掺粉煤灰陶粒混凝土收缩性能研究

摘要

在混凝土材料中，轻集料混凝土是一种新型的工程材料，并且在我国用量仅次于普通混凝土。通过对轻集料混凝土的更进一步研发有助于使其在市政、交通等领域大量代替普通混凝土。掺粉煤灰陶粒混凝土是以陶粒取代传统碎石并加入一定比例粉煤灰配制而成的混凝土。由于其干表观密度相对较低，所以被视为轻集料混凝土，轻集料混凝土粗集料的弹性模量低、孔隙率较大，并且每立方米所用水泥量较普通混凝土的高，这些特点就会导致轻集料混凝土的收缩偏大，容易出现裂缝，所以要想更好的运用轻集料混凝土，就必须研究其收缩特性。本文通过试验研究和理论分析以及工程经验相结合的方式分析了掺粉煤灰陶粒混凝土的收缩性能。
　　本文选定掺粉煤灰陶粒混凝土原材料要求和技术指标，进行了拌和成型试验，比选出了正确的投料方式，确定了最佳的搅拌和振捣时间范围。在计算配合比基础上，采用正交方法进行了抗压抗折强度试验，经过结果分析，各试验组力学性能和工作性基本满足要求，因此采用与力学性能相同的正交表进行干、温缩试验，研究水胶比、粉煤灰掺量、陶粒用量三个不同配合比设计参数对其干燥收缩特性以及温度收缩特性的影响和显著性，旨在探索配合比因素对掺粉煤灰陶粒混凝土收缩的影响规律以及寻求力学性能、工作性能、收缩特性等综合效果最好的配合比，以便指导今后的实际施工;通过理论分析了混凝土干缩应力和温缩应力;同样通过理论分析，推导了路面板临界板长的计算公式，提出了路面横缝切缝的合理间距，从经验角度出发，提出了掺粉煤灰陶粒混凝土路面纵缝的间距以及切缝的最佳时间和合理的切缝深度，以供今后的工程参考。
　　通过掺粉煤灰陶粒混凝土干、温缩试验研究表明，对干缩影响最大的配合参数是水胶比，并且随着水胶比的增大而增大，对温缩影响最大的配合参数是陶粒的用量，陶粒和粉煤灰能够抑制干、温缩变形。结合力学性能，工作性，干、温缩特性，得出了掺粉煤灰陶粒混凝土的最佳配比。以理论分析为基础，结合工程经验，提出了掺粉煤灰陶粒混凝土路面板的纵缝一般按照车道的宽度来设置，横向切缝间距为4.61～7.38m的建议，切缝深度可以采用我国规范规定的相对切缝深度。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 立题背景

1．2 掺粉煤灰陶粒混凝土研究现状

1．2．1 国外掺粉煤灰陶粒混凝土研究现状

1．2．2 国内掺粉煤灰陶粒混凝土研究现状

1．3 混凝土收缩研究现状

1．3．1 干燥收缩

1．3．2 自收缩

1．4 本文的主要研究内容及技术路线

1．4．1 主要研究内容

1．4．2 技术路线

第二章 混凝土收缩分类及机理

2．1 混凝土收缩分类

2．2 混凝土收缩机理介绍

2．2．1 混凝土体积变化阶段

2．2．2 混凝土收缩机理

2．3 混凝土收缩对路面的影响

2．3．1 混凝土路面裂缝分类

2．3．2 非荷载性原因形成的裂缝对道路使用性能的影响

2．3．3 混凝土裂缝的发展

2．4 本章小结

第三章 试验原材料性能研究及试验方法设计

3．1 掺粉煤灰陶粒混凝土材料性能研究

3．1．1 胶凝材料——水泥

3．1．2 辅助胶凝材料——粉煤灰

3．1．3 粗集料

3．1．4 细集料

3．1．5 水

3．1．6 减水剂

3．2 掺粉煤灰陶粒混凝土的拌和及成型试验

3．2．1 拌和及投料方式

3．2．3 成型振捣时间的控制

3．3 配合比设计研究

3．3．1 配合比参数选择及配合比设计方法

3．3．2 基于力学性能试验配合比的确定

3．3．3 收缩试验配合比的选取

3．4．1 掺粉煤灰陶粒混凝土干缩试验组安排

3．4．2 试件制作及测试环境

3．4．3 试验装置及试验步骤

3．5 掺粉煤灰陶粒混凝土温缩试验设计

3．5．1 试块的制作、养护及表面处理

3．5．2 应变片电测法电路图

3．5．3 试验装置系统的组成

3．5．4 温缩试验步骤

3．6 本章小结

第四章 掺粉煤灰陶粒混凝土收缩特性研究

4．1 正交原理概述

4．2 掺粉煤灰陶粒混凝土干燥收缩研究

4．2．1 干燥收缩试验结果

4．2．2 不同组分对混凝土干缩的影响机理

4．3 掺粉煤灰陶粒混凝土温度收缩研究

4．3．1 温度变化范围的选择及收缩系数的计算

4．3．2 温缩试验结果分析

4．4 本章小结

第五章 掺粉煤灰陶粒混凝土收缩特性对路面设计的影响

5．1 温干缩应力对混凝土路面板开裂断板的影响

5．1．1 混凝土温度应力计算

5．1．2 混凝土干缩应力计算

5．1．3 水泥混凝土路面凝结阶段的温度特性

5．2 掺粉煤灰陶粒混凝土路面切缝的合理时间及深度

5．2．1 掺粉煤灰陶粒混凝土路面切缝的合理时间

5．2．2 掺粉煤灰陶粒混凝土路面切缝的深度

5．3 掺粉煤灰陶粒混凝土路面接缝缝的合理间距

5．3．1 横缝的间距

5．3．2 纵缝的间距

5．4 本章小结

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

在校期间发表的论文