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混凝土早龄期弹性模量无损检测初探

刘宏伟  
【摘要】:现代混凝土结构的开裂大部分发生在早期。早期混凝土的各项参数处于不断发展变化中,用恒定的参数来研究混凝土早期性能显然不符合实际情况。弹性模量作为混凝土力学性能研究中的一个重要参数,随龄期的增长不断变化。用传统的方法来测定混凝土不同龄期的弹性模量工作量大,花费时间多,很难满足实际工程应用要求。利用超声波无损检测的方法来测定混凝土早龄期弹性模量方便快捷,而且还可以根据需要随时随地测定,具有广泛的应用前景。 本文作为江苏省“六大人才高峰”资助项目(A类)“现代混凝土裂缝机理及成套控制技术”的一个子课题,对混凝土早龄期弹性模量进行了相关试验研究。首先对国内外学者的相关研究成果进行分析总结。然后对超声波无损检测混凝土早龄期弹性模量的可行性进行分析论证,利用无损检测和压力加载试验两种方法测定不同强度等级混凝土在各龄期的弹性模量,对两种方法的试验结果进行分析比较,提出两者的修正函数关系,得出无损检测方法推定混凝土不同龄期静弹性模量的公式。最后将上述方法推广应用,研究外加剂、水灰比、骨料粒径以及混凝土强度等级对混凝土早龄期静弹性模量的影响,得出一些有实际应用价值的结论。 通过上述工作,本文取得以下主要成果: 1.在相同龄期条件下,超声波无损检测得到的混凝土弹性模量跟利用压力加载试验所得到的混凝土静弹性模量相比,其值总是偏大; 2.利用超声波无损检测方法来测定混凝土的早期弹性模量受混合材料的密度、通过试件的波速以及混凝土的泊松比的影响,其中通过混凝土的波速对试验结果影响最大; 3.提出了超声波无损检测混凝土弹性模量与同龄期混凝土静弹性模量之间的转换关系,可以利用无损测定的混凝土弹性模量推算同龄期混凝土的静弹性模量,从而使超声波无损测定混凝土早龄期弹性模量方法可直接应用于工程实际; 4.外加剂、水灰比、骨料粒径以及混凝土强度等级对混凝土早龄期弹性模量有一定的影响。在相同龄期下,掺用1%的JM-10缓凝、泵送混凝土增强剂能明显降低混凝土早龄期弹性模量;随水灰比增大,混凝土弹性模量逐渐减小;随骨料粒径增大,混凝土弹性模量逐渐增大;随强度等级提高,混凝土弹性模量逐渐增大。


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