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《武汉理工大学》 2007年
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蒸养制度对高强混凝土性能的影响

彭波  
【摘要】: 高强混凝土是21世纪混凝土技术的主要发展方向,已在各类混凝土工程,特别是大型重点基础设施混凝土结构中得到越来越广泛的应用。蒸养(蒸汽养护)可提高混凝土早期强度、加快模具周转速度,提高生产效率,是混凝土预制构件常用的生产工艺。蒸养过程对高强混凝土的物理力学性能、体积稳定性能和耐久性能会产生一定的影响,其性能发展规律与标准养护混凝土相比有所差异。本文围绕蒸养制度各参数(静养时间、升温速度、恒温时间及恒温温度)对高强混凝土的性能影响进行了系统研究,揭示了蒸养高强混凝土的性能演变规律,掌握了蒸养高强混凝土制备和应用的关键技术,为该类材料的设计、制备与应用提供理论依据和技术支撑。进行的主要工作和取得的重要成果有: 提出了高强混凝土的蒸养适应性评价方法,系统研究了蒸养参数对高强混凝土物理力学性能的影响规律。通过研究高强混凝土主要组成(高效减水剂和矿物掺合料)对蒸养的适应性,发现改性萘系减水剂能有效增加混凝土脱模强度和后期强度,粉煤灰和矿渣微粉均具有良好的蒸养适应性,其中矿渣微粉能够更好地发挥火山灰活性,使高强混凝土的各龄期力学性能协调发展。 系统研究了蒸养参数对高强混凝土抗氯离子渗透、抗碳化等耐久性的影响,探明了蒸养参数对高强混凝土耐久性的影响规律:延长静养时间、缩短恒温时间,降低升温速度与恒温温度可明显改善混凝土的耐久性。采用灰色理论对蒸养参数影响的显著性进行分析,结果表明:升温速度、恒温温度对蒸养高强混凝土耐久性影响显著,静养时间和恒温时间次之。建立了蒸养高强混凝土氯离子渗透性能、抗碳化性能的数学评价模型,该模型反应了蒸养参数对混凝土性能影响规律,对蒸养高强混凝土寿命预测、保护层厚度选取、耐久性设计及混凝土养护工艺设计等具有指导意义;在此基础上,建立了蒸养钢筋混凝土的耐久性寿命预测模型,可对氯离子侵蚀环境下蒸养高强钢筋混凝土的寿命进行预测与评估。 深入研究了蒸养高强混凝土内部湿度、自收缩与电阻率的变化规律。针对蒸养条件下混凝土内部湿度与自收缩不易测试的问题,提出了简便、可靠,适用于蒸养混凝土内部湿度和自收缩的测试方法;建立蒸养高强混凝土自收缩预测数学模型,为高强混凝土的蒸养制度设计提供了理论依据:蒸养加快了高强混凝土内部湿度下降速度,增大了混凝土的自收缩,提出引入湿度补偿材料延缓混凝土内部湿度下降速度的技术方法,可以显著降低混凝土的自收缩率,为提高蒸养高强混凝土体积稳定性提供了新的技术手段。 采用XRD、MIP和SEM等现代测试手段,对蒸养高强混凝土的水化过程、微观形貌及孔结构进行了研究。探明了水化产物数量增多、结晶度差、分布不均匀、孔结构劣化是决定其性能发展规律的本质原因。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TU528.31

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