箱梁低收縮抗裂混凝土制備技術(shù)與性能研究.pdf

1、隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，交通土建也得到了空前的發(fā)展，但橋梁作為交通運(yùn)輸?shù)难屎恚?jīng)常達(dá)不到使用年限，需投入大額的維修費(fèi)用，尤其橋梁的耐久性備受?chē)?guó)內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注。目前橋梁多采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，但采用低水膠比制備的HPC裂縫和耐久性問(wèn)題備受爭(zhēng)議，如何減小箱梁混凝土材料的變形性能及提高抗裂性和耐久性是解決橋梁耐久性的關(guān)鍵。本文結(jié)合蚌淮、江六等高速公路工程對(duì)箱梁HPC進(jìn)行系統(tǒng)研究，重點(diǎn)研究了水膠比、砂率、單位用水量、流動(dòng)性及石子級(jí)配對(duì)H

2、PC限縮、抗裂等關(guān)鍵性能的影響。
　　提出了箱梁高性能混凝土原材料的優(yōu)選原則，采用以耐久性為主的配合比設(shè)計(jì)方法成功配制出工作性、力學(xué)性能滿足設(shè)計(jì)與施工要求，限縮阻裂性能好的C50箱梁高性能混凝土。設(shè)計(jì)了混凝土工作性測(cè)試方法，揭示了水膠比、砂率、單位用水量、減水劑摻量和石子級(jí)配的變化對(duì)新拌混凝土的流動(dòng)性、粘聚性、密實(shí)性的影響規(guī)律，得出了改善混凝土工作性的關(guān)鍵技術(shù)措施。
　　研究并揭示了不同配合比參數(shù)、骨料級(jí)配和流動(dòng)性對(duì)混凝土收

3、縮開(kāi)裂性能的影響規(guī)律。對(duì)C50箱梁混凝土，水膠比增大，混凝土的自收縮減小，但凝縮和長(zhǎng)期干燥收縮增大，對(duì)箱梁混凝土的抗塑性收縮開(kāi)裂和干燥收縮開(kāi)裂不利;砂率增大，混凝土的凝縮、自收縮、干燥收縮均增大，造成混凝土塑性開(kāi)裂的單位面積上總開(kāi)裂面積、裂縫數(shù)目、裂縫寬度增大，并且干燥收縮開(kāi)裂應(yīng)變?cè)龃?，降低了混凝土的抗裂?單位用水量增大，混凝土的凝縮、自收縮、干燥收縮也增大，并且塑性收縮抗裂性和干燥收縮抗裂性降低，混凝土更容易開(kāi)裂;隨著減水劑摻量增大

4、，拌合物流動(dòng)性增大，混凝土的凝縮、長(zhǎng)期自收縮、干燥收縮均增大，混凝土塑性開(kāi)裂的開(kāi)裂面積和裂縫數(shù)目增多，并且干燥收縮開(kāi)裂應(yīng)變也增大，降低了混凝土的抗裂性;而優(yōu)化石子級(jí)配不僅降低了混凝土的收縮性能，還提高了混凝土抵抗塑性收縮開(kāi)裂和干燥收縮開(kāi)裂能力。
　　進(jìn)行箱梁混凝土徐變性能研究，混凝土徐變?cè)?0d內(nèi)增長(zhǎng)較快，90d后趨于穩(wěn)定，且通過(guò)減小水膠比、降低砂率、摻加礦物摻合料等措施均可降低混凝土的徐變變形。提出了A-C和Z-S徐變預(yù)測(cè)模型，

5、可準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)高性能混凝土徐變的發(fā)展，為實(shí)際工程中橋梁的監(jiān)測(cè)提供依據(jù)。此外還研究了C50箱梁混凝土抗氯離子、氣體擴(kuò)散系數(shù)和碳化性能，表明降低水膠比和單位用水量，優(yōu)化石子級(jí)配均可改善混凝土的密實(shí)性和孔結(jié)構(gòu)，提高混凝土的抗離子和氣體滲透性能;砂率降低可使混凝土的氯離子滲透性、氣體擴(kuò)散系數(shù)和碳化深度均減小;而流動(dòng)性的增加，混凝土的電通量、氣體擴(kuò)散系數(shù)及碳化深度均增大。
　　為了解釋宏觀性能，通過(guò)水化熱測(cè)試技術(shù)研究了水膠比、單位用水量、流動(dòng)

6、性、骨料等對(duì)混凝土漿體水化的影響。并且通過(guò)壓汞技術(shù)(MIP)研究了不同材料組成混凝土內(nèi)部水泥石的孔隙率及孔結(jié)構(gòu)分布。同時(shí)，對(duì)混凝土中界面過(guò)度區(qū)及骨料分布采用掃描電鏡(SEM)和X射線斷層掃描儀(CT)進(jìn)行觀察。從多個(gè)角度分析了高性能混凝土微觀結(jié)構(gòu)特征，探討混凝土微觀結(jié)構(gòu)機(jī)理。
　　研究了微波快速干燥法測(cè)定骨料含水率和混凝土單位用水量，具有準(zhǔn)確、快速、安全等優(yōu)點(diǎn);提出了水洗—微波快速干燥法，更加快速、準(zhǔn)確對(duì)現(xiàn)場(chǎng)混凝土配合比進(jìn)行分析和