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钢管混凝土脱空机理研究

作　者: 王伟
导　师: 杨德斌
学　校: 重庆交通大学
专　业: 材料学
关键词: 钢管混凝土脱空养护环境水分温度线膨胀钙矾石延迟钙矾石
分类号: TU528
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

本文针对钢管混凝土脱空问题,从材料选择、养护环境与使用环境(主要为温度变化)等方面着手展开系统研究,为解决实际工程所面临这一难题进行了攻关。首先,考察了水分对膨胀混凝土变形性能的影响。不同养护环境混凝土线膨胀试验结果表明,非封闭养护环境下膨胀混凝土膨胀大;封闭养护环境下膨胀混凝土膨胀小。封闭养护环境下,同种类陶粒混凝土线膨胀试验结果表明,存在最佳陶粒掺量,掺50%鹤岗陶粒混凝土膨胀大、体积稳定性好;不同种类陶粒混凝土线膨胀试验结果表明,吸水率大、粒径小、弹模高的陶粒混凝土膨胀大。得出水分是影响核心混凝土膨胀的主要因素。其次,考察了温度对钢管混凝土试件脱空的影响。钢管混凝土试件高、低温循环试验结果表明,核心混凝土径向收缩随混凝土横截面积的增大而减小;核心混凝土径向收缩随含钢率增大而增加;经历高、低温循环后,核心混凝土收缩大,外钢管体积变化很小。最后,考察了温度对钙矾石、延迟钙矾石的影响。对比不同养护环境水泥净浆试样,经7天标养、3天高温(80℃)蒸养后恢复至室温(20℃)养护7天这一过程,钙矾石及延迟钙矾石生成量,衍射试验结果表明,80℃蒸养3天后水泥净浆试样中均出现大量稳定存在的单硫型水化硫铝酸钙(AFm);再经20℃养护7天,封闭养护环境下水泥净浆试样中存在的延迟钙矾石(DEF)现象并不显著。经理论分析认为荷载导致钢管混凝土弹性脱空理论值很小。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章绪论  9-18
  1.1 钢管混凝土结构的特点及发展现状  9-12
    1.1.1 钢管混凝土结构的特点  9-10
    1.1.2 钢管混凝土结构的发展概况  10-12
  1.2 钢管混凝土脱空机理研究现状  12-15
  1.3 课题来源以及本文研究的内容  15-18
    1.3.1 课题来源  15
    1.3.2 本文主要内容及研究思路  15-18
第二章原材料选择与试验方法  18-28
  2.1 混凝土原材料  18-20
    2.1.1 胶凝材料  18-19
    2.1.2 集料  19-20
  2.2 泵送剂的选择  20-22
  2.3 膨胀剂的选择  22-27
    2.3.1 膨胀剂系列  22-23
    2.3.2 自由膨胀率试验方法  23-24
    2.3.3 膨胀剂掺量对胶砂试件自由膨胀率的影响  24-27
  2.4 试验方法  27-28
第三章水分对钢管混凝土脱空的影响  28-53
  3.1 混凝土收缩机理  28-30
    3.1.1 一般环境混凝土收缩分析  29
    3.1.2 钢管中混凝土收缩分析  29-30
  3.2 封闭与非封闭环境对混凝土收缩、膨胀的影响  30-35
    3.2.1 试验材料  30-31
    3.2.2 试验方案  31-32
    3.2.3 试验结果  32
    3.2.4 分析与讨论  32-35
  3.3 封闭环境不同种类陶粒对混凝土收缩、膨胀的影响  35-50
    3.3.1 试验材料  35-41
    3.3.2 试验方案  41-43
    3.3.3 试验结果  43-47
    3.3.4 分析与讨论  47-50
  3.4 硫铝酸盐水泥混凝土工作性能调整  50-52
  3.5 本章小结  52-53
第四章温度对钢管混凝土脱空的影响  53-71
  4.1 温度对钢管混凝土体积变形研究  54-62
    4.1.1 温度范围的选取  54-55
    4.1.2 试验方案与模型设计  55-59
    4.1.3 低温循环作用  59-60
    4.1.4 含钢率对钢管混凝土收缩的影响  60-62
  4.2 温度对钙矾石及延迟钙矾石的影响  62-70
    4.2.1 钙矾石与延迟钙矾石  62-63
    4.2.2 研究目的  63
    4.2.3 原材料、试验配合比与试验方法  63-64
    4.2.4 仪器设备  64-66
    4.2.5 结果与讨论  66-70
  4.3 本章小结  70-71
第五章荷载对钢管混凝土脱空的影响  71-83
  5.1 钢材的应力－应变关系模型  71-75
    5.1.1 一般弹塑性模型  71-72
    5.1.2 折线模型  72-74
    5.1.3 本文采用的模型  74-75
  5.2 混凝土的应力－应变关系模型  75-78
    5.2.1 单向受压的应力—应变关系模型  75-76
    5.2.2 普通三向受压的应力—应变关系模型  76-77
    5.2.3 钢管混凝土中核心混凝土的应力—应变关系模型  77-78
    5.2.4 本文采用的模型  78
  5.3 轴心受压典型的(σ|-)- ε曲线  78-80
  5.4 钢管混凝土受轴压脱空计算  80-82
  5.5 本章小结  82-83
第六章结论及展望  83-85
  6.1 结论  83-84
  6.2 展望  84-85
致谢  85-86
参考文献  86-88
在学期间发表的论著及取得的科研成果  88

钢管混凝土脱空机理研究

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