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索塔高性能清水混凝土的配制及性能研究
| 论文题名： | 索塔高性能清水混凝土的配制及性能研究 |
| 关键词： | 混合梁斜拉桥;索塔;清水混凝土;配合比设计;可泵性;抗裂性能 |
| 摘要： | 九江长江公路大桥主桥设计为双塔双索面单侧混合梁斜拉桥,索塔为H形混凝土桥塔,北塔高242.308m,南塔高230.854m,混凝土设计强度C50。索塔混凝土的施工,除要解决高程泵送、大体积混凝土的温控防裂技术难题外,外观质量还要求达到清水混凝土标准,因此对施工质量和耐久性要求严格。论文以九江长江公路大桥为依托,以索塔混凝土外观质量、抗裂性和耐久性为设计目标,开展了索塔高性能清水混凝土的制备技术和性能试验研究。 首先,从改善混凝土的可泵性、抗裂性、耐久性和外观质量的角度,提出了索塔高性能清水混凝土原材料的选用原则及关键控制指标,优选出索塔混凝土用各种原材料。 其次,针对索塔沿高程方向泵送高度、抗裂性要求及受力程度等不同,提出索塔塔柱按下塔柱实心段、中下塔柱、上中塔柱分段进行拌和物工作性能设计和配合比研究。基于外美(良好外观质量)内实(高抗裂与高抗渗性)并重的清水混凝土配合比设计理念,分别采用“配合比全计算法”、“平行比较优化试验方法”及“致密配比法”进行了索塔高性能清水混凝土配合比的设计与优化,优化出工作性与力学性能满足设计与施工要求且经济适用的三个索塔高性能粉煤灰混凝土配合比。配合比中胶凝材料用量470～485kg/m3,粉煤灰掺量22.5％,水胶比0.32,下塔柱实心段部位混凝土掺入0.75kg/m3聚丙烯纤维辅助防裂。 采用水化热、绝热温升、平板法塑性收缩开裂、温度一应力试验机等早期开裂敏感性综合试验方法,并借助长期收缩和徐变试验方法,着重研究了胶凝材料组成、纤维对混凝土早期抗裂性与长期体积稳定性的影响规律。索塔混凝土中掺入22.5%的I级粉煤灰不仅具有良好的工作性能和力学性能,且水化热温升和早期自收缩下降、温度应力储备增加、抗塑性收缩开裂能力提高;同时,降低了混凝土的长期干燥收缩和徐变。掺入0.75kg/m3聚丙烯纤维可进一步提高其早期抗裂性能。 最后,结合大桥环境腐蚀因素及作用等级,提出了索塔混凝土结构耐久性设计要求。通过试验研究了骨料的碱反应活性及粉煤灰掺量对索塔清水混凝土的抗碳化、抗酸雨侵蚀、抗氯离子渗透性、抗冻融等耐久性能的影响。结果表明,选用的砂石骨料不具有碱活性,在索塔混凝土中掺入22.5%粉煤灰能改善其综合耐久性,并满足耐久性设计指标要求。利用化学结合水、SEM、MIP等测试方法,对索塔混凝土胶凝材料水化程度与浆体亚微观结构进行了分析,证明了高性能粉煤灰混凝土具有高耐久性能的本质。 |
| 作者： | 唐凯 |
| 专业： | 材料学 |
| 导师： | 周明凯;李北星 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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