利用矿物掺合料抑制桥梁混凝土徐变的研究与应用

发布时间：2017-07-08 10:29

  本文关键词：利用矿物掺合料抑制桥梁混凝土徐变的研究与应用

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【摘要】：改革开放以来,我国公共交通事业蓬勃发展,交通量日益激增,而一些重要公路桥梁因载荷过大及环境腐蚀作用而过早老化,桥梁使用寿命较低。桥梁性能过早劣化主要由载荷疲劳作用、环境的腐蚀作用及混凝土徐变引起预应力损失超过设计值等多重因素引起,其中,徐变在很大程度上加速了预应力桥梁的劣化进程。随着混凝土技术的不断发展,矿物掺合料在水泥基材料中的应用取得了长足发展,其应用品种不断增加且掺量不断增多,其目的已不仅仅局限于节约水泥用量与利用废弃物,更侧重于改善混凝土的各项性能。粒化高炉矿渣具有一定活性,部分磨细矿渣在混凝土中将产生火山灰效应,发生二次水化反应,能在一定程度上起到致密、填充作用,有利于提高混凝土强度、改善其耐久性。本课题以秦皇岛京哈线(G102)青龙河大桥维修改造项目为实际工程背景,为研究利用矿物掺合料抑制桥梁混凝土徐变,首先应用纳米压痕技术测试水泥、粉煤灰和磨细矿渣的弹性模量,并优选出磨细矿渣作为矿物掺合料,在(20±1)℃、相对湿度为(60±5)%和40%的载荷水平下,测试了不同磨细矿渣掺量(15%、30%、45%和60%)混凝土与未掺入磨细矿渣基准混凝土的徐变,并总结其影响规律。同时,为探究其影响机理,利用扫描电镜(SEM)观测不同掺量下磨细矿渣颗粒与基体的结合情况。试验结果表明:磨细矿渣能对混凝土徐变产生显著抑制作用。当矿渣掺量低于30%时,其抑制混凝土徐变的能力随掺量增加而增强,混凝土360 d徐变度仅为基准组80.1%与70.6%;当矿渣掺量高于30%时,其抑制混凝土徐变的能力随掺量的增加而减弱,徐变度为基准组的81.2%与86.2%。同时,结合青龙河大桥维修改造工程项目中实际使用混凝土的徐变测试,结果表明7 d和28 d龄期掺加20%磨细矿渣的混凝土180 d徐变度均明显小于基准混凝土,其徐变度减少量可达40%,实际工程中预应力桥梁所用混凝土的徐变得到有效控制,验证了利用合理的磨细矿渣掺量有效抑制预应力桥梁混凝土徐变的可行性。
【关键词】：磨细矿渣 混凝土 徐变 应用
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题工程背景及研究意义10-11
• 1.2 混凝土徐变研究现状11-13
• 1.2.1 混凝土徐变机理研究11-12
• 1.2.2 矿物掺合料混凝土徐变性能研究现状12-13
• 1.3 主要研究内容13-15
• 第2章 原材料优选、配合比设计与试验方法15-26
• 2.1 引言15
• 2.2 原材料优选15-18
• 2.2.1 水泥15-16
• 2.2.2 矿物掺合料16-17
• 2.2.3 骨料17-18
• 2.2.4 外加剂18
• 2.3 试验配合比设计18-21
• 2.3.1 磨细矿渣掺量19-20
• 2.3.2 水胶比20
• 2.3.3 徐变实验配合比20-21
• 2.4 试件制备及试验方法21-24
• 2.4.1 混凝土试件制备与养护21
• 2.4.2 混凝土徐变试验21-23
• 2.4.3 磨细矿渣与基体的界面结合试验23-24
• 2.4.4 胶凝材料颗粒弹性模量测试24
• 2.5 本章小结24-26
• 第3章 磨细矿渣对混凝土徐变的影响研究及机理浅析26-31
• 3.1 引言26
• 3.2 磨细矿渣混凝土徐变试验研究结果26-28
• 3.3 不同磨细矿渣掺量混凝土的水化产物SEM分析28-30
• 3.4 磨细矿渣影响混凝土徐变性能机理分析30
• 3.5 本章小结30-31
• 第4章 利用矿物掺合料抑制桥梁混凝土徐变的工程应用31-38
• 4.1 引言31
• 4.2 工程背景31
• 4.3 考虑强度因素的磨细矿渣最佳掺量31-32
• 4.4 利用矿物掺合料抑制混凝土徐变的工程应用32-37
• 4.4.1 磨细矿渣抑制混凝土徐变的工程应用32-34
• 4.4.2 磨细矿渣抑制混凝土徐变的工程应用效果34-37
• 4.5 本章小结37-38
• 结论38-39
• 参考文献39-42
• 致谢42

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1 夏建交;谭东山;;混凝土徐变的影响因素分析[J];中国科技信息;2007年07期

2 任志国;;浅谈混凝土徐变[J];四川建材;2011年05期

3 李惠民;;考虑混凝土徐变的薄板计算[J];太原工学院学报;1964年02期

4 萧正兴;;关于混凝土徐变及收~.变形的，

本文编号：534205