水泥石热变形性能试验研究

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1、东南大学硕士学位论文摘要随着混凝士技术的发展，大体积混凝土和超长结构混凝土时有出现。在大体积混凝土中，由于水化热和各种环境辐射热量引起混凝土内部温度升高，在降温过程中引起的热变形如果受到结构限制，会引起开裂等缺陷，影响结构性能。在大型桥梁、隧道等超长混凝土结构中，一些冬夏温差变化较大的地区，由于温度变化引起的结构热胀冷缩，有时会造成结构破坏。本文研究了水泥石线性热膨胀系数的测试方法，并针对本试验方法制定了相关的试验制度。通过该方法，系统研究了水泥石线性热膨胀系数的影响因素，包括温度、水灰比、龄期、湿含量、掺台料、配合比等。研究表明：水泥石的线性热膨胀系数随着温度升高而增大，满足线性关系

2、；随着龄期的增长而增大，满足对数关系；随着水泥石水灰比的增大而减小，满足对数关系。矿物掺合料可以使水泥石的线性热膨胀系数减小，同时含有一定水分的水泥石的线性热膨胀系数比干燥的要大。水泥石由固相物质和孔隙组成，固相物质包括各种水化产物、未水化的水泥和其它掺和料颗粒，而孔隙中包含水和空气。所以水泥石是固一液—气三相多孔体。影响水泥石热变形性能的因素包括：水泥石固相物质的成分及含量、水泥石的孔隙率及孔结构、水的含量和温度等。其中固相物质的成分及含量主要由原材料配比和水化程度决定；而水化程度和孔结构又由原材料配比和龄期决定；水的含量由孔结构和环境湿度决定。水泥石热膨胀系数随孔隙率增大而减小，一

3、般认为水泥石中的空气不影响水泥石的熟膨胀系数大小。研究结果表明：各种因素对水泥石线性热膨胀系数的影响大小为：孔隙率>龄期>温度>湿含量。水泥石内部不同尺寸的孔隙中，大毛细孔对热膨胀系数的影响最大，且影响均比较显著，气孔有一定影响，而小毛细孔和凝胶孔则对水泥石线性热膨胀系数没什么影响。关键词：水泥石，线性热膨胀系数，测试方法，影响因素，机理东南大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopingofconcretetechnology,bulkconcreteandsuper-longstructuralconcretearealwaysadoptedincivilengi

4、neering．Internalstressoccursresultingfromthedifferenttemperaturedistribution,whichcausedbyhydrationheatandthevaryingenvironmentaltemperature．Crackisinevitablewhentheinternalstressexceedstheultimatetensiles仃engthofthematerials，whichaffectstheperformanceofconcretestructure．Inthispaper,thetestmetho

5、dofthelinearthermalexpansioncoefficient(asLTEC)ofhardenedcementpasteisstudied．Influencefactorsofthermaldeformationareinvestigated，includingtemperature，watercementratio，age，moisturecontent,admixtureandmixratio．ItwasfoundthattheLTECincreaseswithaging，temperaturerisingandwmevcememratiodecreasing．Th

6、eadmixturecallmaketheLTECofcementpastesmilerthanpurecementpaste．ThemoisturecontentincementpasteenlargestheLTEC．Cementpasteisassumedtoconsistoftheso{id--amixtureofhydrationproducts，anhydratedcementandadmixtures--andtheporeswhicharepartiallysaturatedbywateranddryair．Thefactorsaffectingthethermalde

7、formationofcemempasteareasfollows：theconstituentincementpasteanditscontentdeterminedbYmixratioanddegreeofhydration,theporestructureeffectedbymixratioandage，thewatercontentdeterminedbyporestructureandenvironmentalhumidity，the