粉煤灰细骨料混凝土早期变形与开裂敏感性研究

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粉煤灰是火电厂燃煤后的固体废弃物,也是我国目前排放量最大的工业固废之一,同时混凝土的早期变形与开裂严重影响了混凝土的耐久性与安全性。本课题结合宁夏河砂资源短缺,粉煤灰利用率低的现状,开展Ⅲ级粉煤灰细骨料混凝土的早期变形和开裂敏感性研究。配置C30与C60两个设计强度混凝土,以粉煤灰细骨料混凝土为研究对象,普通混凝土与粉煤灰混凝土为对照组,通过分析力学性能、收缩性能以及绝热温升性能,探究粉煤灰细骨料混凝土的变形与抗裂规律。不仅为研究粉煤灰细骨料混凝土抗裂性能提供技术支持,同时为宁夏地区大量堆存的Ⅲ级粉煤灰的用途拓宽了路径。对粉煤灰细骨料混凝土的轴心抗拉强度与劈裂抗拉、抗压强度,动弹性模量与静弹性模量关系进行了研究。试验选用数值结果更稳定的劈裂强度试验,最后选用相关关系式将劈裂强度转算成轴心抗拉强度,较为直观体现出混凝土抗裂能力。结果表明:粉煤灰替代细骨料的方式能够不同程度提高混凝土轴心抗拉强度。对动弹性模量与静弹性模量关系进行拟合,建立了相关系数较高的回归方程。对粉煤灰细骨料混凝土进行干燥收缩与自生收缩试验。结果表明:粉煤灰适量替代细骨料可在一定程度抑制混凝土收缩;干燥收缩主要发生在早期;对不同替代率下粉煤灰细骨料混凝土以及粉煤灰混凝土干燥收缩率随龄期的发展进行了拟合,拟合结果较好。对粉煤灰细骨料混凝土进行拟绝热温升试验。结果表明:粉煤灰细骨料混凝土温峰值相差不大,随粉煤灰掺量的增加温峰出现的时间越晚。通过温度补偿的方法绘制绝热温升曲线,发现掺入粉煤灰的方式可以推迟曲线拐点出现的时间,替代细骨料时增大绝热温升值,替代水泥时降低绝热温升值。对粉煤灰细骨料混凝土绝热温升值与龄期关系进行拟合。综合力学、收缩以及绝热温升试验结果,计算各龄期拉压比、弹强比、收缩应力、绝热温升以及温度应力,结果表明C30、C60设计强度中粉煤灰细骨料混凝土的开裂敏感性较低,有较好的抗裂性能。
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