超高掺量粉煤灰混凝土力学性质及抗裂性评价研究

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随混凝土技术的不断发展,粉煤灰作为单独组分在混凝土工程中应用已经越发广泛。但目前混凝土中粉煤灰的掺量还普遍较低,提高混凝土中粉煤灰的掺量能改善其性能。混凝土开裂不仅对结构的外观和使用性能造成影响,还直接影响混凝土结构的耐久性。因此对于高掺量粉煤灰混凝土而言,对其抗裂性能的研究是重点之一。本文以已投入工程实际的粉煤灰掺量为35%的普通掺量粉煤灰混凝土为基准混凝土,采用等浆体体积法配置粉煤灰掺量为80%的超高掺量粉煤灰混凝土,并根据其早期力学性质及考虑温度因素的抗裂性指标对其进行抗裂性评价研究。主要内容如下:1、采用温度应力试验机(TSTM)对普通掺量粉煤灰混凝土和超高掺量粉煤灰混凝土在100%约束条件下进行温度匹配(TMC)模式和绝热模式下的温度应力试验。根据Bentur的徐变测定法对两种混凝土进行徐变测定分析,基于Kanstad的弹性模量模型计算两种混凝土的应力松弛度,分析两种混凝土的约束应力的发展,并提出早期抗裂性的评价方法。得出结论:超高掺量粉煤灰混凝土的早期拉徐变大于普通掺量粉煤灰混凝土,其早期应力松弛能力优于普通掺量粉煤灰混凝土;从提出的抗裂评价方法看,超高掺量粉煤灰混凝土的抗裂性优于普通掺量粉煤灰混凝土。2、对普通掺量粉煤灰混凝土和超高掺量粉煤灰混凝土的抗压强度、抗拉强度、极限拉伸值和弹性模量等性能进行测定,再根据等效龄期的概念和相应拟合公式将抗压、抗拉强度、极限拉伸和弹模换算为考虑温度因素后的基本力学性能,再计算热强比、弹强比和拉压比并与极限拉伸值对两种混凝土进行抗裂性评价。得出结论:超高掺量粉煤灰混凝土在热强比与弹强比指标上表现为抗裂性能更优异,而在极限拉伸与拉压比指标表现相反。
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