青岛海湾大桥预应力混凝土弹性模量及混凝土配合比关系探析

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1、青岛海湾大桥预应力混凝土弹性模量及混凝土配合比关系探析摘要:预应力混凝土的弹性模量是体现混凝土受力与变形关系的一个参数。本文通过混凝土弹性模量试验的数据,分析、探讨混凝土弹性模量与混凝土配合比之间的关系，为青岛海湾大桥工程建设提供有益的参考。关键词：桥梁预应力混凝土弹性模量混凝土配合比Abstract:Compressivemodulusofelasticityofpre-stressconcreteisaparameterbetweencom-pressureandshapechanging.Inthispaper,theauthoranalysi

2、stherelativebetweencompressivemodulusofelasticityandconcretedesignbasedonthedataofconcretetestandgivesagoodreferencetoQingdaoBayBridgeengineeringconstruction.Keywords:Pre-stressconcreteofbeamcompressivemodulusofelasticityofconcretedesignofconcrete中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：引言7桥梁混凝土

3、除了强度、坍落度等指标外，还有混凝土的静压弹性模量（简称弹性模量）指标。混凝土的弹性模量是体现混凝土受力与变关系的一个重要参数。混凝土的强度能满足要求，若混凝土的弹性模量较小，也会使混凝土的变形较大，导致结构失衡，而发生质量事故。C50以上的预应力钢筋桥梁混凝土张拉时都要知道混凝土的弹性模量值；在计算混凝土变形、裂缝扩展以及大体积混凝土的温度应力时也要知道混凝土的弹性模量值；在铁路桥梁工程中，要求混凝土的弹性模量值要大于3.5×104MPa。影响混凝土弹性模量的因素很多，诸如混凝土的配合比、混凝土试件的制作以及试验过程中的试验操作等都会影响混凝土的弹

4、性模量。这里仅从混凝土配合比方面做以下的探讨。测量混凝土弹性模量的仪器和试验方法测量混凝土弹性模量的仪器是混凝土弹性模量测定仪。试模：150mm×150mm×300mm或100mm×100mm×300mm塑钢试模或铸铁试模混凝土压力试验机。试验方法是依据GB50081-2002中混凝土静压弹性模量的试验方法参考交通部的《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTGE30—2005相关内容进行试验。试验操作过程：制作试件150mm×150mm×300mm或100mm×100mm×3007mm六个，养护到一定的龄期，将其中的3个做轴心抗压强度；另外3个做变形

5、试验。将试验数据代入公式：计算出弹性模量E。试验所用的原材料试验所用的原材料是青岛海湾大桥工程所用的水泥是P.I52.5水泥，细度模数2.84的砂，5～20mm碎石，聚羧酸高效减水剂（掺量0.8％，减水率31％），S75级矿渣粉，一级粉煤灰。试验方案及试验结果的分析混凝土弹性模量与混凝土水灰比之间的关系混凝土弹性模量与混凝土水灰比之间的关系我们采用四个不同的水灰比，固定砂率和容重制取混凝土试件测定混凝土弹性模量的试验方法，其配合比以及试验结果如下：由上表数据，我们得到混凝土轴心抗压强度、弹性模量与混凝土水灰比之间关系的趋势线如下：由上述两趋势线我们可

6、以看出：混凝土轴心抗压强度、弹性模量随混凝土水灰比的减小而增大。因此我们可以说混凝土弹性模量随混凝土强度增大而增大。冯乃谦教授在《最新实用混凝土大全》一书中给出的混凝土静压弹性模量与混凝土抗压强度的关系式:7也表明混凝土弹性模量随混凝土强度增大而增大，但不成线性关系。在混凝土弹性模量要求较大时，必须降低混凝土的水灰比来达到。混凝土弹性模量与混凝土砂率之间的关系混凝土的砂率不仅影响新拌混凝土的和易性和工作性，而且也影响到硬化混凝土的使用性。为探讨砂率对混凝土弹性模量的影响这个问题，我们进行了以下的试验。由上表数据，我们得到混凝土弹性模量与混凝土砂率之间

7、关系的趋势线如下图a：图a图b由上曲线可知混凝土的砂率在一定范围内对混凝土的弹性模量影响较大。随混凝土砂率的增大混凝土的弹性模量而减小。混凝土弹性模量与混凝土掺合料粉煤灰掺量之间的关系关于掺合料粉煤灰对混凝土弹性模量的影响，我们采用以下的混凝土配合比来分析探讨。7由上表数据，我们得到混凝土弹性模量与混凝土粉煤灰掺量之间关系的趋势线如上图b所示。从试验数据和趋势线可以看出早期（28d）的混凝土弹性模量掺入粉煤灰的比不掺粉煤灰的要低。但没有具体的规律；而后期（56d）的混凝土弹性模量在一定范围内，掺入粉煤灰的比不掺粉煤灰的要高的多，并呈增长趋势。分析：由

8、于粉煤灰的水化是在水泥水化产生的碱性环境下开始的，故早期的混凝土弹性模量低于不掺粉煤灰的。随着混凝土龄期的延