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20-70℃条件下掺粉煤灰混凝土收缩和开裂规律的研究

曹洋  
【摘要】:混凝土的收缩和开裂是影响混凝土耐久性的重要因素。本文主要研究了粉煤灰对C50混凝土强度和线膨胀系数的影响,以及在早期不同温度下粉煤灰和温度的耦合作用对化学结合水、干燥收缩、自收缩的影响规律;研究了在约束条件下混凝土的开裂规律,同时,采用光纤Bragg光栅监测了在约束条件下混凝土的早期体积变型规律。最后,结合试验室研究成果,对某实际重点工程的大体积混凝土结构施工进行了现场施工监控,取得了良好效果。 本文研究结果表明:提高粉煤灰掺量会降低C50混凝土的早期强度和化学结合水含量,其中掺量为50%的混凝土的7d强度下降最大,仅为基准混凝土的59.2%;在粉煤灰掺量小于40%时,混凝土的线膨胀系数随粉煤灰的掺量增加而提高,其中掺量为30%的混凝土1d的线膨胀系数比基准混凝土高出30.6%。 掺入粉煤灰会降低混凝土的自收缩、增大干燥收缩。20℃的条件下,粉煤灰掺量50%的混凝土90d的自收缩比基准混凝土降低94.2%、干燥收缩增加97.9%;高温会加速掺粉煤灰混凝土早期的收缩,35℃条件下,掺30%粉煤灰混凝土7d的自收缩和干燥收缩比常温下分别提高13.3%和20%。 养护条件是决定混凝土开裂状况的重要因素,在相同条件下,粉煤灰会延缓混凝土出现贯穿裂缝的时间。采用光纤Bragg光栅测量平板约束条件下混凝土变形的实验结果表明:暴露于空气中7d的混凝土,内部较表面收缩低41.5%,边部较中心低29.8 %;对于密封下的混凝土,总变形相对较低。光纤Bragg光栅传感技术可以准确监测大体积混凝土的应变,准确捕捉到了开裂时间和裂缝宽度。


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