超早期混凝土與結(jié)構物之間相互作用機制的試驗研究.pdf

1、混凝土是目前世界上用途最廣、用量最大的一種建筑材料。其中超早期混凝土與結(jié)構物之間的相互作用是工程界研究的重要課題之一。本文以超早期混凝土與模板之間的相互作用為研究對象，通過開發(fā)新型試驗設備進行了兩個模型試驗，分別重點研究了不同水灰比對超早期混凝土與模板之間側(cè)向壓力影響以及不同配比、不同水化時間、不同脫模速度對超早期混凝土與模板之間切向力的影響，分析影響規(guī)律并探究影響機理。主要研究內(nèi)容如下：
　　在總結(jié)其它研究者工作的基礎上，研發(fā)了

2、一套新的超早期混凝土與模板之間側(cè)向壓力及切向力的測量裝置并提出相關試驗方案。該套測量裝置由四部分組成，分別是澆筑模具、動力控制設備、數(shù)據(jù)采集設備和外部框架。試驗方案包括配合比對側(cè)壓影響試驗設計、早期混凝土與結(jié)構物之間相對移動速度、接觸壓力、接觸面粗糙度不同時對其切向作用影響的試驗設計。試驗證明使用該套裝置與相關方案可以較準確地觀測不同配比對超早期混凝土與模板之間側(cè)向壓力的影響，也可準確的得出不同配比、不同水化時間、不同脫模速度對超早期混

3、凝土與模板之間切向力的影響。
　　測量了兩組不同水灰比的混凝土從澆筑完成到側(cè)壓消散為零期間的側(cè)向壓力及溫度變化，試驗結(jié)果表明：初始側(cè)向壓力豎向分布與靜水壓力相似，但明顯小于靜水壓力；隨著時間發(fā)展側(cè)向壓力分布差異變大，從豎向的線性分布接近于非線性分布，越到后期這種差異越明顯；早期混凝土與模板之間的側(cè)向作用受水灰比影響較大，混凝土水灰比越大，側(cè)向壓力越接近靜水壓力，其消散速度越快；超早期混凝土側(cè)向壓力的消散主要發(fā)生在潛伏期之后的水化反

4、應階段，此階段水化產(chǎn)物加速形成使材料具有自承載能力，因此側(cè)向壓力迅速下降并最終消失；
　　為了研究早期混凝土與結(jié)構物之間相對移動速度、接觸壓力、接觸面粗糙度不同時對其切向作用的影響規(guī)律，澆筑三組試件進行各個影響因素的對比試驗。試驗結(jié)果表明：早期混凝土與模板之間的切向作用主要由粘結(jié)力和摩擦力組成，初始切向力主要來源于水泥砂漿的粘結(jié)作用，一旦初始粘結(jié)作用被破壞，則摩擦作用在切向力中比重將增加；粘結(jié)力來源于接觸面的屈服應力和黏性流動，摩

5、擦力與側(cè)向壓力成正比，即隨拔板而減?。浑S混凝土水灰比的減小，切向力與時間相關性增加，即摩擦效應增加；隨混凝土水化進程，初始切向力增加明顯，且切向力變化與時間相關性亦有所增加；拔板速度增大對切向力的影響主要表現(xiàn)為初始切向力略為增加，中后期切向力與時間相關性則略微減??；潤滑劑可明顯減小初始切向力，且中后期切向力隨時間基本不變；
　　建立了反映超早期混凝土與結(jié)構相互作用的微觀模型，從細觀來看，混凝土與結(jié)構物之間的切向力主要受控于界面層，