不同環(huán)境下連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁混凝土早期收縮開裂性能的研究.pdf

1、近年來，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋由于具有有效減輕自重、剛度好、行車舒適平順、無伸縮縫、施工簡(jiǎn)單、抗震性能好、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)在山區(qū)高速公路建設(shè)中普遍使用。但是連續(xù)剛構(gòu)橋在大量修建的同時(shí)發(fā)現(xiàn)箱梁混凝土大多產(chǎn)生了不同程度的裂縫，其中因早期收縮而產(chǎn)生的非結(jié)構(gòu)性裂縫是其主要的裂縫形式，這類裂縫會(huì)間接加速內(nèi)部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的劣化，影響橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性。因而研究并控制箱梁混凝土早期收縮和開裂行為是解決連續(xù)剛構(gòu)橋開裂問題的重要有效途徑之一。本文通

2、過測(cè)試箱梁混凝土早期收縮、蒸發(fā)質(zhì)量損失以及平板開裂指標(biāo)研究了溫度、濕度、風(fēng)速對(duì)箱梁混凝土早期收縮和開裂性能的影響；通過調(diào)整SAP摻入方式及摻量研究了不同環(huán)境下 SAP（高吸水性樹脂）對(duì)箱梁混凝土工作性、力學(xué)性能（3d/7d/28d抗壓強(qiáng)度）、自收縮、早期收縮、蒸發(fā)質(zhì)量損失率、平板開裂指標(biāo)的影響，并進(jìn)一步通過孔結(jié)構(gòu)、微觀形貌對(duì)其進(jìn)行機(jī)理分析；通過測(cè)試內(nèi)部濕度分布、早期收縮、滲水高度等指標(biāo)研究了無模貼養(yǎng)護(hù)、兩面模貼養(yǎng)護(hù)、三面模貼養(yǎng)護(hù)對(duì)不同溫

3、濕度下7d齡期內(nèi)箱梁混凝土早期收縮和抗?jié)B性能的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①濕度降低、風(fēng)速增加、溫度升高均能不同程度地增大2h單位面積蒸發(fā)質(zhì)量損失速率和24h單位面積蒸發(fā)質(zhì)量損失值，也能不同程度增大箱梁混凝土72h收縮值及早期開裂程度，對(duì)混合砂混凝土的影響普遍高于天然中砂混凝土。在環(huán)境為30/60％RH/5m/s下混合砂混凝土和天然中砂混凝土72h收縮值分別達(dá)2495um/m、2270um/m?；旌仙盎炷梁吞烊恢猩盎炷恋脑?/p>

4、期收縮及開裂性能的差異隨濕度降低而增大，在較低濕度（60%RH）時(shí)同一環(huán)境下混合砂混凝土72h收縮值、單位面積總開裂面積和最大裂縫寬度普遍高于天然中砂混凝土。②摻入適量SAP能使箱梁混凝土自收縮趨于穩(wěn)定的時(shí)間提前，且能明顯降低自收縮；與不額外引水相比，以額外引水方式摻入SAP使得自收縮的降低程度更大。以不額外引水方式摻入SAP能一定程度降低箱梁混凝土早期收縮，當(dāng)SAP摻量不超過0.2%時(shí)，72h減縮率在10%以內(nèi)；在高溫低濕環(huán)境（30?

5、C/60%RH）下SAP以額外引水摻入并不能降低箱梁混凝土早期收縮。③SAP能有效降低箱梁混凝土早期開裂趨勢(shì)，相比于不額外引水，以額外引水方式摻入SAP抑制早期開裂的效果更好。但額外引水SAP混凝土的早期抗裂性對(duì) SAP摻量極其敏感，當(dāng)超過臨界摻量（0.1%~0.2%之間）時(shí)抑制開裂的效果有所下降。在環(huán)境為30?C/60%RH/5m/s下在箱梁混凝土中以額外引水的方式摻入0.1%、0.2%SAP使得單位面積總開裂面積分別降低85.6%和

6、42.4%，將箱梁混凝土抗裂等級(jí)從III級(jí)分別提升至V級(jí)和IV級(jí)。額外引水SAP箱梁混凝土試件只有在極其惡劣的環(huán)境中才出現(xiàn)裂縫，其早期抗裂性對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力極強(qiáng)。摻入 SAP的箱梁混凝土具有良好抗裂性的機(jī)理是SAP大孔附近區(qū)域水化程度的提高。④模貼養(yǎng)護(hù)能顯著降低箱梁混凝土的早期收縮發(fā)展速率，延緩早期收縮發(fā)展進(jìn)程，降低早期收縮值。模貼養(yǎng)護(hù)能有效降低箱梁混凝土水分散失速率和表層混凝土相對(duì)濕度梯度，使混凝土內(nèi)部相對(duì)濕度維持在一個(gè)較高水平，三面