摘要
粉煤灰的大量掺入使混凝土水化进程及内部结构发生较大变化，对混凝土徐变的发生发展机制具有重要影响。为把握粉煤灰的大量掺入对混凝土徐变机理及发展机制，本文在试验研究大掺量粉煤灰混凝土（HighVolumeFlyAshConcrete，HVFAC）的基本力学性能的基础上，系统研究其自收缩、干燥收缩和拉伸徐变的时变特性；通过纳米压痕技术，进一步探讨HVFA-水泥净浆的微观力学性能和微观徐变特性，并将浆体流变特性与HVFAC的宏观拉伸徐变特性相关联，引入浆体流变特性参数对ZC模型（杨杨团队自创的模型，以“自创”的中文缩写命名）进行了修正；提出适用于HVFAC拉伸徐变发展的预测表达式，探究在不同粉煤灰掺量、水胶比条件下其预测拉伸徐变的适用性。 基于本文的研究内容，主要结论概括如下： （1）粉煤灰掺量的增加对HVFAC的力学和收缩特性有显著影响。在混凝土中掺入大量粉煤灰，降低了混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和拉伸弹性模量（尤其在3d前），但随着龄期的后延，掺入粉煤灰的组别力学性能发展速率大于基准组；粉煤灰的掺入能显著减小混凝土的自收缩，随着粉煤灰掺量的增加，对混凝土的减缩作用越明显；除0.3-30组别外，其他组别在不同干燥起始龄期下均随着粉煤灰的掺量的增加，其干燥收缩也随之增大；HVFAC自收缩、干燥收缩均随着干燥起始龄期的后延呈现减小的趋势。 （2）在密封和干燥条件下，粉煤灰掺量对HVFAC的拉伸徐变发展规律类似。随着粉煤灰掺量增加，HVFAC的拉伸徐变逐渐增大，尤其是在加载龄期为1d、3d时差异较大；随着加载龄期的后延，拉伸徐变的差异逐渐缩小，各组别的比徐变值趋向一致；干燥条件下的比徐变一般高于密封条件下的比徐变。 （3）随着粉煤灰掺量的增加和测试龄期的后延，HVFA-水泥净浆的力学性能和微观结构特性呈现出明显的变化。在相同测试龄期下，随着粉煤灰掺量的增加，净浆的抗压强度下降，浆体微观徐变增加，低密度C-S-H凝胶的所占的体积份数上升，高密度C-S-H凝胶的体积份数下降；在相同粉煤灰掺量下，随着测试龄期的后延，净浆的抗压强度提高，浆体微观徐变减小，低密度C-S-H凝胶的所占的体积份数下降，高密度C-S-H凝胶的体积份数上升；HVFA-水泥净浆徐变模量C、特征时间τ皆随着测试龄期的后延而增大，且两者分别与净浆相对抗压强度呈较好的线性关系。 （4）浆体的初始粘度系数与龄期之间在双对数坐标系中呈现线性关系。随着测试龄期的后延，初始粘度系数逐渐升高，而掺入粉煤灰则能降低浆体的初始粘度系数，这种现象与混凝土拉伸徐变的试验结果相一致，即混凝土的徐变速率在早期较快，但随着加载龄期的后延而逐步减缓。 （5）基于浆体流变特性的ZC模型预测HVFAC拉伸徐变显示出较好的准确性。在水胶比为0.3的条件下，对于不同粉煤灰掺量（40%和50%）的混凝土，加载龄期为1d、3d、7d时该模型的预测表达式与试验结果显示出良好的吻合度；通过将文献中的试验数据、基于浆体流变特性的ZC模型预测值以及BP-2模型预测值进行对比分析，研究发现文献试验值与基于浆体流变特性的ZC模型预测值在持荷后期阶段（60d）相差较小，且加载龄期为7d、14d时，基于浆体流变特性的ZC模型的整体预测精度较高。
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