文档介绍：浙江大学硕士论文中文摘要
早龄期混凝土断裂性能和微观结构的试验研究
摘要
随着混凝土材料科学和结构科学的发展,兴建的大型混凝土工程日渐增多,
高强高性能混凝土也得到了广泛应用。同时,大体积混凝土工程中因早期裂缝引
起的结构失效和耐久性问题等也日益突出。因此,急需研究混凝土早龄期阶段微
观结构和宏观力学性能的发展。只有掌握早期混凝土性能的发展并采取相应措
施,才能保证混凝土工程的长期质量。
论文以混凝土硬化时间作为混凝土早龄期的定义指标,研究内容包括
基本力学性能。普通混凝土和高强混凝土早龄期抗压强度,抗拉强度,应
力一应变全曲线分析。
断裂性能和材料脆性。采用双参数模型研究普通混凝土和高强混凝土在早
龄期阶段断裂性能的发展利用虚拟裂缝模型中的特征长度,
判定混凝土材料脆性的变化口
微观结构。利用压汞法研究普通混凝土和高强混凝土早龄期阶段孔隙率和
孔径分布通过显微电镜扫描观察混凝土的界面过渡区。
养护条件,粗骨料最大粒径和硅灰对混凝土强度,断裂性能,材料脆性以
及界面过渡区的影响。
研究结果表明混凝土早龄期各项性能发展有一定规律,彼此之间存在联系
混凝土的强度,断裂参数和孔隙率的减少随龄期的发展趋势基本相同,即
早龄期阶段增长较快,后期增长放慢可以在孔隙率和抗压强度、断裂韧
度之间建立一定的定量关系。
水灰比减小,早龄期性能的发展较快,高强混凝土的“成熟”速度大于普
通混凝土。
养护条件,粗骨料最大粒径和硅灰对混凝土的强度,断裂性能和材料脆性
都有一定影响。硅灰改善了界面过渡区中的孔结构和物质组成,提高了街
界面区的粘结强度。
关键词早龄期混凝土基本力学性能断裂性能材料脆性微观结构
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浙江大学硕士论文
浙江大学硕士论文第一章绪论
第一章绪论
研究意义
混凝土是当今使用最广、用量最大的建筑材料。从年波特兰水泥问世
以来,人们对混凝土的研究就从未间断过。随着材料科学,结构科学的发展以及
人们需求的不断提高,高强高性能混凝土以及各种新型混凝土得到了广泛的应
用。由于我们对普通混凝土以及添加各种外加剂和掺合料的高强混凝土的早龄期
性能缺乏试验研究和理论探讨,无法采取有效的防护措施和控制手段,造成了如
大体积混凝土工程中因早期裂缝引起的结构失效和耐久性问题等。大体积混凝土
中因混凝土早期塑性收缩和水化反应热而产生的初始拉应力较大,常常超过了混
凝土的早期抗拉强度,使混凝土在尚未加载前就出现裂缝。因此,早龄期混凝土
性能的发展越来越得到研究者们的关注,只有掌握早期混凝土性能的发展并采取
相应的措施,才能保证混凝土工程的长期质量。
尽管棍凝土结构设计己经从最初的容许应力法发展到现在的极限状态设计
法,但都是以混凝土的材料强度为基础,忽略了混凝土结构中存在着的尺寸效应。
混凝土断裂力学是解决上述问题的一个途径,国外有学者认为,今后的混凝土结
构设计将以混凝土断裂力学为基础。由于断裂力学在混凝土中的应用仅有短短的
多年,再加上混凝土材料的复杂性,人们对混凝土的断裂性能还没有形成清
晰深刻的认识。从材料科学的观点来看,微观结构往往决定了宏观性能。因此,
研究混凝土的微观结构和宏观力学性能,在微观和宏观参数之间建立定性或定量
的关系,对混凝土工程的质量控制有重要的意义。
问题的提出
通常将混凝土天时的某项性能指标作为混凝土该项性能的参考指标。因
此,以往大部分的试验研究都是针对混凝土天及其后的性能进行的,很少研
究混凝土在天前及更早龄期的性能。随着对混凝土研究的深入,混凝土的早
龄期性能的研究开始受到重视,但是不同学者对早龄期的定义有不同的理解。瑞
典水泥与混凝土研究协会的认为混凝土的“早龄期”概念并不是
单纯指时间,用来指混凝土水化程度或者说混凝土的成熟度比较合适,也可以说
浙江大学硕士论文第一章绪论
混凝土某一项性能指标在达到使用者要求之前的时间可以称为“早龄期”。但是
这个概念比较模糊,很难界定,因为对于不同的研究对象,不同的研究目的,不
同的研究者会有各自的要求。最直观的当然是以时间作为指标来定义,浙江大学
土木系金贤玉教授通过研究发现,用天来定义混凝土的早龄期是比较合适的,
她的建议也得到了学者们的认可。因此,本文的研究主要针对天及更早龄期的
混凝土。
近年来,早龄期混凝土的研究范围不断拓宽,各种研究机构和学术会议都致
力于扩大早龄期混凝土各方面性能的研究,包括混凝土的凝结、硬化控制,采用
非破损方法来测定早龄期混凝土的性能参数,早龄期混凝土的收缩以及断裂研
究,早龄期混凝土的热力学和化学力学的相互作用等。本文的主要内容是