西部温湿度条件下混凝土体积变形与开裂规律研究

【摘要】：混凝土的收缩与开裂是影响混凝土耐久性的重要因素。近年来，人们对混凝土的收缩与开裂等问题进行了大量的研究，但大都是基于标准试验方法在固定的环境条件下进行的，工程中服役的混凝土所处环境复杂多变，受多重因素的共同作用。本课题以西部地区不同的温湿度条件为控制变量，对高性能混凝土和普通混凝土的体积变形与开裂规律进行系统研究，旨在进一步掌握西部特定环境下混凝土变形性能，为提高耐久混凝土的工程应用提供基础数据。 本文包括如下研究内容：对混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度进行测试；采用非接触式收缩变形测定仪研究浇注成型至14d龄期混凝土的自收缩变形，得到完整的早龄期混凝土自收缩变形曲线，对1d龄期内混凝土的变形特征进行阶段性分析；采用基于差动变压器原理的位移传感器对28d龄期混凝土的干燥总收缩进行测量；使用环形约束试验直接评价不同环境条件下混凝土的收缩开裂特征。 首先，依据常温20℃条件下1d龄期混凝土变形特征将混凝土早期自收缩变形曲线分为4个阶段，混凝土呈收缩、膨胀交替变化的变形特点，高温条件下的混凝土自收缩变形曲线分为3个阶段，并且早期呈膨胀变形状态。以第Ⅱ阶段膨胀结束点定义混凝土自收缩的有效变形起始时间，进而得到混凝土有效变形的起始点，将1d龄期内有效变形的最大值定义混凝土的早期收缩峰值。 其次，试验结果表明混凝土的有效变形起始时间随水灰比的减小、温度的升高而提前。当养护温度由20℃升至65℃时，水灰比为0.3的混凝土的有效变形起始时间由6.67h降到3.16h。在混凝土浇注成型9h~14h内，各组混凝土达到早期自收缩峰值。随着温度从20℃提高到65℃，0.3水灰比混凝土的早期收缩峰值由131×10~(-6)增加到1095×10~(-6)。 虽然环境温度提高对混凝土自收缩变形影响显著，对干燥收缩变形影响不大，当温度变化从20℃~65℃时，0.3水灰比混凝土14d龄期自收缩的变化范围为303×10~(-6)~1054×10~(-6)；混凝土28d龄期干燥收缩值变化范围仅为312×10~(-6)~611×10~(-6)；环境温度为35℃时，各组混凝土RH15%条件下的收缩明显大于RH60%条件下的收缩。随着水灰比和温度的升高，湿度差异对混凝土干燥收缩影响作用减弱；高温作用同时增加了圆环开裂的风险，增大水灰比有利于抵抗混凝土开裂，掺入矿物掺合料的各组高性能混凝土在测量龄期内延缓了混凝土早期开裂。

【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU528