錦屏大壩混凝土集料和粉煤灰等因素對(duì)熱膨脹性能的影響.pdf

1、混凝土像其他大多固體材料一樣具有熱脹冷縮的性質(zhì)。在大體積混凝土中,由于水化熱和各種環(huán)境輻射熱量引起混凝土內(nèi)部溫度不均,產(chǎn)生膨脹應(yīng)力。當(dāng)膨脹應(yīng)力(或膨脹應(yīng)變)大于混凝土極限抗拉強(qiáng)度(或極限拉伸應(yīng)變)時(shí),引起開(kāi)裂等缺陷,影響結(jié)構(gòu)性能。混凝土早期的性能在一定程度上決定了長(zhǎng)期性能,控制混凝土結(jié)構(gòu)的早期裂縫是提高結(jié)構(gòu)耐久性的前提。溫度收縮是混凝土早期開(kāi)裂和造成體積穩(wěn)定性問(wèn)題的主要原因之一。因此,研究混凝土的熱膨脹性能對(duì)于大壩混凝土具有重要意義。

2、 本文針對(duì)雅礱江流域錦屏大壩建設(shè)中擬選擇的原材料和混凝土配合比,采用手持式應(yīng)變儀測(cè)量飽水狀態(tài)下20～60(℃)范圍的混凝土熱膨脹系數(shù)。從降低混凝土熱膨脹系數(shù)角度,本文研究了原材料組成和配合比參數(shù)對(duì)混凝土熱膨脹系數(shù)的影響,包括水膠比、粉煤灰摻量、引氣劑、集料體積分?jǐn)?shù)、集料尺寸和集料品種等。 為了降低混凝土的水化熱,大壩混凝土中粉煤灰摻量較高；為了提高混凝土的耐久性,大壩混凝土中往往要求一定的含氣量,因此本文研究了粉煤灰和引氣

3、量對(duì)熱膨脹系數(shù)的影響及其機(jī)理。研究結(jié)果表明,砂漿和混凝土的熱膨脹系數(shù)都隨著粉煤灰摻量的增加而降低,在粉煤灰摻量低于20％時(shí),單位強(qiáng)度熱膨脹系數(shù)隨著粉煤灰摻量增加而降低,當(dāng)粉煤灰摻量超過(guò)20％時(shí),粉煤灰在降低熱膨脹系數(shù)的同時(shí)引起強(qiáng)度較大的衰減,往往需要其它措施以保證必需的強(qiáng)度；混凝土的熱膨脹系數(shù)隨著含氣量的增加而降低,但其引起了強(qiáng)度衰減,必須通過(guò)降低水膠比和控制適宜含氣量以保證混凝土的強(qiáng)度滿足工程要求；水分在混凝土熱膨脹效應(yīng)中影響復(fù)雜,測(cè)

4、試方法對(duì)熱膨脹系數(shù)隨齡期的發(fā)展關(guān)系影響很大,在水飽和狀態(tài)下測(cè)量的水泥基材料的熱膨脹系數(shù)隨著養(yǎng)護(hù)齡期的延長(zhǎng)而降低,是各種因素綜合影響的結(jié)果,主要是由于隨著齡期的延長(zhǎng)自由水膨脹對(duì)同相組分膨脹壓力降低以及固相組分抵抗變形的能力增強(qiáng)；水泥基復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)隨著水膠比的降低而升高。 集料對(duì)混凝土的熱膨脹系數(shù)影響很大,針對(duì)大壩混凝土中粗集料粒徑尺寸范圍大的特點(diǎn),本文采用了錦屏大壩建設(shè)原材料,研究了集料體積分?jǐn)?shù)、尺寸和品種對(duì)混凝土熱膨脹系

5、數(shù)的影響。研究表明,當(dāng)粗集料熱膨脹系數(shù)小于砂漿的熱膨脹系數(shù)時(shí),混凝土熱膨脹系數(shù)隨著粗集料體積分?jǐn)?shù)的增加而降低；當(dāng)粗集料與砂漿熱膨脹系數(shù)接近時(shí),粗集料體積分?jǐn)?shù)對(duì)混凝土熱膨脹系數(shù)影響不大；對(duì)于密實(shí)度高,粗集料粒徑大于20mm的混凝土,隨著粒徑的增加混凝土的熱膨脹系數(shù)降低；對(duì)于低坍落度,集料粒徑小于20mm的混凝土,隨著集料粒徑的增加混凝土的熱膨脹系數(shù)增加。集料粒徑對(duì)熱膨脹系數(shù)有不同影響的原因可能在于：對(duì)于20mm以上的粗集料,隨著粒徑的增加