浅论混凝土裂缝自愈合影响因素研究

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1、长江科学院硕士学位论文混凝土裂缝自愈合影响因素研究姓名：柴鹏申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：王述银;严建军20080601长江科学院硕士学位论文：混凝土裂缝自愈合影响因素研究摘要混凝土以其诸多优点广泛应用于建筑、水利等工程领域，但裂缝一直是混凝土结构存在的最大问题，裂缝大大降低了结构物的功能性和安全性。混凝土作为性能优良的建筑材料，对裂缝具有一定的自愈合能力。本文主要对粉煤灰、硅粉、裂缝的宽度、养护条件等影响混凝土裂缝自愈合的各因素进行了研究；借助扫描电镜（SEM）、X射线衍射分析（XRD），对不同配合比、不同龄期混凝土试件裂缝自愈合的化学反应过程、产物进行分析；应

2、用灰色理论的灰关联度和GM（1，N）模型对影响裂缝自愈合的因素进行数值分析。研究结果表明：纯水泥混凝土试件，裂缝自愈合效果较好，裂缝处劈裂抗拉强度较高；掺粉煤灰的混凝土试件，自愈合早期裂缝处劈裂抗拉强度较低，随着龄期的增长强度增长明显，可以达到无裂缝试件强度的30％以上；掺硅粉混凝土试件，裂缝自愈合早期劈裂抗拉强度增长明显，强度高于掺粉煤灰的混凝土试件；宽度在0.30mm～0.50mm间的裂缝，经过自愈合，裂缝处强度有明显增长；水是混凝土裂缝自愈合的关键因素，在清水中养护的混凝土自愈合能力明显高于标准养护条件；裂缝出现的龄期越早、养护的时间越长，自愈合效果越好。混凝土裂缝自愈

3、合主要发生的化学反应是，裂缝处的水泥二次水化生成水化硅酸钙等水化产物和Ca(OH)晶体，Ca(OH)继续同水中CO反应生成CaCO晶体。2223利用灰关联度和GM（1，N）模型对影响裂缝自愈合的因素进行了分析，影响混凝土裂缝自愈合的最主要的因素是混凝土的水泥用量，愈合期为28d时，裂缝的宽度是较为重要的影响因素，愈合期增加到180d，粉煤灰掺量成为重要的影响因素。本文还阐述了混凝土裂缝自愈合研究存在的问题，并对今后的研究方向进行了展望。关键词：裂缝；自愈合；粉煤灰；微观分析；灰色理论基金项目：国家自然科学基金重点项目《现代水工大体积混凝土裂缝机理与控制》(50539010)资

4、助I长江科学院硕士学位论文英文摘要ABSTRACTConcretewithitsmanyadvantageswidelyusedintheareasaswaterconservancyconstruction,butthecrackswidespreadexistedintheconcretestructure,reducethefunctionofthestructureandthesafety.Concreteasoneofexcellentperformancebuildingmaterials,haveacertaincapacityfortherepairofcra

5、cks,thatis,theautogenoushealingofconcretecracks,thepapertriedtostudyonthemechanismofconcretecracksautogenoushealing,andthefactorsofconcretecracksautogenoushealing.Variousimpactfactorsofautogenoushealingofconcretecrackswereanalyzedinthepaper.Includingflyash、silicafume、thewidthofcracksandcons

6、ervationconditions.Usingscanningelectronmicroscopy(SEM)、X-raydiffractionanalysis(XRD)toanalyzehydrationprocessandhydrationproductinthecrackofdifferentconcretemixanddifferentage.AndmakeuseofGraycorrelationcalculationandGM(1,N)modeltoanalyzeeffectfactorsofautogenoushealingTheresultsshowthatth

7、epurecementsamples,aftertheautogenoushealingofcracks,thecrackssplittingthehighesttensilestrength,splittensilestrengthoftheconcretesampleswithflyashhaveagreatdevelopmentinthelatterpartofautogenoushealingofcracksandcanbeachievedmorethan30percentofthesplitt