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嘉鱼长江公路大桥主墩混凝土配制及防裂技术研究
| 论文题名： | 嘉鱼长江公路大桥主墩混凝土配制及防裂技术研究 |
| 关键词： | 公路大桥;大体积混凝土;索塔混凝土;配合比优化;抗裂性能 |
| 摘要： | 针对承台、索塔大体积混凝土存在的温控防裂难题以及索塔混凝土需要解决的高程泵送、耐久性的问题，本文以嘉鱼长江公路大桥为依托，开展了承台大体积混凝土和索塔混凝土配合比优化设计及性能研究，并探讨了不同工况条件下承台、索塔大体积混凝土温度场-温度应力场的发展规律，选出最优工况，制定出合理的温控措施。 首先，研究了缓凝剂种类、粉煤灰与矿渣粉复合矿物掺合料掺量和聚丙烯腈纤维对混凝土凝结时间、工作性、力学性能、绝热温升和耐久性的影响，优化配制了一种具有超缓凝和低水化热温升的承台C40混凝土。 其次，依据索塔塔身混凝土对泵送性能与抗裂性能的要求不同，有针对性地对其配合比进行了分段设计。前期对胶凝材料用量、粉煤灰掺量优化设计，优选出工作性、力学性能、绝热温升满足配制要求的三组配合比，分别为S2（胶材用量475kg·m-3、粉煤灰22.5%）、S5（胶材用量485kg·m-3、粉煤灰20%）、S8（胶材用量495kg·m-3、粉煤灰17.5%）。后期以配合比S2为基准，研究了单掺PAN以及复掺PAN和PP粗纤维对混凝土工作性、力学性能、早期塑性收缩开裂、弯曲韧性、耐久性的影响，结果表明单掺PAN时，在0.9kg·m-3掺量下混凝土具有良好的工作性和力学性能，同时抗早期塑性开裂、韧性、耐久性均达到最优。而较单掺相比，复掺0.9kg·m-3PAN+2.7kg·m-3PP粗纤维的混凝土各方面性能进一步得到提升。 最后，研究了不同浇筑温度、分层厚度、冷却水管布设与否的不同工况条件下承台以及纤维掺入与否不同工况条件下塔座、塔柱首节大体积混凝土温度场-温度应力场分布及其发展规律，优选出了内部最高温度、内表温差满足要求，最小抗裂安全系数＞1.4的工况。承台部位工况为：分层浇筑4m+4m、浇筑温度28℃、布置冷却水管；塔座及塔柱首节部位工况为：浇筑温度28℃、布置冷却水管，C40塔座掺入0.75kg·m-3PAN，C50塔柱掺0.9kg·m-3PAN+2.7kg·m-3PP粗纤维，同时制定了相应温控措施。结合现场温控措施对混凝土温度进行了控制与监测，结果表明：通过降低混凝土浇筑温度、合理设置冷却水管和保温保湿养护等一系列温控措施，确保了大体积混凝土施工各项温度指标均符合温控标准要求。 |
| 作者： | 王涛 |
| 专业： | 材料科学与工程 |
| 导师： | 周明凯 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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