陶粒内养护高性能混凝土抗裂性能研究

发布时间：2020-02-21 12:19

【摘要】：通过平板开裂试验,研究陶粒内养护对不同强度混凝土早期抗裂性能的影响规律,并结合混凝土塑性收缩试验、绝热温升试验和内部相对湿度变化,探明陶粒内养护提高混凝土早期抗裂性能的微观机理.结果表明:在混凝土中使用饱水陶粒替代部分粗骨料,能够减少混凝土材料的早期塑性收缩,降低大体积混凝土内部的水化温升,有效提高混凝土早期的抗裂性能,达到显著的内养护效果;饱水陶粒通过减缓早龄期试件内部相对湿度的快速下降,改善了胶凝材料水化环境,有效抑制了胶凝材料水化过程引发的自干燥作用,降低了混凝土材料早期收缩,从而提高了混凝土材料的抗裂性能;C30与C60两个强度混凝土中饱水陶粒替代粗骨料的最佳比例均为20%(体积分数).
【图文】：

收缩曲线,开裂面,混凝土,陶粒

第５期韩松，等：陶粒内养护高性能混凝土抗裂性能研究７４５图１各组混凝土２４ｈ开裂面积Ｆｉｇ．１Ｅａｒｌｙｓｈｒｉｎｋａｇｅｃｒａｃｋｓｏｆｅａｃｈｃｏｎｃｒｅｔｅｉｎ２４ｈ现一定程度的上浮，当饱水陶粒体积分数达到３０％时，上浮陶粒可能使表层混凝土性质发生较大改变，导致混凝土在平板开裂试验中重新出现表面开裂现象；另一方面，结合表２中混凝土抗压强度变化规律，发现内养护陶粒降低了混凝土的强度发展，过高掺量的陶粒导致材料强度降低，，也可能加剧早期收缩引起的开裂．对于Ｃ６０混凝土，饱水陶粒也显著抑制了混凝土的早期开裂，掺有饱水陶粒的Ｃ６０内养护混凝土早期开裂面积明显下降，开裂时间延后．掺量为２０％的饱水陶粒能够使混凝土早期不出现开裂，内养护作用明显．由表３可见，陶粒内养护能够显著改善混凝土早期的抗裂性能，但当陶粒掺量达到３０％以上，不仅对混凝土抗压强度造成较大不利影响，还会出现抗裂性能下降的趋势．对于Ｃ３０和Ｃ６０混凝土，２０％的饱水陶粒是比较合理的内养护掺量，能够明显抑制混凝土的早期开裂，减少塑性裂缝的产生．２．３预吸水陶粒内养护混凝土的早期收缩配合平板开裂试验进行内养护混凝土的早期收缩测量．本研究使用钢弦式应变传感器来测量初凝前混凝土的早期塑性收缩值，结果如图２所示．由图２可见，随着成型时间的推移，各组混凝土试件的收缩值不断增加，初始收缩增加速率较快，２４ｈ后，收缩速率开始有所缓和，４８ｈ时，混凝土早期化学减缩基本完成，后期的干燥收缩发展速率较为缓慢．从收缩曲线来看，随着饱水陶粒掺量的增加，Ｃ３０和Ｃ６

早期收缩,陶粒

现开裂，内养护作用明显．由表３可见，陶粒内养护能够显著改善混凝土早期的抗裂性能，但当陶粒掺量达到３０％以上，不仅对混凝土抗压强度造成较大不利影响，还会出现抗裂性能下降的趋势．对于Ｃ３０和Ｃ６０混凝土，２０％的饱水陶粒是比较合理的内养护掺量，能够明显抑制混凝土的早期开裂，减少塑性裂缝的产生．２．３预吸水陶粒内养护混凝土的早期收缩配合平板开裂试验进行内养护混凝土的早期收缩测量．本研究使用钢弦式应变传感器来测量初凝前混凝土的早期塑性收缩值，结果如图２所示．由图２可见，随着成型时间的推移，各组混凝土试件的收缩值不断增加，初始收缩增加速率较快，２４ｈ后，收缩速率开始有所缓和，４８ｈ时，混凝土早期化学减缩基本完成，后期的干燥收缩发展速率较为缓慢．从收缩曲线来看，随着饱水陶粒掺量的增加，Ｃ３０和Ｃ６０混凝土９６ｈ的收缩量均有明显降低，而且在４８ｈ之后的收缩速率（后半段曲线的斜率）也有一定下降．说明饱水陶粒不仅能够减缓混凝土早期的化学减缩，也明显抑制了混凝土初凝之后的干燥收缩发展速率，显著降低了混凝土的早期收缩值．对于Ｃ３０混凝土，Ｃ３０－２和Ｃ３０－３这２个配合比混凝土的收缩曲线相差较小，说明当饱水陶粒掺量达到２０％之后，再增加饱水陶粒进行内养护，对早期收缩的抑制作用不大．因此，２０％即为饱水陶粒对粗骨料较合适的替代量．对于Ｃ６０混凝土，２０％饱水陶粒也是一个较合适的替代量．在饱水陶粒替代２０％粗骨料进行内养护的作用下，Ｃ３０混凝土９６ｈ内的收缩值从图２各组混凝土的早期收缩Ｆｉ

【参考文献】