沿海环境高耐久性混凝土徐变特性试验研究及预测模型

摘要

沿海地区的混凝土结构时常会受到海水、盐雾、干湿循环等不利环境因素的影响。实际工程中时常会出现一些因为耐久性不足而导致结构提前失效和破坏的现象，社会经济损失十分巨大。混凝土徐变对混凝土结构的长期性能影响较大，主要体现为影响桥梁的受力和变形，引起桥梁下挠、预应力损失过大、箱梁腹板开裂、支座不均匀沉降等，使结构过早地丧失功能。在高性能混凝土耐久性能的相关问题中，徐变问题已经引起了科研工作者们的重视。本文以浙江温州某大跨度铁路斜拉桥为背景，在混凝土抗压强度试验、抗氯离子渗透性能试验和水化放热性能试验的基础上，进行高耐久性混凝土矿物外加剂掺入量的优化设计；通过混凝土试块受压徐变试验和梁构件堆载徐变试验，研究高耐久性混凝土材料和构件的徐变特性；通过对三种混凝土徐变预测模型与试验数据的对比分析，研究适用于该大跨度铁路斜拉桥的长期徐变预测模型。论文主要研究结论如下： （1）根据工程实际要求，确定该大跨度铁路斜拉桥高耐久性混凝土的最优矿粉和粉煤灰掺比均为11%； （2）疲劳荷载作用和氯离子侵蚀作用会显著改变混凝土的收缩和徐变的发展规律，表现在使混凝土收缩和徐变总体呈现增大的趋势，缩短进入徐变发展平稳期的持荷时间，增大进入发展平稳期后徐变数值的增加速率； （3）模拟温州施工现场环境梁构件堆载徐变试验和试验室一般环境梁构件堆载徐变试验，梁跨中挠度和徐变系数的发展规律相近，均为前期增长速率较大，后期增长速率降低，只是前者徐变进入发展平缓期的堆载龄期略为推迟； （4）CEB-FIP90混凝土徐变预测模型与试验数据更为接近，选择该模型并进行修正，得到适用于温州某大跨度铁路斜拉桥的高耐久性混凝土徐变预测模型。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容与技术路线

第二章 高耐久性混凝土矿物外加剂掺入量优化设计

2.1 引言

2.2 试验原材料

2.3 试验方法和仪器

2.4 矿物外加剂掺入量的影响

2.5 矿物外加剂掺入量的优化设计

2.6 本章小结

第三章 高耐久性混凝土试块受压徐变性能试验研究

3.1 引言

3.2 试验准备

3.3 试验方案

3.4 试验结果

3.5 混凝土徐变变化特性的定量分析

3.6 本章小结

第四章 高耐久性混凝土梁构件堆载徐变性能试验研究

4.1 引言

4.2 试验室环境堆载徐变试验

4.3 模拟温州施工现场环境堆载徐变试验

4.4 试验结果

4.5 本章小结

第五章 高耐久性混凝土徐变预测模型对比及修正

5.1 引言

5.2 徐变预测模型计算公式

5.3 高耐久性混凝土试块受压徐变预测模型对比

5.4 高耐久性混凝土梁构件堆载徐变预测模型对比

5.5 高耐久性混凝土徐变预测模型修正

5.6 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 进一步研究工作的展望

参考文献

附 录A 试验室环境梁构件堆载徐变装置设计

附 录B 模拟温州施工现场环境梁构件堆载徐变装置设计

致谢

攻读学位期间的研究成果