高强混凝土内养护机制与控制技术研究

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1、武汉理工大学硕十学位论文摘要高强混凝土具有优异的力学性能，能大幅提高构件承载力，或在承载力相同时，减小构件截面的尺寸，节省原材料，提高建筑的美学效果，在高层建筑、大跨度桥梁等工程中得到了广泛的应用。制备高强混凝土通常采用的技术方法是使用高效减水剂降低混凝土的水胶比、加入硅灰等高活性矿物掺合料，这些技术的应用使混凝土强度得到显著改善，但增大了混凝土内水分消耗，并由此产生较大的自收缩，成为高强混凝土易开裂的重要原因之一。本文围绕高强混凝土的白干燥和自收缩等问题作了系统全面的研究。研究了高强混凝土早期白干燥的规律，水胶

2、比和矿物掺合料对混凝土内部相对湿度与自收缩的影响规律，结果表明，降低水胶比、掺加硅灰会加快混凝土早期内部相对湿度的下降。建立了混凝土内部相对湿度与自收缩的函数关系，为通过调节混凝土内部相对湿度抑制自收缩提供了依据。模拟混凝土内的相对湿度条件，研究了不同种类内养护材料的吸水、释水规律，提出了内养护材料选择准则。研究了内养护材料的种类、掺量和掺加方式对混凝土内部相对湿度与自收缩的影响规律。结果表明，不同种类轻集料和高吸水性树脂对高强混凝土内部相对湿度调节作用各不相同，粘土陶粒和高吸水性树脂的吸水和保水能力优于页岩陶粒

3、，合理分配其引入的内养护水量，将两者复合掺入混凝土中，对混凝土各龄期的白干燥均有较好的缓解作用，可明显减小混凝土自收缩，获得比单掺一种内养护材料更好的养护效果。研究了混凝土圆柱体在不同龄期的内部相对湿度的空间分布规律。结果表明，高强混凝土内部各点的相对湿度相差很小，但靠近表面处的相对湿度低于内部的相对湿度。内养护材料的引入可明显提高混凝土内部的相对湿度，缓解白干燥，并对混凝土表面附近的水分蒸发也有一定的补偿作用。利用约束可调式混凝土温度应力机研究了高强混凝土的抗裂性能，以及内养护材料改善混凝土抗裂性能的效果，提出

4、了适合内养护混凝土的抗裂性能评价方法。结果表明，将粘土陶粒与高吸水性树脂作为内养护材料共同掺入混凝土中，能减小混凝土的收缩与弹性模量，以及在约束条件下混凝土早龄期的拉应力，提高其应力储备，改善抗裂性能。关键词：高强混凝土，内部相对湿度，白干燥，自收缩，内养护武汉理工大学硕士学位论文AbstractHighstrengthconcrete(HSC)hasexcellentmechanicalperformance．Itcouldincreasebearingcapacityofstructuralmernber,o

5、rreducethesectionareaunderthesamebearingcapacitycomparedtonormalstrengthconcrete．TIliscouldsaverawmaterialsorheightenaestheticeffectofconstructionworks．SoHSCiSwidelyusedinhigh．risebuildingsandlong—spanbridges．Butthehi曲-strengtheningmeasuresofconcreteareto10we

6、rwater／binderratio(w／bratio)bysuperplasticizerandincorporatehighlyactivemineraladmixturessuchassilicafume．whichgreatlyenhancethestrengthofconcretebutleadtoseriousearly-ageself-desiccationandautogenousshrinkagecrackingduetotherapidconsumptionofwater．Tllispaper

7、focusesonearly-ageself-desiccationandautogenousshrinkageofHSC，whichincludesthefeatureofself-desiccationandeffectofW／bratioandmineraladmixturesoninternalrelativehumidity(IRH)andautogenousshrinkageofconcrete．Resultsindicatethatloweringw／bratioandincorporatingsi

8、licafumecouldacceleratethedecreaseofIRHatearlyage．nlerelationshipofIRHandautogenousshrinkageisalsoestablished，whichcouldprovidethebasisformitigatingautogenousshrinkagebycontrollingIRHofco