-36
• 2.1 混凝土原材料与配合比20-23
• 2.1.1 原材料性能20-22
• 2.1.2 混凝土的配合比及其基本性质22-23
• 2.2 早龄期拉伸徐变测试方法23-31
• 2.2.1 拉伸徐变实验参数23
• 2.2.2 拉伸徐变实验装置23-28
• 2.2.3 拉伸徐变实验过程28-31
• 2.3 非荷载作用下的变形测试方法31-33
• 2.3.1 实验装置31-32
• 2.3.2 实验过程32-33
• 2.4 力学性能测试方法33-34
• 2.4.1 混凝土抗压强度33
• 2.4.2 混凝土劈裂抗拉强度33-34
• 2.4.3 拉伸弹性模量34
• 2.5 本章小结34-36
• 第3章 自收缩特性与基本力学性能36-48
• 3.1 粉煤灰高性能混凝土的自收缩特性36-40
• 3.1.1 同龄期下自收缩经时变化37-38
• 3.1.2 各加载龄期下自收缩经时变化38-40
• 3.2 粉煤灰对HPC内部温度发展的影响40-41
• 3.3 粉煤灰高性能混凝土早龄期基本力学性能41-46
• 3.3.1 早龄期抗压强度特性41-42
• 3.3.2 早龄期劈裂抗拉强度特性42-44
• 3.3.3 早龄期拉伸弹性模量特性44-45
• 3.3.4 早龄期基本力学性能之间的关系特性45-46
• 3.4 本章小结46-48
• 第4章 不同实验参数下的早龄期拉伸徐变特性48-64
• 4.1 徐变特征量的定义48-49
• 4.2 加载过程控制及荷载松弛分析49-51
• 4.2.1 加载时间控制及瞬时弹性变形分析49-50
• 4.2.2 持荷过程中荷载的松弛分析50-51
• 4.3 与徐变有关的物理量51-53
• 4.4 粉煤灰掺量对早龄期拉伸徐变的影响53-56
• 4.5 应力强度比对早期拉伸徐变的影响56-61
• 4.6 加载龄期对早期拉伸徐变的影响61-63
• 4.7 本章小结63-64
• 第5章 基于ZC模型的粉煤灰高性能混凝土早期徐变评价64-78
• 5.1 混凝土徐变评价模型64-69
• 5.1.1 BP-2 模型65-66
• 5.1.2 B3模型66
• 5.1.3 ZC模型66-69
• 5.2 混凝土徐变模型适用性比较69-71
• 5.3 ZC模型适用性验证71-76
• 5.4 本章小结76-78
• 第6章 结论与展望78-80
• 6.1 本文的结论78-79
• 6.2 后续研究展望79-80
• 参考文献80-84
• 致谢84-86
• 攻读硕士学位期间所取得的科研成果86

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