石灰岩质机制砂混凝土的长期变形性能研究

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1、分类号学号D200977704学校代码10487密级博士学位论文石灰岩质机制砂混凝土的长期变形性能研究学位申请人：：：郑郑郑郑怡怡怡怡学科专业：：：结构工程结构工程结构工程指导教师：：：张耀庭张耀庭张耀庭教授教授教授教授答辩日期：：：2014年年年5月月月16日日日万方数据万方数据ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofPhilosophyinEngineeringLongT

2、ermDeformationofLimestoneSandConcretePh.D.Candidate：：：ZhengYiMajor：：：StructuralEngineeringSupervisor：：：Prof.ZhangYaotingHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay2014万方数据万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引

3、用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

4、保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密
。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据万方数据华中科技大学博士学位论华中科技大学博士学位论文华中科技大学博士学位论文文文摘要当前，随着世界经济的发展，土木工程中包含混凝土骨料在内的建筑材料的需求也相应地急剧增加。天然砂作为一种常用的细集料，是一种短期内不可再生的资源而且储备量十分有限，我国许多地区的天然砂资源已经出现了严重的不足，因而，近年来世界上包括我国在内的许多国家，出于对环境的

5、保护而限制天然砂的开采。机制砂作为最有潜力的天然砂替代品之一，随着对其物理力学性能研究上的深入，机制砂在桥梁、房屋建筑、水利工程等土木工程中的应用越来越广泛。机制砂与天然砂在外观、化学成分、颗粒形状、颗粒级配以及特细颗粒含量(<75µm)等特性上有很大的不同，这些不同势必会导致机制砂混凝土物理力学特性上的差异。迄今为止，土木工程领域在有关机制砂混凝土常规的物理力学性能上，已经进行了相对广泛深入的研究，但有关机制砂混凝土收缩徐变性能上的研究却鲜见报道。为此，本文结合交通部及贵州省交通运输厅科技项目

6、“北盘江特大桥关键技术研究”中的专题四，即：“石灰岩集料混凝土及北盘江特大桥长期性能研究”，通过试验研究和理论分析，对石灰岩质机制砂混凝土材料和构件的收缩徐变性能进行了相对全面的探究。主要研究内容及成果如下：（1）对北盘江特大桥所在的贵州黔西地区的石灰岩质机制砂的物理力学性能进行了系统的调查与试验研究，结果表明：该地区的石灰岩母岩饱和状态下的单轴抗压强度平均值达到114.5MPa，为致密石灰岩或灰泥石灰岩；采用该种岩石制成的机制砂不具有碱硅酸盐反应活性和碱碳酸盐反应活性；石灰岩质机制砂的质量受生

7、产工艺的影响很大，该地区生产的石灰岩质机制砂石粉含量高，级配不连续、粗颗粒较多，所以，在实际工程应用中应在混凝土配合比设计、制备与施工过程中充分考虑石灰岩质机制砂的技术性能特点。（2）按我国规范设计制作了C50石灰岩机制砂混凝土棱柱体标准试件，对其进行了标准环境条件下的收缩徐变试验，并与同配比的普通砂混凝土试验结果进行了对比。试验结果分析表明：石灰岩质机制砂混凝土的收缩徐变发展规律与普通砂混凝土的类似，而石灰岩质机制砂混凝土的收缩应变和徐变系数均比普通砂混凝土的I万方数据华中科技大学博士学位论华

8、中科技大学博士学位论文华中科技大学博士学位论文文文大；常用的五种收缩徐变模型（即：CEB-FIP90模型、CEBMC90-99、ACI209模型、B3模型与GL2000模型）均过高的估计了石灰岩质机制砂混凝土的收缩和徐变；利用试验结果对ACI209的收缩与徐变模型分别进行修正，得出了石灰岩质机制砂混凝土收缩徐变的预测公式。（3）设计制作了6根混凝土强度等级为C30的石灰岩质机制砂混凝土简支梁，其中，用于观测收缩的梁2根，观测徐变的梁4根，在自然环境条件下对其长期变形性能进行了试验观测和理论研究。