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《早齡期高性能水泥基材料開裂機制試驗研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、早齡期高性能水泥基材料開裂機制試驗研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：胡輝指導(dǎo)教師：陳朝暉教授專業(yè)：土木工程學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)土木工程學(xué)院二O一五年五月CrackingMechanismResearchofEarly-AgeHighPerformanceCement-basedMaterialsBasedonExperimentAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineering
2、ByHuHuiSupervisedbyProf.ChenZhaohuiSpecialty:StructureEngineeringCollegeofCivilEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay2015中文摘要摘要隨著混凝土材料越來越廣泛地應(yīng)用于工程領(lǐng)域，高性能混凝土在擁有高工作性、高耐久性等優(yōu)良性能的同時，由于高水泥用量、低水膠比導(dǎo)致的體積不穩(wěn)定性，隨之而來的結(jié)構(gòu)早期開裂問題越來越嚴重。早齡期混凝土開裂問題已經(jīng)成為導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)性能劣化、影響其耐久性的重要原因。混凝土主要由水泥等膠凝
3、材料將骨料、細砂等膠結(jié)而成，其早期開裂主要源于水泥凝膠體的收縮變形受到骨料、鋼筋以及凝膠體自身的約束作用，裂縫主要產(chǎn)生于水泥砂漿基體內(nèi)部及其與骨料的交界面處。因此，本文選擇水泥砂漿作為主要研究對象，有效地研究水泥基材料的早期力學(xué)性能與收縮開裂機制。本文進行了早齡期砂漿試件抗折抗壓強度、劈裂抗拉強度以及彈性模量的測試和分析，研究水膠比和摻入膨脹劑對基本力學(xué)性能的影響，同時通過改變水膠比、膨脹劑摻量以及不同水分干燥方向等方法探索砂漿的收縮變形規(guī)律，并對水泥砂漿試件的徐變性能進行了研究，得出結(jié)論：（1）降低水膠比會增大砂漿的強度、彈性模量以及收縮變形，而摻
4、入膨脹劑能有效減少砂漿的收縮，不影響后期強度的發(fā)展，且限制水分干燥條件下的收縮變形減小；（2）降低水膠比減小了砂漿早期延伸性，摻入適量膨脹劑能增大其徐變松弛能力，對控制開裂敏感性有益。本文還使用圓環(huán)開裂裝置測試了早齡期砂漿的抗裂性能，分析水膠比、膨脹劑以及不同約束度對水泥基材料開裂敏感性的影響，同時監(jiān)測了圓環(huán)試件的溫度發(fā)展狀況，利用工業(yè)CT觀測了圓環(huán)試件內(nèi)部裂縫發(fā)展趨勢。研究發(fā)現(xiàn)：（1）降低水膠比以及增大鋼環(huán)厚度均會導(dǎo)致圓環(huán)試件提前開裂，而摻入適量膨脹劑能顯著延長其開裂時間；（2）對砂漿環(huán)進行斷層掃描，發(fā)現(xiàn)當收縮裂縫貫穿到圓環(huán)表面后，裂縫由內(nèi)向外逐漸
5、變寬。在進行圓環(huán)開裂試驗時，還對給定水膠比的砂漿環(huán)試件進行了應(yīng)變測量試驗，除了利用傳統(tǒng)的應(yīng)變監(jiān)測方法，還開發(fā)了一種利用埋入碳纖維絲應(yīng)變片組合的手段來測量約束砂漿環(huán)的內(nèi)部應(yīng)變，試驗結(jié)果表明：（1）使用內(nèi)埋碳纖維絲應(yīng)變片組合的手段測量砂漿環(huán)的內(nèi)部應(yīng)變是可行的，可以通過觀察應(yīng)變曲線上的突變和拐點來監(jiān)測砂漿試件的開裂；（2）使用內(nèi)埋應(yīng)變片檢測到的開裂時間要早于人工直接觀察，證實了早齡期砂漿的內(nèi)部開裂要早于外部開裂，同時這也說明在水泥基材料中埋設(shè)碳纖維絲應(yīng)變片組合是一項較好的準確預(yù)警材料開裂的方法，能夠監(jiān)測到早期通過人工無法觀測到的開裂現(xiàn)象。關(guān)鍵詞：水泥砂漿，
6、膨脹劑，收縮開裂，圓環(huán)試驗，碳纖維絲應(yīng)變片組合I英文摘要ABSTRACTAsconcreteismoreandmorewidelyusedinengineeringfield,highperformanceconcretehassomeexcellentperformanceslikehighworkabilityandhighdurability.Ontheotherhand,abundantcementandlowwater-cementratioalsocausevolumeinstability,whichmakestheearlycrack
7、ingproblemofstructuremoreandmoreserious.Thecrackingproblemofearlyageconcretehasbecometheimportantreasonleadingtoperformancedegradationofconcretestructureandaffectingitsdurability.Concreteismainlycomposedofcementitiousmaterialssuchascementcementingaggregateandsandtogether,andits
8、earlycrackingmainlyresultfromtheshrinkagedeformationof
