荷载冻融耦合作用下自密实混凝土梁的受弯力学性能试验研究

作     者：徐欢 

作者单位：新疆大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘清

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 

主      题：自密实混凝土 扫描电镜(SEM) 荷载冻融耦合 简支梁 受弯力学性能 

摘      要：近年来,自密实混凝土(Self-Compacting Concrete,SCC)因其浇筑时依靠自重,无需振捣而达到密实的优点,被广泛应用于各类复杂的实际工程中,国内外学者对其展开了广泛的研究,但研究内容大多集中在单一因素作用下的SCC力学及耐久性能,针对多因素耦合作用下的SCC力学及耐久性能的研究少之又少。因此,本文选取荷载和冻融两个因素,展开两个方面的研究,具体内容如下:一是以冻融次数为变量,对SCC立方体试块冻融后的宏观和微观性能进行抗压试验后的破坏形态、强度变化以及立方体试块界面过渡区水化产物微观形貌的分析。试验结果表明:(1)随冻融次数增加,试块表面损伤程度不断加重,0-100次,试块立方体抗压强度随之增加,100-200次,试块立方体抗压强度随之减小,分析原因主要是由于水化产物颗粒形状和比重发生变化导致的结果。(2)通过扫描电镜和能谱分析试验可知,试块冻融0∽200次之间,SCC水化产物主要为C-S-H、CH、AFt和AFm晶体,其中C-S-H产量最多;参与水化反应的主要是水泥,粉煤灰基本不参与水化反应。二是以冻融次数和应力比为变量,对经荷载作用、冻融作用及两者耦合作用后简支梁的受弯力学性能进行进行外观形态、应力应变曲线、最大裂缝宽度、极限荷载以及变形分析。试验结果表明:(1)随持荷(冻融)次数增加,LSCCL、FSCCL和LFSCCL的混凝土拉压应变,挠度值、最大裂缝宽度随之增加,LFSCCL的最大裂缝宽度较LSCCL和FSCCL分别增加57.1%、32%,LFSCCL的极限荷载较LSCCL和FSCCL分别降低了19.2%、21.5%,说明耦合作用对SCCL的损伤更大。(2)随应力比的增加,LSCCL和LFSCCL的混凝土压应变、钢筋的拉应变及挠度值随之降低;其中LFSCCL在应力比0.65时发生脆性破坏,说明耦合作用在高应力比下可能改变SCCL的破坏形式;(3)随应力比的增加,LFSCCL的最大裂缝宽度比LSCCL高出86.4%,说明耦合作用对简支梁的损伤更大。而应力比的增加使LFSCCL和LSCCL极限荷载值略有增加,分析原因可能是由于冻融次数不足造成的,建议后期同类试验将冻融次数增至150次再进行应力比的分析试验。