粉煤灰高性能混凝土早龄期拉伸徐变实验研究

摘要

高强高性能混凝土早龄期拉伸徐变及其特性的研究，能为混凝土早期开裂预防提供可靠的技术支持。本文通过对本团队自行设计的混凝土早龄期拉伸徐变试验装置加以改进，评价不同加载龄期（1天、3天、5天和7天），应力强度比(0.4和0.5)条件下内掺粉煤灰的高性能混凝土早龄期拉伸徐变及其特性。
　　本研究的主要结论包含:
　　(1)将棱柱体拉伸徐变试件改进为哑铃型试件，并增加了试件长度，有效减小了由于偏心和应力集中现象造成的试验误差，保证了试验数据的准确性。
　　(2)获得了粉煤灰混凝土的早龄期力学性能，并通过与普通混凝土早龄期力学性能的比较发现，粉煤灰的掺入对抗压强度影响比劈裂抗拉强度的影响大，且加快了早期弹性模量的发展速率。
　　(3)粉煤灰混凝土1天前的自收缩占28天自收缩总量的40％，自收缩变形速率在28天急剧下降，自收缩趋于收敛。
　　(4)加载龄期为1天的混凝土的拉伸徐变远大于其他加载龄期的徐变，加载龄期越迟，徐变值越小。加载初期表现较大的徐变速率，随持荷时间的延长，徐变速率减小，加载龄期越早，徐变速率的变化越明显。
　　(5)粉煤灰高性能混凝土早期徐变表现出明显的非线性，在同一加载龄期条件下，加载应力强度比越大，比徐变越大，随着加载龄期的推迟，徐变的线性特征逐步显现，粉煤灰混凝土在5天后才逐步显现出线性徐变的特性。
　　(6)尽管ZC模型与BP-2模型均不能直接用于预测掺粉煤灰混凝土的早期拉伸徐变，但ZC模型表现出更好的适应性。由本文的实验结果采用ZC模型获得的预测值在持荷初期偏差较大，且加载龄期越迟偏差越大。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 HPC的背景，应用现状以及存在的问题

1．1．1 高性能混凝土(HPC)的概念及背景

1．1．2 HPC的应用现状

1．1．3 HPC存在的问题

1．2 粉煤灰的应用以及对HPC的影响

1．2．1 粉煤灰的应用现状

1．2．2 粉煤灰对HPC的作用效应

1．3 混凝土拉伸徐变的机理，影响因素及作用

1．3．1 拉伸徐变的机理

1．3．2 拉伸徐变的影响因素

1．3．3 徐变对混凝土的影响效果

1．4 本研究的目的和意义

第2章 掺粉煤灰高性能混凝土早龄期拉伸徐变实验

2．1 实验主要原材料以及配合比

2．1．1 原材料以及基本性能

2．1．2 混凝土配合比

2．2 拉伸徐变试验参数

2．3 拉伸徐变的实验装置

2．3．1 拉伸徐变的加载装置

2．3．2 拉伸徐变的测量控制装置

2．4 拉伸基本徐变的实验方法与步骤

2．4．1 混凝土试块模具的制作

2．4．2 混凝土试块的成型和养护

2．4．3 混凝土劈裂抗拉强度的测定

2．4．4 拉伸荷载作用下的轴向变形测定

2．4．4 非荷载作用下的自由收缩应变测定

2．4．5 徐变应变的计算方法

2．5 徐变性能相关的其他力学性能特性

2．5．1 静力压缩弹性模量

2．5．2 标准抗压强度

2．6 本章小结

第3章 掺粉煤灰高性能混凝土早龄期拉伸徐变特性

3．1 掺粉煤灰高性能混凝土早龄期的力学性能与收缩特性

3．1．1 早龄期高性能混凝土的力学性能

3．1．2 高性能混凝土收缩状况

3．1．3 温度变形

3．2 掺粉煤灰高性能混凝土早龄期拉伸徐变特性及其评价

3．2．1 拉伸徐变特征参数的定义

3．2．2 加载龄期对混凝土拉伸徐变的影响

3．2．3 初始加载应力强度比对混凝土拉伸徐变的影响

3．3 粉煤灰对高性能混凝土早龄期拉伸徐变的影响

3．4 本章小结

第4章 早龄期拉伸徐变模型

4．1 BP-2压缩徐变预测模型

4．1．1 常见压缩徐变模型介绍

4．2 早龄期拉伸徐变ZC模型

4．2．1 流变学概述

4．2．3 流变学基本元件

4．2．3 流变学基本结构模型

4．2．4 本团队先前创建的拉伸徐变模型

4．2．5 基于ZC模型的回归分析及拉伸徐变预测式的提出

4．3 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 后续研究的展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文