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原文传递钢管拱内C80自密实混凝土配制及性能研究

论文题名：	钢管拱内C80自密实混凝土配制及性能研究
关键词：	拱桥工程;自密实混凝土;配合比;力学性能;耐久性;干缩特性;徐变系数
摘要：	本文针对钢管内高强自密实混凝土粘度大、泵送难、收缩大、易脱空等问题，依托于某特大跨劲性骨架拱桥项目，开展钢管拱内C80自密实混凝土（C80SCC）的配制及性能研究工作。本文主要研究内容及成果如下：　　（1）利用绝对体积法设计钢管拱内C80SCC初始配合比，通过对不同砂率、用水量、胶凝材料用量、集料种类等17组C80SCC的工作性能和力学性能进行试验研究，获得了优化配合比：水143kg/m3、水泥411kg/m3、粗骨料969kg/m3、机制砂731kg/m3、粉煤灰、硅灰、膨胀剂分别占胶凝材料的质量分数为15%、6%、10%。　　（2）分析了不同水胶比、矿物掺合料种类与掺量、膨胀剂掺量对C80SCC拌合物填充性能、间隙通过性能的影响规律。结果表明随着水胶比降低，拌合物工作性能先增强后减弱，随硅粉掺量由4%增加至6%工作性能降低，粉煤灰对工作性能的改善作用大于矿渣粉，膨胀剂掺量对SCC拌合物工作性能影响小。　　（3）研究了不同水胶比、矿物掺合料种类与掺量、膨胀剂掺量对C80SCC力学性能的影响规律。研究表明：水胶比在0.2~0.29范围内上升时，强度逐渐降低；胶凝材料总量相同时，随粉煤灰掺量增大SCC28d强度降低而90d强度增长，硅粉掺量从4%增加到6%时SCC28d及90d强度均随之增大，随膨胀剂掺量增大SCC强度先增长后降低，7%掺量下强度最高，且膨胀剂对SCC早龄期强度有削弱作用，而在膨胀限值内对28d及90d抗压强度有增强作用。　　（4）通过抗硫酸盐侵蚀试验、抗渗性试验、28d加速碳化试验，研究了不同膨胀剂掺量对其耐久性的影响。试验结果表明：水胶比降低有利于提高SCC各项耐久性能，而随着膨胀剂掺量增加SCC抗硫酸侵蚀性能降低，抗渗性在7%掺量时最佳，各组抗碳化性能均较优。　　（5）通过非接触式波纹管法自收缩试验，研究了膨胀剂掺量为5%、7%、10%的C80SCC自生体积变形趋势。结果表明，膨胀剂掺量7%时SCC呈现微收缩，14d收缩为30??；膨胀剂掺量10%时SCC呈现微膨胀，14d膨胀达166??。而相较于初凝计算法，采用终凝计算法会低估SCC自收缩量，最高差异达到101??。　　（6）通过干缩试验，研究了5%、7%、10%膨胀剂掺量的C80自密实混凝土干缩性能。试验结果表明：三组试样均呈现体积收缩，膨胀剂掺量越多干燥收缩率越小，28d干燥收缩率分别为304??、128??、16??。　　（7）通过对3d、7d、14d、28d、90d五个养护龄期下的C80自密实混凝土试件进行长期载荷徐变试验，分析了不同龄期、不同持荷时间对徐变微应变、徐变度、徐变系数的影响规律。试验结果表明：3d、7d、14d试样的徐变微应变相较于28d试件，分别增大了69.4%、52.8%、12.7%，而徐变系数及徐变度的增长率更大，大约分别为徐变微应变增长率的1.2、1.9倍。　　（8）对比分析了实体工程材料和室内模型材料对制备的C80SCC混凝土抗压强度、抗拉强度、抗压弹性模量的影响。结果表明，实体工程材料的辉绿岩碎石、P.O52.5水泥、活性微珠能提高C80SCC早期力学性能，60d强度相差不大。
作者：	邓成伟
专业：	交通运输工程
导师：	黄维蓉
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2022