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本课题来源于山东交通科学研究院2018年项目:京沪高速改扩建项目桥梁及混凝土技术咨询。混凝土为了高强度,通常采用较低的水胶比,高性能混凝土中通常要加入高效减水剂和矿物掺合料。但其低水胶比的特征而引起的混凝土早期收缩开裂问题一直不容忽视。研究人员提出引入内部水源,从混凝土内部对其养护,这种思路称为内养护。本文采用页岩陶砂轻骨料代替部分普通骨料,同时作为内养护材料,研究了其对混凝土性能尤其是对自收缩性能的影响。本文主要研究内容和结果如下:(1)对页岩陶砂内养护混凝土进行了抗压强度实验研究。结果表明,预湿页岩陶砂内养护对混凝土强度影响效果要大于相同取代率的未预湿页岩陶砂。当水胶比较低时,其对强度的影响较小,反而对低等级混凝土的抗压强度影响较大。当水胶比相同时,混凝土的强度随着页岩陶砂的掺量的增加而逐渐降低。掺入预湿页岩陶砂之后,会使混凝土的各个龄期的抗压强度有所降低,当龄期达到90d时,预湿掺量为5%、10%、15%、20%时,水灰比为0.27的混凝土相较于基准组的强度分别降低5.3%、7.1%、8.7%、11.0%。(2)对页岩陶砂内养护混凝土进行了自收缩实验研究。结果表明,掺入页岩陶砂后能够改善混凝土的自收缩,页岩陶砂掺量越大对于改善混凝土的自收缩效果越明显。预湿页岩陶砂对混凝土自收缩减缩效果优于相同取代率的未预湿页岩陶砂。在水灰比为0.42时,掺有预湿页岩陶砂的混凝土相较于基准组的自收缩值分别降低了6.2%、42.3%、67.2%、79.1%。掺入预湿页岩陶砂之后,对低强度混凝土的自收缩的减缩作用影响更大。(3)对页岩陶砂内养护混凝土进行了耐久性实验研究。结果表明,当干燥页岩陶砂掺量增加时,混凝土的抗氯离子渗透性能会逐渐降低。在90d龄期时,掺有5%、10%、15%、20%的预湿页岩陶砂的混凝土组比掺有干页岩陶砂的混凝土组的氯离子扩散系数低。说明预湿页岩陶砂混凝土的抗渗性能比干页岩陶砂混凝土的抗渗性能更好。混凝土在掺入页岩陶砂后对其抗冻性影响较大,页岩陶砂掺量越大,其冻融循环次数越少,并且掺有预湿页岩陶砂的混凝土相较于掺干页岩陶砂的混凝土的抗冻性更差。(4)对页岩陶砂内养护混凝土进行了微观结构分析。结果表明,采用扫描电镜(SEM)观察了页岩陶砂内部结构及其在混凝土中的界面过渡区(ITZ),试验发现页岩陶砂内部孔隙连通率高,与混凝土水泥浆体粘结相较于普通细骨料更加紧密。