文档介绍：摘要在对混凝土早期开裂进行定量计算的研究中,材料早期热膨胀系数的确定是一个⒃谧芙崞渌芯空吖ぷ鞯幕∩希蟹⒘艘惶仔碌脑缌淦谒嗷牧先扰蛘拖数测量装置并提出相关试验方法。该套测量装置由四部分组成,分别是浇筑模具、温⒉饬苛巳椴煌冶鹊乃嗑唤映跄罂J嫉娜扰蛘拖凳J匝榻峁砻胀系数。试验结果表明:①早期砂浆与混凝土热膨胀系数的发展规律与水泥净浆热膨浆与混凝土三者的热膨胀系数是依次递减的:②砂浆热膨胀系数在初凝到终凝前后稳~婕浔浠虎刍炷寥扰蛘拖凳诔跄街漳昂笪榷ǖ慕洗笾滴学计算模型,该模型的预测结果比其它相关模型更符合试验值,尤其在早龄期时。建⒗砺弁频加胧捣治霰砻鳎孩倏赏ü髡浜媳扔牍橇侠嘈屠炊靠刂粕敖混凝土的热膨胀系数;②选用热膨胀系数小的骨料能明显减小混凝土的热膨胀系数从增大骨料与水泥净浆交界面上由于材料热膨胀系数差异而导致的温度自应力;③减少水泥用量能同时减小混凝土的热膨胀系数与材料热膨胀系数差异导致的温度自应力。关键词:水泥基材料早龄期热膨胀系数试验方法细观有限元模型需要解决的关键问题。本文采用开发新型试验设备对早龄期水泥基材料热膨胀系数进行测量、采用建立弹性力学模型对热膨胀系数表达式进行理论推导、采用建立有限元模型对热膨胀系数的影响因素进行数值试验的技术路线,对早龄期水泥净浆、砂浆、混凝土的热膨胀系数及其相关问题进行研究。主要研究内容如下:度控制设备、位移采集设备和温度采集设备。试验方法包括试件变温方法、试件变形测量方法、计算时段划分方法等。试验证明使用该套装置与相关方法可在早龄期水泥基材料强度还很低时较准确地测量其热膨胀系数,也可方便地测量各种租骨料、成熟水泥基材料的热膨胀系数。早期水泥净浆热膨胀系数的发展规律是:在初凝到终凝前后热膨胀系数具有稳定的较大值/℃,终凝过后热膨胀系数开始迅速减小,在终凝鲂∈焙蠹跣〉最小值,℃,达到最小值后热膨胀系数开始缓馒增长,在增长持续~小时后热膨胀系数开始基本稳定,稳定值在—婕浔浠⒉饬苛巳椴煌浜媳鹊纳敖腿椴煌浜媳鹊幕炷链映跄罂J嫉娜扰胀系数的发展规律基本相同,但由于掺入了热膨胀系数较小的骨料使得水泥净浆、砂定的较大值为~妫漳笙陆档降淖钚≈滴~/℃,稳定值在々℃,⒔⒘朔从乘嗷牧咸氐愕亩喔春喜牧先扰蛘拖凳脑残蔚ヒ患性拥粤立了反映多夹杂、骨料随机分布的砂浆与混凝土二维细观有限元模型,在本文研究的配合比范围内有限元计算表明平均粗骨料热膨胀系数每下降ד×。妗而减小温度变化引起的热变形,有利于减小早期开裂风险,但热膨胀系数小的骨科会Ⅱ
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刖罱点,使得现代混凝土结构早龄期开裂的问题越来越严重。在评价与仿真计算混凝土结胀系数不仅直接决定了混凝土温度变形的大小,同时混凝土中不同组分热膨胀系数的⒉饬苛瞬煌冶鹊乃嗑唤映跄罂J嫉娜扰蛘拖凳嬷屏怂嗑唤膨胀系数随龄期的变化曲线,得出了二者热膨胀系数在早龄期的发展规律,并与水泥学计算模型,该模型的预测结果比其它相关模型更符合试验测量值,尤其在早龄期时。⒔⒘讼腹橇嫌氪止橇纤婊植嫉纳敖牖炷炼腹塾邢拊DP停ü试验结果对比验证了使用细观有限元模型计算砂浆与混凝土热膨胀系数的准确性,并由于混凝土强度等级高、体积大、结构复杂、施工速度快、大量使用外加剂等特构是否会发生早龄期开裂的过程中,材料的热膨胀系数是一个非常重要的参数。热膨差异也是导致混凝土内部产生微裂缝继而对结构耐久性造成不利影响的重要原因之一。但受测量仪器与测量方法的制约,早龄期水泥基材料的性能与技术指标还未得到应有的重视和重新测定,早龄期水泥基材料的宏观行为仍然处于简单甚至空白的状况。因此结合早龄期水泥基材料的特点,开发新型的试验测量设备,设计另辟途径的测量方案,准确测量随龄期变化的水泥净浆、砂浆、混凝土的热膨胀系数,分析其影响因素与变化机理,,但目前大部分文献对于早龄期水泥基材料热膨胀系数的研究仍处于初级的阶段,研究成果较少。因此本文结合导师的江苏省六大人才高峰资助项目,针对目前早龄期水泥基材料热膨胀系数的研究现状,采用试验测量、理论分析与仿真计算相结合的技术路线,并遵循从简单到复杂的研究思路,对从初凝后开始的早龄期水泥净浆、砂浆与混凝土的热膨胀系数以及相关问题进行了研究。本文取得了以下创新性成果:⑼ü芯吭缌淦谒嗷牧先扰蛘拖凳氖匝楸量技术,创新性地研发了一套早龄期水泥基材料热膨胀系数的测量装置与相关试验方法。膨胀系数随龄期的变化曲线,得出了水泥净浆热膨胀系数在早龄期的发展规律。⒉饬