現(xiàn)代混凝土早期變形與收縮裂縫控制

目錄
第1章 緒論 1
1.1 現(xiàn)代混凝土收縮裂縫的主要形式和特征 2
1.1.1 塑性收縮裂縫 2
1.1.2 硬化混凝土收縮裂縫 3
1.2 現(xiàn)代混凝土早期開(kāi)裂加劇的主要因素 5
1.2.1 材料因素 5
1.2.2 結(jié)構(gòu)因素 12
1.2.3 施工環(huán)境因素 17
1.3 早期收縮裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性的影響 17
第2章 混凝土塑性階段的收縮與開(kāi)裂 23
2.1 塑性階段收縮的主要類(lèi)型 23
2.2 塑性階段收縮開(kāi)裂的測(cè)試方法 24
2.2.1 塑性階段收縮的測(cè)試方法 24
2.2.2 塑性開(kāi)裂的測(cè)試方法 25
2.2.3 塑性階段收縮驅(qū)動(dòng)力及其表征方法 26
2.2.4 塑性階段力學(xué)性能表征方法 29
2.3 塑性階段收縮的機(jī)理及模型 31
2.3.1 水泥基材料塑性階段體系演變 31
2.3.2 塑性收縮模型 35
2.4 塑性開(kāi)裂的機(jī)理及模型 40
2.4.1 塑性干燥條件下結(jié)構(gòu)抗力增長(zhǎng)機(jī)制 40
2.4.2 塑性抗拉強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果 47
2.4.3 基于應(yīng)力準(zhǔn)則的塑性開(kāi)裂模型 52
第3章 混凝土硬化階段的收縮變形 63
3.1 硬化階段收縮變形的主要類(lèi)型 63
3.1.1 化學(xué)收縮 63
3.1.2 自干燥收縮 63
3.1.3 干燥收縮 64
3.1.4 溫度變形 65
3.2 硬化階段收縮變形的測(cè)試方法 65
3.2.1 初始結(jié)構(gòu)形成的判定方法——收縮零點(diǎn) 65
3.2.2 自干燥收縮的測(cè)試方法 70
3.2.3 干燥收縮測(cè)試方法 76
3.2.4 溫度變形測(cè)試方法 76
3.3 自收縮的機(jī)理及模型 77
3.3.1 化學(xué)收縮的機(jī)理及模型 77
3.3.2 自干燥收縮的機(jī)理及模型 79
3.3.3 基于水泥水化和熱力學(xué)基本理論的自收縮模型 86
3.3.4 影響自干燥收縮的關(guān)鍵因素 93
3.4 干燥收縮的機(jī)理及模型 93
3.4.1 干燥收縮的機(jī)理 93
3.4.2 干燥收縮的數(shù)值模型 94
3.4.3 影響干燥收縮的關(guān)鍵因素 105
3.5 溫度變形的機(jī)理及模型 105
3.5.1 水泥水化及放熱歷程 106
3.5.2 混凝土中的熱傳遞過(guò)程 107
3.5.3 熱學(xué)性能的測(cè)試方法 108
3.5.4 早期熱膨脹系數(shù)的演變 109
3.5.5 導(dǎo)熱性能及其演變 111
3.5.6 影響溫度收縮的關(guān)鍵因素 112
第4章 混凝土硬化階段的收縮開(kāi)裂 113
4.1 收縮開(kāi)裂測(cè)試方法 113
4.1.1 圓環(huán)法 113
4.1.2 開(kāi)裂試驗(yàn)架 117
4.1.3 溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī) 118
4.2 多場(chǎng)耦合收縮開(kāi)裂機(jī)制及模型 122
4.2.1 水化、濕、熱耦合現(xiàn)象 122
4.2.2 水化、溫度、濕度、約束多場(chǎng)耦合機(jī)制 123
4.2.3 水化、溫度、濕度、約束多場(chǎng)耦合收縮開(kāi)裂評(píng)估模型 124
4.2.4 開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)閾值選取 141
第5章 基于多場(chǎng)耦合機(jī)制的混凝土結(jié)構(gòu)早期收縮開(kāi)裂的數(shù)值模擬軟件 143
5.1 現(xiàn)有的數(shù)值模擬方法與軟件 143
5.1.1 數(shù)值模擬方法 143
5.1.2 有限元分析軟件 144
5.2 基于多場(chǎng)耦合模型的數(shù)值模擬元軟件 145
5.2.1 軟件概述 145
5.2.2 軟件主要模塊使用步驟 146
5.3 軟件的工程應(yīng)用案例 173
5.3.1 計(jì)算工況 173
5.3.2 材料因素影響 174
5.3.3 施工因素影響 176
5.3.4 設(shè)計(jì)因素影響 180
5.3.5 影響因素小結(jié) 181
第6章 分階段全過(guò)程的混凝土收縮開(kāi)裂控制技術(shù) 183
6.1 水分蒸發(fā)抑制技術(shù) 183
6.1.1 分階段、全過(guò)程的早期養(yǎng)護(hù)機(jī)制 183
6.1.2 塑性階段單分子膜水分蒸發(fā)抑制劑 189
6.1.3 硬化階段聚合物成膜養(yǎng)護(hù)劑 195
6.1.4 基于孔隙負(fù)壓閉環(huán)控制的噴霧養(yǎng)護(hù)技術(shù) 200
6.2 化學(xué)減縮技術(shù) 204
6.2.1 減水劑對(duì)收縮開(kāi)裂的影響 204
6.2.2 減縮劑 210
6.2.3 減縮型聚羧酸 215
6.3 水化熱調(diào)控技術(shù) 224
6.3.1 原材料優(yōu)選 224
6.3.2 配合比優(yōu)化 226
6.3.3 水化溫升抑制的化學(xué)外加劑 227
6.4 歷程可控膨脹材料及其補(bǔ)償收縮技術(shù) 234
6.4.1 氧化鈣膨脹劑 236
6.4.2 氧化鎂膨脹劑 245
6.4.3 鈣鎂復(fù)合膨脹劑 258
6.5 自養(yǎng)護(hù)技術(shù) 262
6.5.1 內(nèi)養(yǎng)護(hù)的機(jī)理 263
6.5.2 預(yù)吸水輕集料 264
6.5.3 高吸水樹(shù)脂 265
第7章 結(jié)構(gòu)混凝土收縮開(kāi)裂的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè) 272
7.1 混凝土凝結(jié)時(shí)間的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè) 272
7.1.1 基于孔隙負(fù)壓判定混凝土凝結(jié)過(guò)程的試驗(yàn)研究 273
7.1.2 面向工程基于孔隙負(fù)壓的混凝土凝結(jié)時(shí)間的判定方法 279
7.2 溫度的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè) 280
7.2.1 熱電偶式溫度計(jì) 280
7.2.2 熱電阻式溫度計(jì) 281
7.2.3 光纖溫度傳感器 281
7.3 濕度的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè) 283
7.3.1 硬化以后的濕度測(cè)試 283
7.3.2 硬化以前的濕度測(cè)試 284
7.4 應(yīng)變的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè) 286
7.4.1 差動(dòng)電阻式應(yīng)變計(jì) 287
7.4.2 振弦式應(yīng)變計(jì) 288
7.4.3 光纖應(yīng)變傳感器 289
7.5 混凝土抗裂性無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 290
7.5.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 290
7.5.2 系統(tǒng)組成及功能 291
第8章 工程應(yīng)用 298
8.1 大暴露面結(jié)構(gòu) 298
8.1.1 蘭新鐵路第二雙線(xiàn) 298
8.1.2 高性能土木工程材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室屋面板 300
8.1.3 烏東德水電站 303
8.2 城市軌道交通工程地下車(chē)站主體結(jié)構(gòu) 305
8.2.1 常州軌道交通 305
8.2.2 徐州軌道交通 310
8.2.3 上海軌道交通 311
8.3 超長(zhǎng)現(xiàn)澆隧道主體結(jié)構(gòu) 315
8.3.1 蘇錫常南部高速太湖隧道 315
8.3.2 渭武高速甘江頭隧道 319
8.4 大型橋梁大體積混凝土 320
8.4.1 滬通長(zhǎng)江大橋 320
8.4.2 平塘特大橋 323
8.5 無(wú)收縮充填混凝土 325
8.5.1 瀑布溝、向家壩水電站 325
8.5.2 馬灘紅水河特大橋、六景郁江特大橋 334
8.5.3 南京青奧雙塔樓 338
8.5.4 高速鐵路CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道 340
參考文獻(xiàn) 342