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苏通大桥连续刚构梁高性能混凝土制备技术与耐久性研究
| 论文题名： | 苏通大桥连续刚构梁高性能混凝土制备技术与耐久性研究 |
| 关键词： | 高性能混凝土;孔结构;连续刚构梁;桥梁施工;混凝土护筋性 |
| 摘要： | 钢筋混凝土构筑物的破坏往往不是设计不安全所致，而是由于混凝土的质量问题。混凝土就是钢筋骨架的保护伞，一方面能支撑承重，另一方面能保护钢筋防止锈蚀。当这第一道防线被突破后，即便是再牢固的结构也变得不可靠。目前在混凝土的配制技术上，强度已不再是难题，因此高性能混凝土的耐久性显得尤为重要。 本文结合苏通长江大桥的工程建设，提出高性能混凝土综合设计法，以抗裂性为前提，耐久性为主导，制备出满足连续刚构梁设计与施工要求的高性能混凝土，并系统地概括了高性能混凝土的制备工艺。同时研究了矿物掺合料种类及其掺量对高性能混凝土的工作性、力学性能、抗渗、抗冻、碳化和氯离子扩散系数等的影响，并重点研究了对混凝土护筋性的影响规律。 试验结果表明，所制备的连续刚构梁C60高性能混凝土工作性良好，力学性能均满足设计指标，抗渗等级达到P14，抗冻等级达到F100(快冻法)，碳化寿命达到百年以上，氯离子扩散系数小于4.0×10<'-12>m<'2>/s，具有优良的耐久性。 掺入适量 I 级粉煤灰或S95级矿渣微粉，既能满足结构对混凝土的安全性要求，又改善了混凝土的工作性，降低了混凝土的氯离子扩散系数。混凝土渗水高度、抗碳化能力和抗冻性随着粉煤灰掺量的增加有所下降；适量粉煤灰的掺入能降低混凝土的收缩值，提高抗裂性。 利用加速腐蚀仪研究掺合料对钢筋表面氯离子临界浓度或临界[Cl<'->/OH<'->]值的影响。结果表明，对比混凝土临界氯离子浓度为0.49％，矿物掺合料的掺入降低了该临界浓度，并随着掺合料的增加而降低，掺30％粉煤灰或40％矿渣微粉的临界浓度下降至0.38％；双掺20％粉煤灰和20％渣微粉，临界值降至0.36％左右。对比混凝土临界[cl<'->/OH<'->]值为0.66，掺入矿物掺合料后，此值有所降低，掺20％～30％的粉煤灰试件的临界比值在0.62左右，掺入40％矿渣微粉后为0.51，双掺的临界比值为0.56。 矿物掺合料改善了砂浆的孔结构，降低了总孔隙率，减少了有害孔含量并细化了孔径。掺粉煤灰相比掺矿渣的情况，虽然总的孔隙率较大，但在孔径分布上更趋于小孔。 本论文研究成果在苏通大桥连续刚构梁的施工中得到了成功的应用。实践表明，所制备的连续刚构梁C60高性能混凝土具有良好的工作性、力学性和耐久性，为满足设计服役寿命打下坚实的根基。 |
| 作者： | 曹鹏飞 |
| 专业： | 材料学 |
| 导师： | 秦鸿根 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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