大面积混凝土性能试验及工程实测研究

作     者：刘改利 

作者单位：太原理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杜红秀

授予年度：2016年

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

主      题：大面积混凝土 力学性能 微观结构 应变 

摘      要：随着社会经济的发展,城市人口迅速扩张,私家车数量与日俱增,由此带来的停车压力不言而喻。在现代建筑中地库大面积混凝土建筑不仅满足了结构的要求,也缓解了停车难问题。大面积混凝土因所在环境的特殊性对其所用混凝土有了更高的抗渗和抗裂要求,掺加密实剂等外加剂能有效降低混凝土的渗透、减少收缩防止裂缝的发展。因此对于大面积混凝土的各项力学性能及应力应变的发展演变和微观特性改变等方面亟待研究。本研究依托龙湾写意居住小区一期地库工程(横向课题,项目编号:9002-030011259),采用实验室宏观力学性能测试、微观压汞及扫描电镜技术并结合工程现场实测,对大面积混凝土基本性能进行分析。研究对比了C30、C40不同强度等级的混凝土在不同FS102密实剂掺量下力学性能、微观结构的情况,通过现场实测应变,并进行应力分析,旨在为实际工程提供实验依据。本文主要从以下几个方面展开研究:1.混凝土的基本力学性能:采用与实体工程同配比的C30、C40混凝土,在标准养护的条件下对不同掺量(掺量为0%、0.21%、0.25%)密实剂混凝土各龄期(3d、7d、14d、28d)试块进行抗压强度、劈拉强度、轴压强度、弹性模量试验研究。对比分析同一强度等级的混凝土各项力学性能随龄期的变化规律。研究表明对于同一强度等级的混凝土,FS102掺量0.21%的混凝土整体性能优于掺量为0%和0.25%的混凝土,较大掺量密实剂不利于混凝土的力学性能的发展。2.应力应变实测基于混凝土力学性能实验室研究情况,在工程实测中,选用了FS102掺量为0%和0.21%的混凝土进行对比分析。通过在实体工程浇筑之前埋设振弦应变计,热电偶等相关设备,对浇筑后混凝土应变及温度随龄期的变化情况进行实测统计,进而分析混凝土内部应力变化规律以及温度的影响情况,结果表明实体工程混凝土的温度应力小于混凝土劈裂抗拉强度,可避免裂缝的发生。3.抗渗性能试验根据我国国家及行业的标准对标准养护28d的试件进行抗渗试验,结果表明各配合比的混凝土均大于项目工程的抗渗等级要求,满足工程需求。4.微观结构试验应用扫描电镜和压汞试验,对标准养护28d混凝土微结构进行研究,以揭示其内部微结构随龄期的演化规律,结果表明同一强度等级混凝土密实剂掺量0.21%较掺量为0%的混凝内部孔隙率减少,混凝土微结构更加致密,抗渗能力提高,强度提高,抗裂能力增强。