恒负温与变负温下混凝土强度研究及早期强度计算公式优化

摘要

随着社会的发展和混凝土技术的更新，高强混凝土的需求日益增长。我国北方大部分地区冬期来临时间较早且持续时间较长，冬期施工在混凝土工程建设中成了不可避免的阶段，青藏铁路、青藏公路沿线平均地温0～-3.5℃，为了跨越多年冻土区，常采用混凝土灌注桩基础的桥梁结构，因此如何合理制定混凝土养护温度及时间、明确各种影响因素、掌握强度发展规律、推测早期强度，均会直接影响工程的质量和进度。混凝土结构物自身强度满足要求后才有意义探讨其抗冻、抗渗等耐久性能。
　　本文基于多年冻土地区、“三北”地区冬期施工的混凝土，在总结已有研究的基础上，针对一些尚未解决的问题，系统地研究了恒定负温和变负温下高强混凝土抗压强度增长机理以及早期抗压强度的预测，主要内容如下：
　　（1）通过恒负温（-3℃）条件下不同水胶比水泥净浆水化热试验，分别计算了不同龄期下的水化热及水化程度，分析了温度、水胶比对水化放热规律的影响。
　　（2）水泥石在混凝土中所占的体积比约为四分之一，其强度在一定程度上决定着混凝土的强度，因此进行了恒负温（-3℃）和变负温条件下不同水胶比水泥石抗压强度试验，分析了温度、水胶比以及龄期对水泥石强度的影响，并结合恒负温下水泥净浆的水化程度，从水化程度方面定量化分析了水化程度与水泥石强度之间的联系，进而探索对混凝土强度的影响。
　　（3）通过恒定负温（-3℃）和变负温下不同配合比混凝土抗压强度和孔结构试验，分析混凝土抗压强度增长和孔结构变化规律，研究细观孔结构与混凝土抗压强度之间的联系，并从细观层次上解释温度、水胶比以及龄期对混凝土宏观抗压强度的影响。
　　（4）结合恒负温和变负温下混凝土抗压强度试验，并对混凝土养护温度进行详细测量，计算出不同养护条件下混凝土的成熟度，基于成熟度理论对混凝土早期强度进行预测，完善混凝土早期强度计算公式。

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1 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究的目的和意义

1.3 国内外研究现状

1.4 存在的主要问题

1.5 主要研究内容

2 试验准备与试验设计

2.1 试验仪器及原材料

2.2 试验方法

2.3 试验方案设计

3 负温下水泥水化特性及水泥石强度研究

3.1 负温下水泥水化的实现与水化热测定方法的优化

3.2 负温环境下水泥水化热计算及其水化特性分析

3.3 负温养护条件下的水泥石强度

3.4本章小结

4 负温养护条件下混凝土抗压强度及其孔结构

4.1 恒负温和变负温条件下混凝土抗压强度

4.2 负温条件下混凝土孔结构

4.3 混凝土抗压强度与其孔结构之间的联系

4.4 本章小结

5 负温下混凝土成熟度及抗压强度的推测

5.1 混凝土抗压强度与成熟度之间的关系模型

5.2 负温下混凝土的成熟度

5.3 基于成熟度对变负温混凝土抗压强度推测

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果