利用硫鋁酸鹽水泥制備早強(qiáng)、膨脹穩(wěn)定鋼管混凝土的研究.pdf

1、鋼管混凝土(Steel Tube-Confined Concrete，STCC)結(jié)構(gòu)具有承載力高、自重輕、朔性好、耐疲勞、抗震性能好，并能充分發(fā)揮鋼材和混凝土兩種材料的力學(xué)性能等優(yōu)點(diǎn)，因而在現(xiàn)代高層建筑和大跨徑拱橋中得到了廣泛的應(yīng)用。在鋼管高強(qiáng)膨脹混凝土中，由于摻入的膨脹劑因缺水而難以有效發(fā)揮膨脹效用及核心混凝土收縮和徐變等因素的影響，鋼管對核心混凝土的套箍作用下降，從而導(dǎo)致鋼管混凝土構(gòu)件承載力降低。本文提出以硫鋁酸鹽水泥作核心混凝土的

2、膠凝材料，充分利用其早強(qiáng)和微膨脹特性，改善核心混凝土膨脹性能，解決鋼管混凝土因核心混凝土收縮和徐變而引起的性能下降問題。 本文圍繞圍繞早強(qiáng)膨脹穩(wěn)定鋼管混凝土開展了大量的實(shí)驗(yàn)和系統(tǒng)的研究工作，主要的工作及取得的成果為： (1)提出硫鋁酸鹽水泥制備早強(qiáng)膨脹穩(wěn)定鋼管混凝土的性能優(yōu)化設(shè)計(jì)原則和方法，通過控制水泥中Al<,2>O<,3>/SO<,3>值以保證水泥石的強(qiáng)度與膨脹相匹配，實(shí)現(xiàn)混凝土早強(qiáng)與膨脹穩(wěn)定的雙重目標(biāo)； (

3、2)研制出用于配制泵送硫鋁酸鹽水泥混凝土的緩凝保塑高效減水劑WUT-G(Ⅱ)，該緩凝保塑高效減水劑可保證新拌混凝土初始坍落度達(dá)到20cm以上，初始擴(kuò)展度達(dá)60cm以上，3小時坍落度損失小于5cm，混凝土的初凝時間約18小時，終凝時間約21小時； (3)制備出C50、C60硫鋁酸鹽水泥鋼管混凝土，該混凝土不僅工作性能良好，而且還具有早強(qiáng)和膨脹穩(wěn)定的特性：C50混凝土3d強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的109％，C60混凝土3d強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度104

4、％；C50、C60混凝土自由膨脹率在7d前增長較快，此后膨脹緩慢增加，21d后膨脹基本穩(wěn)定，至60d時分別為3.41×10<'4>、3.17×10<'4>。C50、C60混凝土28d彈性模量分別為42.1GPa、43.8GPa；在7d加載持荷的條件下，持荷150d后C50、C60混凝土徐變值分別為486με、406με，徐變系數(shù)分別1.1、1.0； (4)對比研究了C50、C60普通鋼管膨脹混凝土構(gòu)件與早強(qiáng)膨脹穩(wěn)定鋼管混凝土構(gòu)件