錦屏大壩混凝土集料和粉煤灰等因素對熱膨脹性能的影響.pdf

1、混凝土像其他大多固體材料一樣具有熱脹冷縮的性質(zhì)。在大體積混凝土中,由于水化熱和各種環(huán)境輻射熱量引起混凝土內(nèi)部溫度不均,產(chǎn)生膨脹應(yīng)力。當(dāng)膨脹應(yīng)力(或膨脹應(yīng)變)大于混凝土極限抗拉強(qiáng)度(或極限拉伸應(yīng)變)時,引起開裂等缺陷,影響結(jié)構(gòu)性能?；炷猎缙诘男阅茉谝欢ǔ潭壬蠜Q定了長期性能,控制混凝土結(jié)構(gòu)的早期裂縫是提高結(jié)構(gòu)耐久性的前提。溫度收縮是混凝土早期開裂和造成體積穩(wěn)定性問題的主要原因之一。因此,研究混凝土的熱膨脹性能對于大壩混凝土具有重要意義。

2、 本文針對雅礱江流域錦屏大壩建設(shè)中擬選擇的原材料和混凝土配合比,采用手持式應(yīng)變儀測量飽水狀態(tài)下20～60(℃)范圍的混凝土熱膨脹系數(shù)。從降低混凝土熱膨脹系數(shù)角度,本文研究了原材料組成和配合比參數(shù)對混凝土熱膨脹系數(shù)的影響,包括水膠比、粉煤灰摻量、引氣劑、集料體積分?jǐn)?shù)、集料尺寸和集料品種等。 為了降低混凝土的水化熱,大壩混凝土中粉煤灰摻量較高；為了提高混凝土的耐久性,大壩混凝土中往往要求一定的含氣量,因此本文研究了粉煤灰和引氣

3、量對熱膨脹系數(shù)的影響及其機(jī)理。研究結(jié)果表明,砂漿和混凝土的熱膨脹系數(shù)都隨著粉煤灰摻量的增加而降低,在粉煤灰摻量低于20％時,單位強(qiáng)度熱膨脹系數(shù)隨著粉煤灰摻量增加而降低,當(dāng)粉煤灰摻量超過20％時,粉煤灰在降低熱膨脹系數(shù)的同時引起強(qiáng)度較大的衰減,往往需要其它措施以保證必需的強(qiáng)度；混凝土的熱膨脹系數(shù)隨著含氣量的增加而降低,但其引起了強(qiáng)度衰減,必須通過降低水膠比和控制適宜含氣量以保證混凝土的強(qiáng)度滿足工程要求；水分在混凝土熱膨脹效應(yīng)中影響復(fù)雜,測

4、試方法對熱膨脹系數(shù)隨齡期的發(fā)展關(guān)系影響很大,在水飽和狀態(tài)下測量的水泥基材料的熱膨脹系數(shù)隨著養(yǎng)護(hù)齡期的延長而降低,是各種因素綜合影響的結(jié)果,主要是由于隨著齡期的延長自由水膨脹對同相組分膨脹壓力降低以及固相組分抵抗變形的能力增強(qiáng)；水泥基復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)隨著水膠比的降低而升高。 集料對混凝土的熱膨脹系數(shù)影響很大,針對大壩混凝土中粗集料粒徑尺寸范圍大的特點,本文采用了錦屏大壩建設(shè)原材料,研究了集料體積分?jǐn)?shù)、尺寸和品種對混凝土熱膨脹系

5、數(shù)的影響。研究表明,當(dāng)粗集料熱膨脹系數(shù)小于砂漿的熱膨脹系數(shù)時,混凝土熱膨脹系數(shù)隨著粗集料體積分?jǐn)?shù)的增加而降低；當(dāng)粗集料與砂漿熱膨脹系數(shù)接近時,粗集料體積分?jǐn)?shù)對混凝土熱膨脹系數(shù)影響不大；對于密實度高,粗集料粒徑大于20mm的混凝土,隨著粒徑的增加混凝土的熱膨脹系數(shù)降低；對于低坍落度,集料粒徑小于20mm的混凝土,隨著集料粒徑的增加混凝土的熱膨脹系數(shù)增加。集料粒徑對熱膨脹系數(shù)有不同影響的原因可能在于：對于20mm以上的粗集料,隨著粒徑的增加