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普通混凝土由于干缩、冷缩等原因,往往会导致开裂和劣化。从材料成分角度研究掺粉煤灰的补偿收缩混凝土的膨胀性能、强度性能及其发展的协调性,具有一定的实用价值。进行了粉煤灰膨胀砂浆的膨胀性能、强度性能试验以及掺粉煤灰的补偿收缩混凝土膨胀性能、强度性能试验。并将全计算配合比设计法应用于本研究的掺粉煤灰的补偿收缩混凝土配合比的设计中。通过本文所做的工作,可以得出如下主要结论:(1)对粉煤灰膨胀砂浆的试验研究表明:当粉煤灰掺量为10%时,膨胀剂的合理掺量范围是10%~12%;当粉煤灰掺量为30%时,膨胀剂的合理掺量范围是8%~10%。这样才能使水泥—膨胀剂—粉煤灰三元复合胶凝材料体系同时具有较理想的膨胀和强度性能。(2)对掺粉煤灰的补偿收缩混凝土的性能研究表明:保证掺粉煤灰的补偿收缩混凝土优良结构性能和使用性能的关键是其膨胀与强度的协调发展。如果膨胀剂的水化反应较快主要集中在早期,那么大部分的膨胀能将消耗在混凝土还尚未硬化的塑性阶段,会大大减少有效膨胀;反之,如果膨胀剂的水化发生在已经形成相当强度的混凝土体系中时,混凝土过高的早期强度会抑制混凝土膨胀的发挥,使得在混凝土内部存在“自约束效应”,或者体系的膨胀甚至延续到强度充分发挥的后期,这会导致延迟性膨胀破坏,对体系已经形成的稳定结构会更加不利。(3)在实际工程中对于C40强度等级的膨胀混凝土应控制膨胀剂和粉煤灰掺量的协调性。当膨胀剂掺量较高(大于12%)时,粉煤灰的掺量应降低,一般不超过10%;当膨胀剂掺量较低(小于12%)时,粉煤灰的掺量可以适当提高,一般不低于10%。这样对于降低混凝土早期水化热、提高混凝土强度、增强膨胀性能都是非常有利的。(4)浆骨比对于膨胀混凝土的膨胀与强度发展的协调性也有一定的影响。无论膨胀剂掺量如何,当粉煤灰掺量较低(10%),浆骨比较大(37.5/62.5)时,越有利于体系膨胀和强度的协调发展;当粉煤灰掺量较高(30%),浆骨比降低时,越有利于体系的膨胀和强度的协调发展。所以不能将所有混凝土的最优浆骨比都确定为35/65这一经验值,对于不同类型的混凝土它是有一定范围的。本文还结合钙矾石生成的化学机理,以硫铝酸盐类膨胀剂为例,通过水泥化学成分分析给出了该类膨胀剂产品主要化学成分的理论计算值,总结了该类膨胀剂产品配比的技术要点,期望对新型高效膨胀剂的研制与开发起到借鉴作用。并从补偿收缩混凝土膨胀与收缩变形共存的思想出发,浅略地分析了补偿收缩混凝土设计时混凝土限制膨胀率的满足条件。