青岛理工大学硕士学位论文大体积超长混凝土结构抗裂防渗关键技术研究姓名：刘仍光申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：王命平20041201摘要大体积超长混凝土结构随着我国国民经济的迅速发展而逐渐广泛地应用于建筑工程中，但由于结构尺寸大、混凝土浇筑量多、水泥水化温升高等特点，使其极易产生裂缝，进而影响结构的使用功能，降低结构的耐久性因此控制裂缝的开展是大体积超长混凝土结构的关键技术所在本文首先综合分析了混凝土开裂机理理论，及大体积混凝土结构开裂的主要原因；介绍了粉煤灰、膨胀剂和聚丙烯纤维自身材料特性及其掺入混凝土后对混凝土各项性能的影响根据大体积混凝土结构的特点，为了改善混凝土抗拉强度低，极限拉伸率小及水化温升高等缺点，主要用试验的方法研究了在混凝土中掺入粉煤灰、膨胀剂和聚丙烯纤维制成聚丙烯纤维补偿收缩高性能混凝土的力学性能及物理特征，包括抗压强度、劈拉强度、弹性模量、弯拉强度和弯曲韧性、断裂能以及收缩变形等试验结果证明，混凝土中掺入膨胀剂、聚丙烯纤维后，显著提高了对裂缝起控制作用的抗拉强度，减小了混凝土的收缩变形另外，膨胀剂掺入混凝土，在限制条件下形成补偿收缩混凝土，由于补偿收缩混凝土在实际：I [ 程中与试验室所处的约束条件不同，本文进一步研究二者补偿收缩混凝土的限制膨胀率及在混凝土中建立的自压应力之间的差别。
对于有关利用膨胀剂限制膨胀率补偿收缩，降低综合温差，延长伸缩缝间距或取消伸缩缝的问题进行了讨论，提出了自己的观点最后，通过工程实例混凝土测温，表明混凝土中掺入粉煤灰有效地降低了水化热，减小了水化温差根据试验及测温结果，对普通混凝土与聚丙烯纤维补偿收缩混凝土开裂对比计算，证明了后者有效控制了裂缝的开展本文的理论分析和试验研究数据及结论为混凝土结构的抗裂计算提供了理论基础，为大体积超长混凝土结构裂缝控制提供了必要的依据关键字：大体积混凝土裂缝控制限制膨胀率聚丙烯纤维温度应力A b s t r a c tW i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fo u rc o u n t r y ’Ss o c i e t ya n de c o n o m y , t h em a s sa n de x t r a —l o n gc o n c r e t es t r u c t u r ei sw i d e l ya p p l i e di nc i v i le n g i n e e r i n gg r a d u a l l y ．B u tt h es t r u c t u r ei sp r o v i d e dw i t ht h et r a i to fg r e a td i m e n s i o n ，d e m a n d sb i gc o n c r e t e ，a n dt h et e m p e r a t u r ei sh i g hi ni t sb o s o m ．，S Oc r a c kc o m e si n t ob e i n gv e r ye a s y ．T h e ni tw i l li m p a c tt h eu s ea n df u n c t i o na n dd e b a s et h ew e a ro ft h es t r u c t u r e ．S oc r a c kp r e v e n t i o ni st h ek e yt e c h n o l o g yo ft h i ss t r u c t u r e ．A tf i r s t ，t h ep a p e rs y n t h e t i c a l l ya n a l y z e st h et h e o r ya n dt h ep r i m a r yr e a s o n so fc r a c ki nc o n c r e t es t r u c t u r e ，i n t r o d u c e st h ei d i o s y n c r a s yo ff l ya s h ，e x p a n s i o na d m i x t u r ea n dp 0 1 ) , p r o p y l e n ef i b r ea n dt h e i ra f f e c tt oc o n c r e t e ．A c c o r d i n gt Ot h ep e c u l i a r i t yo ft h em a s sa n de x t r a —l e n g t hr e i n f o r c e d —c o n c r e t es t r u c t u r e ，t h ep a p e rm a i n l ys t u d i e sm e c h a n i c a lc a p a b i l i t ya n dp h y s i c a li d i o s y n c r a s yo fh i g hp e r f o r m a n c eC O n c r e t eb ye x p e r i m e n t ，i n c l u d i n gc o m p r e s s i v e ，s p l i t t i n gt e n s i l ea n df l e x u a ls t r e n g t h ，e l a s t i cm o d u l e ，t o n g h n e s s ，f r a c t u r ee n e r g ya n ds h r i n k a g et oa m e l i o r a t et h ef l a wo fc o n c r e t e ．T h et e s tp r o v e st h a tt h es p l i t t i n gt e n s i l es t r e n g t hi se n h a n c e da n dt h es h r i n k a g em i n i s h e dw h e nu s i n ge x p a n s i o na d m i x t u r ea n dp o l y p r o p y l e n ef i b r ei nh i g hp e r f o r m a n c ec o n c r e t e ．B e s i d e sc o n c r e t ec o n c l u d e de x p a n s i o na d m i x t u r ec a nf o r ms h r i n k a g ec o m p e n s a t i o nc o n c r e t ei nr e s t r i c t e dc o n d i t i o n s ．B e c a u s eo ft h ed i f f e r e n t，r e s t r i c t e dc o n d i t i o n sb e t w e e r tt h ei n - s i t up r o j e c t i o na n dl a b o r a t o r yt e s t ，t h i sp a p e rf u r t h e rs t u d i e st h ed i f f e r e n c eb e t w e e nr e s t r i c t e de x p a n s i o nr a t i oa n ds e l f - c o m p r e s s i v es t r e s sf o u n d e di nc o n c r e t e ，a n dd i s c u s s e ss o m ep r o b l e m sp e r t i n e n tt Ot h ee x p a n s i o na d m i x t u r e ，s u c ha sr e s t r i c t i o no ns h r i n k a g ec o m p e n s a t i o no fe x p a n s i o nr a t i o ，f a l lo ft e m p e r a t u r ed i f f e r e n c e ，p r o l o n g a t i o no fs p a c eb e t w e e ne x t e n s i o nc r a c k sa n dc a n c e l l a t i o no ft h ee x t e n s i o nc r a c k s ．T h i sp a p e ra l s os u g g e s t so w nv i e w p o i n t s ．A tl a s t ，t h ec o n c r e t ec o m p o n e n ti st a k e nt e m p e r a t u r e ，T h et e s tr e s u l ti n d i c a t e st h a tt h eu s eo ff l ya s hc a ne f f e c t i v e l yr e d u c et h eh y d r a t i o nh e a ta n dh y d r a t i o nt e m p e r a t u r ed i f f e r e n c e ．A c c o r d i n gt ot h et e s tr e s u l t ，t h ec o m p a r i s o no fc a l c u l a t i o nb e t w e e nt h ep o r t l a n d - - c e m e n tc o n c r e t ea n dp o l y p r o p y l e n ef i b e rs h r i n k a g e - -c o m p e n s a t i o nc o n c r e t ei n d i c a t e st h a tt h el a t t e rc a ne f f e c t i v e l yc o n t r o lt h ec r a c k sd e v e l o p i n g ．T h et h e o r e t i c a la n a l y s i sa n dt h ec o n c l u s i o no ft h et e s tr e s u l tp r o v i d e st h e o r e t i c a lb a s i sf o ra n t i - c r a c kc a l c u l a t i o no fc o n c r e t es t r u c t u r e ，a n dp r o v i d e sT 1n e c e s s a r yb a s i sf o rc r a c kc o n t r o l l i n go ft h em a s sa n de x t r a ·l e n g t hc o n c r e t es t r u c t u r eK e yw o r d s ：m a s sc o n c r e t e ，c r a c kc o n t r o l l i n g ，r e s t r i c t e de x p a n s i o nr a t i op o l y p r o p y l e n ef i b r e ，t e m p e r a t u r es t r e s sⅡI青岛理工大学工学硕十学位论文1 ．1。