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原文传递不同环境下连续刚构桥箱梁混凝土早期收缩开裂性能的研究

论文题名：	不同环境下连续刚构桥箱梁混凝土早期收缩开裂性能的研究
关键词：	连续刚构桥;混凝土结构;早期开裂;开裂性能
摘要：	近年来，预应力混凝土连续刚构桥由于具有有效减轻自重、刚度好、行车舒适平顺、无伸缩缝、施工简单、抗震性能好、经济性好等优点在山区高速公路建设中普遍使用。但是连续刚构桥在大量修建的同时发现箱梁混凝土大多产生了不同程度的裂缝，其中因早期收缩而产生的非结构性裂缝是其主要的裂缝形式，这类裂缝会间接加速内部钢筋混凝土结构的劣化，影响桥梁结构的耐久性和安全性。因而研究并控制箱梁混凝土早期收缩和开裂行为是解决连续刚构桥开裂问题的重要有效途径之一。本文通过测试箱梁混凝土早期收缩、蒸发质量损失以及平板开裂指标研究了温度、湿度、风速对箱梁混凝土早期收缩和开裂性能的影响；通过调整SAP掺入方式及掺量研究了不同环境下 SAP（高吸水性树脂）对箱梁混凝土工作性、力学性能（3d/7d/28d抗压强度）、自收缩、早期收缩、蒸发质量损失率、平板开裂指标的影响，并进一步通过孔结构、微观形貌对其进行机理分析；通过测试内部湿度分布、早期收缩、渗水高度等指标研究了无模贴养护、两面模贴养护、三面模贴养护对不同温湿度下7d龄期内箱梁混凝土早期收缩和抗渗性能的影响。　　本研究主要内容包括：①湿度降低、风速增加、温度升高均能不同程度地增大2h单位面积蒸发质量损失速率和24h单位面积蒸发质量损失值，也能不同程度增大箱梁混凝土72h收缩值及早期开裂程度，对混合砂混凝土的影响普遍高于天然中砂混凝土。在环境为30/60％RH/5m/s下混合砂混凝土和天然中砂混凝土72h收缩值分别达2495um/m、2270um/m。混合砂混凝土和天然中砂混凝土的早期收缩及开裂性能的差异随湿度降低而增大，在较低湿度（60%RH）时同一环境下混合砂混凝土72h收缩值、单位面积总开裂面积和最大裂缝宽度普遍高于天然中砂混凝土。②掺入适量SAP能使箱梁混凝土自收缩趋于稳定的时间提前，且能明显降低自收缩；与不额外引水相比，以额外引水方式掺入SAP使得自收缩的降低程度更大。以不额外引水方式掺入SAP能一定程度降低箱梁混凝土早期收缩，当SAP掺量不超过0.2%时，72h减缩率在10%以内；在高温低湿环境（30?C/60%RH）下SAP以额外引水掺入并不能降低箱梁混凝土早期收缩。③SAP能有效降低箱梁混凝土早期开裂趋势，相比于不额外引水，以额外引水方式掺入SAP抑制早期开裂的效果更好。但额外引水SAP混凝土的早期抗裂性对 SAP掺量极其敏感，当超过临界掺量（0.1%~0.2%之间）时抑制开裂的效果有所下降。在环境为30?C/60%RH/5m/s下在箱梁混凝土中以额外引水的方式掺入0.1%、0.2%SAP使得单位面积总开裂面积分别降低85.6%和42.4%，将箱梁混凝土抗裂等级从III级分别提升至V级和IV级。额外引水SAP箱梁混凝土试件只有在极其恶劣的环境中才出现裂缝，其早期抗裂性对环境的适应能力极强。掺入 SAP的箱梁混凝土具有良好抗裂性的机理是SAP大孔附近区域水化程度的提高。④模贴养护能显著降低箱梁混凝土的早期收缩发展速率，延缓早期收缩发展进程，降低早期收缩值。模贴养护能有效降低箱梁混凝土水分散失速率和表层混凝土相对湿度梯度，使混凝土内部相对湿度维持在一个较高水平，三面模贴养护的养护效果略好于两面模贴养护。高温低湿环境（30C/60%RH）下模贴养护混凝土表层5mm内仍存在明显的相对湿度梯度，该环境下模贴养护并不能起到明显的养护效果。
作者：	陈勇
专业：	材料科学与工程
导师：	叶建雄
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文