[发明专利]一种混凝土徐变主动控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种主动控制混凝土徐变的技术，尤其涉及一种利用工程纤维和混凝土的弹性模量差异进行混凝土徐变主动控制方法。

背景技术

在普通混凝土中掺入工程纤维，可以起到阻裂、增强、增韧的作用，近年来，各种纤维混凝土被广泛应用于实际工程中。徐变作为混凝土的长期变形性能，对工程结构影响深远：在预应力钢筋混凝土结构中，徐变可以引起预应力损失，增加结构变形量；在大体积混凝土结构中，徐变则能起到降低温度应力，减少微裂缝的作用；对于内部裂缝等缺陷部位或结构局部应力过大的情况，徐变能够缓解应力峰值，减弱应力集中现象。可以看出，徐变在不同工程情况下对结构安全与正常使用能够产生不同的利害影响。在实际工程中，进行徐变监测周期很长，投入的人力、物力较大，一般不进行混凝土徐变监测，即使监测到混凝土徐变不符合要求，混凝土结构也已经无法改变，徐变测试属于被动的事后观测。目前，国内外已经对纤维混凝土徐变有了一定的研究，也取得一些成果，但是还缺乏把事后被动监测徐变转变为事前主动控制徐变的研究，本发明利用工程纤维和混凝土的弹性模量差异来调控混凝土徐变。

发明内容

为了对混凝土徐变进行有效控制，延长建筑物使用寿命，本发明根据工程结构对徐变的实际要求，通过合理选取工程纤维与控制掺量的方式，以及利用混凝土短期力学性能差异对混凝土徐变进行事先调控。选取弹性模量低于基准混凝土的工程纤维来增大徐变；选取弹性模量远高于基准混凝土的工程纤维来抑制徐变；同时注意工程纤维在高掺量时的界面效应对徐变的增大作用，以达到主动调控混凝土徐变的目的。

为了解决上述存在的技术问题，实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种混凝土徐变主动控制方法，其内容包括如下步骤：

1、提取原材料

根据工程所处的地区选择满足工程要求的工程纤维，主要包括：钢纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维和玄武岩纤维等；

2、混凝土徐变主动控制设计

根据徐变控制的需要，选取满足需要的工程纤维；增大徐变时选用弹性模量低于基准混凝土的工程纤维，减小徐变时选用弹性模量高于基准混凝土的工程纤维；需要增大徐变时尽量取较高的掺量，需要减小徐变时，取不影响界面缺陷的临界掺量；根据混凝土的短期力学性能参数预测其长期徐变性能的优劣，比较纤维混凝土与基准混凝土28d弹性模量的大小关系，预测其长期徐变性能的优劣，纤维混凝土28d弹性模量越大，其长期徐变越小，纤维混凝土28d弹性模量越小，其长期徐变越大。

由于采用上述技术方案，本发明提供的一种利用工程纤维和混凝土的弹性模量差异进行混凝土徐变主动控制方法具有这样的有益效果：

本发明方法改变了徐变实验的盲目性，变被动测试为主动控制，而且不需要投入较大的人力、物力进行徐变监测，即可提前预知徐变的变化趋势，变事后测试为事先控制，最大程度地实现工程所需要的徐变结果，对实际工程具有指导意义。

附图说明

图1是各钢纤维混凝土内的纤维分布特征图像；

图2是各组混凝土徐变度随时间的变化曲线；

图3是各组混凝土1a徐变度与纤维弹性模量E_f的关系；

图4是基准混凝土和各钢纤维混凝土的徐变度曲线；

图5是各组混凝土1a徐变度和28d弹性模量E_c。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

一种混凝土徐变主动控制方法，其内容包括如下步骤：

1原材料与试验方法

1.1原材料

采用秦皇岛浅野水泥厂的P.Ⅱ42.5硅酸盐水泥，绥中热电厂的Ⅰ级粉煤灰，胶凝材料的化学组成和比表面积见表1所示。粗骨料：粒径为5～25mm的连续级配破碎石灰石，堆积密度为1500kg/m³；细骨料：天然河砂，细度模数为2.9；减水剂：上海麦斯特的聚羧酸系高效减水剂，减水率为30%。工程纤维包括钢纤维，聚丙烯(PP)纤维，聚乙烯醇(PVA)纤维和玄武岩纤维，纤维物理指标见表2所示。

表1水泥和粉煤灰的化学组成和比表面积

表2工程纤维物理力学性能指标

1.2进行实验检测

1.2.1混凝土超声测试