考虑含气量经时变化的高寒地区碾压混凝土性能研究

论文摘要

本文总结了碾压混凝土的发展过程和碾压混凝土筑坝技术的优势以及在北方寒冷地区的应用情况。阐述了含气量对于高寒地区碾压混凝土抗冻耐久性的重要性,说明了碾压混凝土含气量存在经时变化的事实。分析了水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料、外加剂和水对碾压混凝土含气量的影响,通过试验观察了碾压混凝土经时变化的规律。从失水、点面接触、表面张力下降和气泡迁移融合等角度分析了碾压混凝土含气量经时变化的机理。通过六组碾压混凝土含气量变化前后的性能对比试验,研究了含气量经时变化对碾压混凝土性能的影响。六组碾压混凝土包括三组二级配F300高抗冻碾压混凝土和三组三级配F50抗冻碾压混凝土,二种级配的碾压混凝土各考虑三种不同的骨料方案。对比了拌和后立即成型和静置30min后成型两种情况的混凝土拌和物性能、物理力学性能以及抗冻耐久性能,试验结果表明,静置30min后的碾压混凝土含气量有损失,物理力学性能略有提高,抗冻性能变化不大,但相对动弹性模量下降较快。采用直线导线法、数字图像分析法和RapidAir测试仪等三种方法测试计算气泡参数并进行对比,结果表明,静置30min后的碾压混凝土含气量损失、平均气泡半径减小而气泡间距系数增大。三种方法测出的气泡参数有偏差,从各种方法的原理分析认为RapidAir测试仪测得的结果可信度高。考虑将细骨料中的部分石粉或者全部石粉视为浆体成分,得出的碾压混凝土气泡间距系数变大。研究结果可为高寒干燥气候地区的碾压混凝土设计和施工提供参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 概述
• 1.1 碾压混凝土筑坝技术
• 1.1.1 碾压混凝土筑坝技术的发展
• 1.1.2 碾压混凝土筑坝技术的优势
• 1.1.3 碾压混凝土筑坝在高寒地区的应用
• 1.2 碾压混凝土含气量与抗冻性能
• 1.2.1 碾压混凝土含气量与抗冻性能的关系
• 1.2.2 碾压混凝土含气量的变化
• 1.3 问题的提出
• 2 碾压混凝土含气量经时变化的规律
• 2.1 影响碾压混凝土含气量的材料因素
• 2.1.1 水泥品种的影响
• 2.1.2 粉煤灰品质的影响
• 2.1.3 细骨料参数的影响
• 2.1.4 粗骨料的影响
• 2.1.5 引气剂的影响
• 2.1.6 水的硬度对含气量的影响
• 2.2 碾压混凝土含气量经时变化的试验观察
• 2.2.1 试验配合比
• 2.2.2 试验结果
• 2.2.3 不同引气剂对含气量经时变化的影响
• 2.3 碾压混凝土含气量经时变化机理的理论分析
• 2.3.1 失水
• 2.3.2 点面接触
• 2.3.3 表面张力下降
• 2.3.4 气泡迁移融合
• 3 考虑含气量经时变化的碾压混凝土性能试验
• 3.1 试验材料
• 3.1.1 水泥
• 3.1.2 粉煤灰
• 3.1.3 细骨料
• 3.1.4 粗骨料
• 3.1.5 外加剂
• 3.1.6 试验用水
• 3.2 试验配合比
• 3.2.1 设计要求
• 3.2.2 性能试验配合比
• 4 含气量经时变化对拌和物性能的影响
• 4.1 VC值的变化
• 4.2 凝结时间的变化
• 5 含气量经时变化对力学性能的影响
• 5.1 立方体抗压强度
• 5.2 劈裂抗拉强度
• 5.3 轴心抗压强度和弹模
• 5.4 轴心抗拉强度、弹模和极限拉伸值
• 6 含气量经时变化对抗冻耐久性的影响
• 6.1 抗冻试验结果
• 6.2 结果分析
• 6.3 硬化混凝土气孔参数分析
• 6.3.1 直线导线法
• 6.3.2 数字图像分析方法
• 6.3.3 采用RapidAir测试
• 6.3.4 结果对比
• 6.4 石粉的影响
• 6.4.1 石粉定义
• 6.4.2 石粉在混凝土中的应用
• 6.4.3 考虑石粉作为浆体成分的净浆含量
• 6.4.4 考虑石粉作为浆体成分的气泡间距系数
• 7 综合分析
• 8 结论
• 致谢
• 参考文献