水工混凝土在寒冷地區(qū)的裂縫成因及預(yù)防措施.pdf

1、針對水工混凝土容易出現(xiàn)裂縫的工程實(shí)際問題,本課題采用大摻量粉煤灰取代水泥,加入引氣劑的方式配制水工混凝土。研究了水工混凝土的工作性和力學(xué)性能及在多因素作用下的水工混凝土的耐久性和孔結(jié)構(gòu)。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明采取粉煤灰大量取代水泥和加入引氣劑方式,新拌混凝土的工作性有明顯改善?？箟簭?qiáng)度前期增長緩慢,后期持續(xù)增長。在一定范圍內(nèi)隨著粉煤灰摻量增加混凝土滲透性降低。粉煤灰對混凝土的抗凍性的影響存在最佳摻量,且最佳摻量因強(qiáng)度等級不同而有所差異

2、。對于C25混凝土最佳摻量為30％,而對于C30和C40混凝土的最佳摻量為40%。經(jīng)過凍融循環(huán)后的混凝土滲透性降低,但是總體趨勢未發(fā)生改變,即混凝土快速凍融前后粉煤灰的摻量對混凝土滲透性影響規(guī)律一致。對混凝土進(jìn)行預(yù)制裂縫后的滲透試驗(yàn),擬合了混凝土裂縫對混凝土滲透性的影響程度關(guān)系式,定量分析了微裂紋對混凝土滲透性的影響。當(dāng)預(yù)制裂紋寬度小于50μm時,混凝土的電通量增量小于135C,混凝土滲透性變化不大。當(dāng)預(yù)制裂紋寬度大于50μm時,混凝土

3、的電通量增量明顯增加,混凝土的抗?jié)B性顯著降低。這為已知電通量增量估算混凝土內(nèi)部微裂紋寬度,提供了參考依據(jù)。
　　基于Nernst-Planck方程、Nernst-Einstein方程,借助混凝土電通量與氯離子擴(kuò)散系數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)公式。運(yùn)用ANSYS模擬了混凝土電通量試驗(yàn),結(jié)果表明在電通量較小時試驗(yàn)與模擬吻合較好,當(dāng)電通量較大時,試驗(yàn)結(jié)果得到的電通量大于模擬結(jié)果。運(yùn)用ANSYS進(jìn)一步模擬混凝土的快速凍融試驗(yàn),從力學(xué)角度分析了混凝土經(jīng)過