轻骨料混凝土拉伸徐变机理研究

轻骨料混凝土具有轻质高强、耐腐蚀和利废环保等优点，但轻骨料混凝土结构开裂会缩短其使用寿命，这制约了轻骨料混凝土的推广应用。轻骨料混凝土抗裂性能与其拉伸徐变密切相关。本研究创新之处在于考虑轻骨料的吸水返水特性，对轻骨料混凝土的拉伸徐变开展研究。研究成果发表了10篇标注资助的高质量的论文（其中有 SCI 收录6篇,EI收录的3篇），并申请了2项发明专利。培养了研究生4名。研究成果能为抗裂性能良好的轻骨料混凝土的配制及其使用寿命的延长奠定坚实的理论和应用基础。 采用悬挂法自制了自收缩测定装置，该装置具有开始测量时间早、试验精度高等优点。自制了新型环形约束收缩试验装置，该装置可测定轻骨料混凝土的拉伸徐变，并能快速评价其抗裂性能。采用U型管法测得陶粒在混凝土中的吸水返水特性。利用MATLAB和1stOpt软件，拟合得到关于龄期、吸水率、净水灰比的陶粒吸水返水特性模型，并提出轻骨料混凝土早期自收缩预测模型和轻骨料混凝土拉伸徐变计算方法。采用SEM和氮吸附法分别对陶粒混凝土内部结构的界面过渡区域和孔结构进行研究，研究结果表明：对于同一类型陶粒，随着预湿程度的提高，混凝土界面过渡区域变得致密，水泥石平均孔径得到减小，混凝土自收缩与拉伸徐变下降，抗裂性能提高。对于不同类型陶粒，在相同预湿程度时，吸水率大的陶粒混凝土界面过渡区域致密，水泥石平均孔径小，混凝土自收缩与拉伸徐变下降，抗裂性能提高。 研究结果表明，通过合理设计配合比和施工工艺，轻骨料混凝土在早期和后期均具有良好的抗裂性能，可以大跨度桥梁和高层建筑等工程中推广应用。 2100433B

轻骨料混凝土（LWAC）具有轻质高强、耐腐蚀和利废环保等优点，但LWAC结构开裂会缩短其使用寿命，这制约了LWAC的推广应用。LWAC抗裂性能与其拉伸徐变密切相关，然而目前对LWAC的拉伸徐变机理研究甚少。以轻骨料的吸水返水特性对LWAC拉伸徐变的影响为关键科学问题，从拉伸徐变宏观试验出发，采用U型管微压测定装置、杆式温湿度计测试系统、钢环部分约束装置等研究轻骨料类型、预湿程度、配合比参数等与LWAC不同龄期湿度场及拉伸徐变的关系。然后进行细观电镜扫描试验，并在CEMHYD3D程序中考虑轻骨料的吸水返水特性，模拟LWAC水化和细观结构的发展过程。最后采用有限元模拟方法，在试验数据充分验证的基础上，进行参数敏感度分析，揭示LWAC拉伸徐变机理，并建立其计算理论。预期研究成果能为抗裂性能良好的LWAC的配制、LWAC结构开裂时间的预测以及LWAC结构使用寿命的延长奠定坚实的理论和应用基础。

轻骨料混凝土用途分类

轻骨料混凝土按其在建筑工程中的用途不同，分为保温轻骨料混凝土、结构保温轻骨料混凝土和结构轻骨料混凝土。此外，轻骨料混凝土还可以用作耐热混凝土，代替窑炉内衬。以天然多孔轻骨料或人造陶粒作粗骨料，天然砂或轻砂作细骨料，用硅酸盐水泥、水和外加剂（或不掺外加剂）按配合比要求配制而成的干表观密度不大于1950kg/m3的混凝土。

轻骨料混凝土骨料分类

轻骨料混凝土按细骨料不同，又分为全轻混凝土和砂轻混凝土。采用轻砂做细骨料的，称为全轻混凝土；由普通砂，或部分轻砂做细骨料的，称为砂轻混凝土。2100433B

前言

第一章 绪论

1.1 研究背景和研究意义

1.2 国内外轻骨料混凝土研究现状

1.2.1 国外轻骨料混凝土研究现状

1.2.2 国内轻骨料混凝土研究现状

1.3 混凝土的流变学

1.3.1 流变学发展应用

1.3.2 流变学混凝土

1.3.3 流变学的表征方法

1.4 粉煤灰-石灰石粉-水泥胶凝材料流变性能的发展现状

1.5 粉煤灰增强轻骨料混凝土的特性及应用

1.6 石粉掺合料对轻骨料混凝土的影响

1.7 研究的内容与方法

第二章 天然轻骨料的特性

2.1 天然轻骨料的开发和应用

2.2 轻骨料混凝土标准和规程的编制

2.3 轻骨料混凝土分类及优点

第三章 试验材料和试验方法

3.1 试验材料

3.1.1 天然浮石的基本性能

3.1.2 水泥

3.1.3 粉煤灰

3.1.4 石粉

3.1.5 细骨料

3.1.6 其他试验材料及基本性能

3.2 试样的制备及养护方法

3.2.1 水泥砂浆制备

3.2.2 轻骨料混凝土的制备

3.2.3 试件的养护方法

……

第四章 粉煤灰、石灰石粉对水泥净浆流动性能的影响

第五章 粉煤灰、石灰石粉对水泥胶砂工作性能的影响

第六章 浮石混凝土基本力学性能试验研究

第七章 粉煤灰对轻骨料混凝土性能影响的试验研究

第八章 石粉替代砂子的轻骨料混凝土力学性能研究

第九章 石粉替代水泥的轻骨料混凝土力学性能研究

第十章 应力损伤轻骨料混凝土抗冻融性能试验研究

第十一章 石粉和粉煤灰双掺对轻骨料混凝土力学性能的影响研究

第十二章 石粉轻骨料混凝土在盐渍溶液中抗冻性能的试验研究

第十三章 矿物轻骨料混凝土细观研究初探

第十四章 矿物轻骨料混凝土核磁共振研究初探

第十五章 轻骨料混凝土核磁共振的应用研究

第十六章 轻骨料混凝土孔隙结冰规律的研究

第十七章 轻骨料混凝土抗冻耐久性预测模型

第十八章 结语

参考文献

内容介绍

《高强轻骨料混凝土结构:性能、分析与计算》结合作者近年来的研究成果，对高强轻骨料混凝土的材料力学性能、变形性能、长期受力性能和结构设计计算方法进行了系统全面的研究。全书共九章，包括绪论、轻骨料混凝土的材料性能、梁的正截面受弯性能、梁的斜截面受剪性能、黏结锚固、轻骨料混凝土的收缩和徐变、高强轻骨料混凝土梁的长期变形和预应力轻骨料混凝土梁的预应力损失，以及轻骨料混凝土刚构桥的受力性能等内容。

《高强轻骨料混凝土结构:性能、分析与计算》可供从事结构工程和桥梁工程的研究、设计和工程技术人员阅读，也可供广大土建工程技术人员以及大专院校师生参考。

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