苏通大桥关键部位混凝土收缩、开裂及徐变性能研究.ppt

苏通大桥关键部位混凝土收缩、开裂及徐变性能研究,Part I 收缩与开裂,综合考虑苏通大桥各部位混凝土的配合比设计与使用特征，以及所用的原材料特点，本专题主要系统研究胶凝材料用量、水胶比、掺合料种类、外加剂种类及掺量、含砂率、含气量、水泥品种、石子品种对自干燥收缩、干燥收缩、塑性收缩、塑性开裂及干缩开裂的影响。,胶凝材料用量（固定水胶比0.32，Fa掺量0%，Sp0.42）420、470、520（kg/m3）； 水胶比（固定胶凝材料470，Fa掺量0%，Sp0.42）：0.32、037、0.42； 掺合料种类及掺量（固定水胶比0.32/胶凝材料用量470和0.38/胶凝材料用量420，Sp0.42）：掺合料选用I级灰和II级灰，掺量0、15、30、45%、60，和0、10、20、30；,外加剂种类（固定水胶比0.32，胶凝材料用量520，Sp0.40）聚羧酸、氨基磺酸盐、萘系 含砂率（固定水胶比0.32，胶凝材料用量520，聚羧酸外加剂）38、42、45； 含气量（固定水胶比0.32，胶凝材料用量520，Sp0.40，聚羧酸外加剂）2.5、5.0 石子品种，玄武岩、石灰岩、花岗岩,(一) 混凝土收缩的初步研究结果,(a) 密封条件下的沉降收缩 (b) 初凝以后的自干燥收缩 Note: 1-非接触传感器 2- 特氟隆内衬 3-钢管 4-温度传感器 5-大理石台面 6-AD 转换器 7-计算机自动采集与分析 早期混凝土收缩测试系统的建立,主要测试方法:,主要测试方法:,干燥收缩,长龄期的自干燥收缩,粉煤灰掺量对混凝土干缩的影响,初步的试验结果与分析,粉煤灰掺量对混凝土干缩的影响,初步的试验结果与分析,初步的试验结果与分析,混凝土配比参数对干缩的影响,混凝土配比参数对干缩的影响,初步的试验结果与分析,混凝土配比参数对干缩的影响,初步的试验结果与分析,初步的试验结果与分析,混凝土配比参数对干缩的影响,减水剂对干缩的影响相同的水泥用量和坍落度,初步的试验结果与分析,龄期（d),减水剂对干缩的影响相同的配合比和坍落度,初步的试验结果与分析,减水剂对干缩的影响,初步的试验结果与分析,收缩变形阶段研究小结测试方法的研究,低水胶比的高性能混凝土早期收缩不容忽视。采用立式测量和非接触传感器相结合的方式，使得自收缩的测量初始时间可以提早到浇灌成型后即开始，实现了对高性能混凝土收缩变形分阶段全过程的研究，为苏通大桥混凝土的抗裂性研究提供了科学可靠的研究手段。,初步的试验结果与分析,收缩变形阶段研究小结粉煤灰对干缩的影响,华能I级粉煤灰等量取代华新42.5级的普通硅酸盐水泥后，对硬化混凝土的干燥收缩，尤其是后期（28d）以后的干燥收缩表现出抑制作用，掺量越高时这种抑制作用更加显著。,初步的试验结果与分析,JM-PCA聚羧酸高效减水剂由于具有相对较高的减水率，较低的碱含量和表面张力，掺入混凝土后对于干燥收缩不仅没有增加收缩，而是降低了混凝土的干缩值。在配制抗裂性高的高性能混凝土上较传统减水剂具有明显优势。,收缩变形阶段研究小结减水剂对干缩的影响,初步的试验结果与分析,随着胶凝材料用量的增加，干燥条件下各龄期的收缩值均随之而增大； 随着水胶比的降低，各龄期的干燥条件下的收缩减小； 在水胶比和其它配合比参数不变的条件下，存在着最佳的砂率，当砂率为0.40时，干燥条件下各龄期的收缩值均最小； 在水胶比和其它配合比参数不变的条件下，随着含气量的增加，干燥条件下各龄期的收缩值均有增大的趋势。,收缩变形阶段研究小结混凝土配比参数对干缩的影响,初步的试验结果与分析,(二) 抗裂性研究的初步结果,粉煤灰掺量对早期塑性开裂的影响,早龄期塑性开裂,早龄期塑性开裂,粉煤灰掺量对早期塑性开裂的影响,早龄期塑性开裂,粉煤灰掺量对早期水分蒸发率的影响,早龄期塑性开裂,纤维种类对早期塑性开裂的影响,纤维掺量对早期塑性开裂的影响,早龄期塑性开裂,早龄期塑性开裂,纤维掺量对早期塑性开裂的影响,（a）最大裂宽 （b）开裂面积,纤维掺量对早期水分蒸发率的影响,早龄期塑性开裂,抗裂性研究初步的结论,适当地掺入优质粉煤灰，对于早期塑性开裂具有一定的抑制作用，但是对于大掺量粉煤灰混凝土，早期必须加强养护以避免塑性开裂。 在通常的掺量范围下，钢纤维的掺入对于早期塑性开裂的影响不大，而聚丙烯有机纤维的掺入则大大提高了早期混凝土的抗裂性能。采用润强丝PP纤维，当掺量加大到0.9 kg/m3时，可以避免早期的塑性开裂。,Part II 混凝土的徐变,试验研究人员 赵庆新 费志华,徐变初步研究结论,徐变变形与弹性变形和收缩变形一样，是桥用预应力混凝土的一项重要性能，减少徐变对降低混凝土预应力损失，提高混凝土结构的质量和耐久性是非常必要的，加入优质粉煤灰能明显降低高性能混凝土的徐变性能。 无论是纯水泥的高性能混凝土，还是掺有粉煤灰的高性能混凝土，混凝土的徐变度均随着水胶比的增大而增大，并且影响显著。所以对于桥用高性能混凝土而言，尽量降低水胶比是提高其抗徐变性能的有效途径。,徐变初步研究结论,加载龄期对粉煤灰高性能混凝土的徐变