應力作用下高摻粉煤灰混凝土力學性能隨齡期發展研究

《應力作用下高摻粉煤灰混凝土力學性能隨齡期發展研究》是依託北京交通大學，由劉明輝擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：應力作用下高摻粉煤灰混凝土力學性能隨齡期發展研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：劉明輝
• 依託單位：北京交通大學

項目摘要

粉煤灰混凝土的廣泛套用對節約能源和資源，減少環境的污染，實現經濟和社會可持續發展具有重要意義，但高摻粉煤灰混凝土(High Fly ash Content Concrete, 簡稱HFCC)的套用還受到很大限制。本項目基於大多數的混凝土均在應力下工作的實際情況，考慮HFCC後期力學性能隨齡期發展較快的特點，考慮應力級別、載入齡期、粉煤灰摻量等因素，進行應力作用下HFCC抗壓強度和彈性模量隨齡期發展的試驗和理論研究，建立應力作用下HFCC抗壓強度和彈性模量隨齡期發展的計算公式，研究成果對已有HFCC結構、尤其是預應力HFCC結構的檢測評定提供理論支持，為新建HFCC結構提供設計參考，能夠有效促進粉煤灰混凝土在土木工程中的套用和發展。

結題摘要

課題對高摻量粉煤灰混凝土(High Fly ash Content Concrete, 簡稱“HFCC”)在持續荷載作用下強度和彈性模量隨齡期的發展進行了試驗和理論研究，取得了如下成果。 1、HFCC在荷載作用下的力學性能發展試驗研究 課題的試驗分成兩個階段進行，第一階段試驗為中低摻量（20%，40%）粉煤灰混凝土在持續荷載作用下抗壓強度和彈性模量隨齡期（60d）的發展，採用的載入裝置為已有的兩點式載入裝置；第二部分試驗採用了新設計的三角形載入裝置，研究對象為中高摻量的粉煤灰混凝土在持續荷載作用下抗壓強度和彈性模量隨齡期(180d)的發展。試驗結果表明，較低應力級別的持續荷載能夠提高粉煤灰混凝土的強度和彈性模量，在同應力級別作用下，抗壓強度的增長要明顯高於彈性模量；隨著粉煤灰摻量的增加，持續荷載對粉煤灰混凝土的力學性能的影響越大。這表明混凝土中的粉煤灰摻量增加時，其力學性能對荷載的反應越明顯。這是對粉煤灰混凝土力學性能的一個新的發現。 2、HFCC在荷載作用下的強度和彈性模量隨齡期發展的理論研究 根據混凝土可壓縮堆積模型，考慮粉煤灰的二次反應對強度的貢獻，建立了適用於高摻的粉煤灰混凝土的抗壓強度隨齡期的發展模型，將持續荷載作為最大漿體厚度的影響因素考慮到模型中，提出了應力影響因子的概念，考慮應力影響因子對混凝土基相強度的影響，建立了持續荷載作用下粉煤灰混凝土強度隨齡期的發展模型，模型與試驗數據吻合良好。同時，模型可以套用在預應力混凝土的強度預測上。 根據Hasin雙重球體彈性模型和已建立的混凝土四重球彈性模量模型，將持續荷載作為對混凝土成熟度的影響因素考慮到模型中，提出了成熟度影響因子的概念，考慮成熟度影響因子對混凝土淨漿彈性模量的影響，建立了持續荷載作用下粉煤灰混凝土彈性模量隨齡期的發展模型，並結合試驗結果對模型參數進行了擬合。該模型可以很好的套用在預應力混凝土的彈性模量預測上。