结构加固论文自密实混凝土论文 聚羧酸减水剂论文界面粘结论文 弹性模量论文.pdf
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1、自密实混凝土在结构加固工程中应用研究摘要密实混凝上使用范围越来越广泛,使用频率也越来越高 针对自密实混凝 上的研究也越来越多,包括|密实混凝土的工作性能、力学性能、变形性能、耐 久性能、施工性能以及经济效益等方面 本文针对H密实混凝上应用于结构力“固 匚程存在的问题,研究的上要内容住加固用fl密实混凝上原材料研究,确定合 适的减水剂和胶凝材料组成:加固用自密实混凝上配合比设计方法研究.通过对 比常用的设计与法,结介加固L程特点,建立篇单、快捷、适用的配合比设计方 法:新界加固用自密实混凝上工作性评价方法研究,建立简单、快捷,便于工程 现场操作的工作性评价方法:硬化加固用自密实混凝土性能研究,根
2、据加固I程 结构受力特点,研究了新老混凝土界面粘结强度,自密实混凝上弹性模量,膨胀 性能,混凝土早期强度发展过程等。论文的主要研究成果如下:(1)加冏用自密实混凝上原材料选择及优化通过 系列浆体流动度试验,选择聚酸减水剂F”-80作为H密实混凝上减 水剂,Fo x-80优点明显:掺量小.最佳掺限为0.30%:初始流动度大,饱和掺量 水泥净浆初始流动度达到310mm:流动度经时损失小,饱和掺量时,60mHi流动 度几乎没有损失。通过流动度试验,确定胶凝材料组成为水泥:硅灰:粉煤灰:矿渣:膨胀剂=66:4:10:10:10-(2)加同用门密【实混凝卜配合比设计方法结合加固工程自密实混凝匕性能要求,
3、确定加固用自密实混凝土配合 比中三个重要参数的选值范围:粗骨料绝对体积厂g为280350L,用水量一 W为155-180L,水粉比叼尸为0.2910.393。根据浆体量计算公式,满足工 作性要求粉体出厂”应为160-230L,浆体吊应为320-400L(3)加间用新-H密实混凝上工作性评价方法研究结合加固工程特点,建立简单、快捷、便f1程现场操作的评价方法,选择 坍落度筒试验,测试坍落扩展度、中边差和目测稳定性来评价混凝土工作性。加 同用门密实混凝I坍落扩展出为65050mm.中边;l 20mm.(4)硬化加冏用自密实混凝上性能研究T:作性好的自密实混凝上与老混凝I界而粘结强度高:力11间用自
4、密实混凝I:弹性模疝与低 个强度等级的伴通混凝上弹性模量相h l;加冏用自密实混凝I.3d 岐向膨收率为0 023%:加固用|密实混凝上早.期强度发展较快.C55基准配合比 1 d立方体抗IR强度达到2 9.3MPa,为28d方体抗压强度的45%-关键词:结构加固;自密实混凝土;聚竣酸减水剂:界面粘结;弹性模量IIAbstractTh e use o f sel f-co mpacting co ncr ete(SCC)is beco ming mo r e and mo r e po pul ar in co nstr uctio n fil ed Many r esear ch es ar
5、 e al so co nd ucting o n SCC.incl ud ing wo r k abil ity,mech anical pr o per ties,d efo r matio n per fo r mance,d ur abil ity,co nstr uctabil ity and co st-effective co nstr uctio n.etc.Th is paper car ned o ut r esear ch es o n th e d evel o pment o f 2CC wh ich is suitabl e fo r co ncr ete stuc
6、tur e str eng th ening appl icatio n.Th e r esear ch incl ud es:1)r aw mater ial s,to d et er mine appr o pr iate water r ed ucer and th e pr o po r tio n o f cementing mater ial s;2)mix d esig n o f SCC wh ich is especial l y fo r co ncr ete stuctur e str eng th ening appl icatio n,to pr o po se a
7、fast,simpl e and appl icabl e d esig n meth o d based o n th e co mmo nl y used d esig n meth o d.3)to pr o po se a fast,simpl e and appl icabl e test meth o d fo r th e wo r k abil ity o f th e fr esh SCC,4)th e per fo r mance o f h ar d ened str eng th ening SCC incl ud ing th e bo nd ing str eng
8、th en between new and o l d co ncr etes,el astic mo d ul us,ex pansio n pr o per ties,th e d evel o pment o f ear l y str eng th.Th e main ach ievements o btained in th is stud y ar e as fo l l o ws(1)Th e sel ectio n o f r aw mater ial s and o ptimizatio n o f th e bind er o f 2CC used in str eng t
9、h ening appl icatio nFl uid ity test sh o wed th at po l ycar bo x yl ate super pl asticizer Fo x-80 h as so me o bvio us ad vantag es l o w l evel o f ad d itio n,0.3%(by th e mass o f bind er);h ig h initial fl o wabil ity.310mm;l o w l o ss o f fl uid ity,th er e is no l o ss o f fl uid ity after
10、 60 min.Th us.Fo x-80 was sel ected as th e water r ed ucer in th is stud y Th e mix pr o po r tio n o f cementing mater ial s was:Cement sil ica fume:fl y:sl ag:ex pansio n ad mix tur e=66:4:10:10:10.(2)Th e mix d esig n meth o d o f SCC used m str eng th ening appl icatio nBased o n th e r equir e
11、ments o f SCC fo r str eng th ening appl icatio n,th e r ang es o f th er e impo r tant par ameter s wer e d eter mined th e abso l ute vo l ume o f co ar se ag g r eg ate(%),280 350L.water(J F),155 I SOL,water po wd er r atio(W/P),0.291 0,393,po wd er co ntent(I).160 2SOL,sl ur r y co ntent(厂3+W+a)
12、,320 400L.(3)Test meth o d s fo r th e wo r k abil ity o f fr esh SCC used in str eng th ening appl icatio nTh e test meth0d s h ave to be simpl e,fast and appl icabl e o n site.Sl ump test was empl o yed,and th e sl ump fl o w,h eig h t d iffer ence and visual stabil ity wer e measur ed.Sl ump fl o
13、 w o f co ncr ete str uctur e str eng th ening SCC fo r was 650 50mm,h eig h t I I Id iffer ence was l o wer th an 20mm.(4)Pr o per ti es o f h ar d ened SCC used in str eng th ening appl icatio nI nter face bo nd ing str eng th between SCC with g o o d wo r k abil ity and o l d ex isting co ncr ete
14、 was h ig h,th e el astic mo d ul us o f str eng th ening SCC was equal to th at o f n o r m al co ncr ete with o ne l o w er str eng th g r ad e.3d l o ng itud inal ex pansi o n o f str eng th ening SCC was 0.023%,th e ear l y str eng th d evel o pment o f str eng th ening is r api d.1 d cubic co m
15、pr essive str eng th o f SCC with str eng th g r ad e o f C55 was 29.314Pa,wh ich is 45%o f 28d cubic co mpr essive str eng thKey Words Str uctur al r einfo r cement,Sel f-co mpacting co ncr ete.Po l ycar bo x yl ate super pl asticizer;I nter face bo nd ing;El astic mo d ul usI V目录学位论文原创性声明和学位论文版权使用
16、授权书.I摘 要,.,.,i,.IIbstract .;.I l l插图索引.VIII附表索引.-X第 1 章 绪论.11.1结构加固概述.11.2混凝上结构常用的加固方法.21.2.1 直接加固法.21.2.2 间接加固法.31.3 自密实混凝上研究及应用.41.3.14 密实混凝土简介.41.3.2自 密实混凝上应用及发展现状.51.4 H密实混凝卜在结构加固工程中应用.61.5 本文研究的主要内容及意义.71.5.1 本文研究的主要内容.71.5.2 本文研究的意义.8第2章 试睑用原材料及试验方法.92.1 试验主要原材料及性能.91Ll 匕 r.,.92.1.2 硅灰.92.1.3
17、粉煤灰.102.1 4 102.1.5 膨胀剂.102.1.6 粗集料.;.102.1.7 细集料.102.1.8 高效减水剂.112.2 试验方法.112.2.1 工作性测试方法.112.2.2 立方体抗压强度测试.132.2.3 界而粘结强度的测试方法,.;.;”142.2.4 混凝土竖向膨胀率的测试方法.152.2.5 混凝上冲性模量测试方法.16V第3章 减水剂及矿物掺合料的选择.193.1 减水剂的选择.193.2 矿物掺介料的选抨.213.2.1 硅灰.223.2.2 粉煤灰.233.2 3 24324膨胀剂.253.3 复合矿物掺合料掺证.263.4 校砂及混凝上中减水剂掺量选择
18、.283.5 本章小结一.29第4章 加固用自密实混凝土配合比设计.3141常用的设计方法.314.1.1 绝对体积法.314.1.2 参数法.324.2 加固用I I密实混凝上设计要求.334.3 加固用口密实混凝上配合比设计方法.344.3.1 确定设计性能要求.354.3.2 选择原材料.36433加固用密实混凝土配合比it算方法.364.3.4 忒配校核.374.4 C35自密实混凝上配合比设计.374.4.1 自密实混凝上原材料及性能要求.374.4.2 配合比初步计算.394.4.3 C35已密实混凝上配介比.4045 c55自密实混凝I配合比设计.404.5.1|密实混凝上蚯材科
19、及性能要求.404.5.2 配合比初步计算.404.5.3 C55自密实混凝土配合比及试配结果.414.6 C70自密实混凝上配合比设计.424,6.1 自密实混凝上原材料及性能要求.424.6.2 配合比初步计算.,.424.6.3 C70自密实混凝上配合比.434.7 C35与C70配比在实际工程中应用.434.7.1 贵阳第一高楼.434.7.2 中南汽车城 .444.8 本的小结.4 5VI第5章配合比参数对新拌自密实混凝土工作性能影响.465.1 白密实混凝上流变学原理.465.1.1 屈服应力 4,.,.465.1.2 型性粘度.475.2 自密实混凝上工作性评价方法.475.2.
20、1 坍落度筒试验.485.2.2 V 漏斗试验.485.2.3 U 形箱.495.2 4 L 形箱.495.3 配介比参数对自密实混凝土工作性的影响.505.3.1 用水疝对口密实混凝上工作性的影响.515.3.2 粗骨料绝对体积对自密实混凝上I:作性的影响.525.3.3 桂灰对自密实混凝上工作性的影响.535.3.4 高效减水剂对口密实混凝上工作性的影响.545.4 加固工程中工作性评价方法.555.5 本章小结.56第6章 硬化后加固用自密实混凝土性能研究.576新 老混凝上界面粘结强度研究.576.1.1 老混凝上的配介比设计和制备.576.1.2 试验配合比.586.1.3 试验结果
21、及分析 .;.;.586.1.4 讨论.596.2 H密实混凝上弹性模量.60621用水量(水胶比)对弹性模量的影响,606.2.2粗竹料绝对体枳对抑性模忧的影响.616.3 新界密实混凝上性向膨胀性能.626.3.1 UEA的膨胀机理.636.3 2自密实混凝土早期膨胀率.636.4 白密实混凝土早期强度.646.5 本章小结.65结 论.66参考文献.68附录A(攻读硕I:学位期间所发表的学术论文目录).71VII九t图索引图2.1硅灰在SEM下的形貌图.9图12粘结试块示意图.14图13唾向膨胀率装置示意图.16图2.4弹性模量试验加荷制度示意图.17图3.1各减水剂不同掺量水泥净浆流动
22、度图.19图3.2不同Fo x-80掺量水泥净浆流动度经时损失图.20图3.3不同1641F掺最水泥净浆流动度经时损失性I.20图3.4不同FDN掺鬓水泥净浆流动度经时损失图.20图3.5硅灰对流动度的影响图 .22图3.6 M灰的增塑效应示意图.23图3.7粉煤灰对流动度及流动度经时损失的影响图.24图3.8矿渣掺展对流动度及流动度经时损失的影响图.25图3.9胶凝材料硅灰单因素流动度及流动度经时损失影响折线图.27图3.10胶凝材料粉煤灰单因素流动度及流动度经时损失影响折线图.27图3.11胶凝材料矿渣单因素流动度及流动度经时损失影响折线图.27图3.12不同Fo x-80掺量胶砂流动度变
23、化折线图.28图3.13不同Fo x-80掺品混凝上坍落扩展度变化折线图.29图4.1混凝土四层体系图.31图4.2混凝上三层体系图.32图4.3混凝上体积模型图.34图4.4混凝上密实实现机理示意图.35图45配合比设计流程图.38图4.6贵阳第一高楼图.44图4.7坍落度试验图.44图48加固配筋示意图.44图4.9坍落度 试验图.44图5.1宾汉姆体流变模型图.46图5.2控制门密实混凝上匚作性逻辑图.47图5.3 V漏斗形状与尺寸图.48图5.4 U形箱形状与尺寸图.49图5.5L形箱示意图.50VIII图6.1粘结试件图.59图6.2粘结试件斜而朝下图.59图6.3用水量(水胺比)对
24、弹性模量的影响柱形图.61图6.4粗竹科绝对体积对弹性模量的影响柱形图.62图6.5 UEA膨胀剂水化反应示意图.63图6.6混凝上早期膨胀率图.64图6.7 C55白密实混凝上强度发展过程图.64IX附表索引表2“韶峰牌”强度等级为42.5MPa的普通硅酸盐水泥化学组成.9表韶峰牌”强度等级为表.5MPa的普通硅酸盐水泥的强度.9表2.3硅灰的化学成分.10表2.4硅灰的粒径分布.”10表25粉煤灰的化学成分.10?.2,6犷沿的化学成分.表表2.7UEA-I I膨胀剂性能指标.10K 2,8粗集料福分结果.11表2.9细集料筛分结果.11表3因素水平表.26表3.2L16(34)正交表试验
25、安排及结果.26袤3.3方差分析结果.28表3.4胶原材料组成.28表41 L作性等级标准.35表4.2粗处料绝对体积选定标准.36表4.3 C35自密实混凝土配合比.40表44 c55 H窕实混凝上配合比.41表4.5C55自密实混凝土试配结果.42表4.6C70臼密实混凝上配介比.43表47 c70自密实混凝上配合比.44表4.8 C35日密实混凝上配合比,.44表5.1用水量变化工作性测试结果.51表5.2粗书料绝对体积变化作性测试结果.52表5.3硅灰工作性影响测试结果.53表5.4 Fo x-80掺量变化工作性测试结果.54表6.1者混凝土配合比配,.58表6二新老混凝上名义粘结剃度
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