高强自密实清水混凝土制备与性能及质量控制研究

发布时间：2018-10-26 11:32

【摘要】：自密实混凝土具有大流动性、间隙通过性、自填充性能和加快施工进度等特点,能够适应大部分难以振捣工程;很多工程期待混凝土兼具自密实与清水效果。但是针对自密实清水混凝土中的砂浆性能、脱模剂和浆体粘度对混凝土表面性能的影响等方面,目前鲜有研究。因此,本文对自密实清水混凝土进行了全方面的研究,力图为自密实清水混凝土的工程应用提供基础。研究了0.27、0.30、0.33三个低水胶比和不同胶砂比的大流动性砂浆流动度、粘度和流出时间及其一小时内的经时变化规律。结果表明,低水胶比条件下,水胶比是砂浆流变性能的主要影响因素,胶砂比影响较小。自密实砂浆初始流动度为280～300mm时,应控制水胶比在0.30～0.33,胶砂比应控制在0.63～0.68;自密实砂浆的塑性粘度应控制在8～18 Pa s,剪切应力大致控制在5～41Pa。水胶比是砂浆流出时间的主要影响因,0.33水胶比的砂浆流出时间已达到10s左右。自密实清水混凝土宜采用48%的砂率,分别加入0.2%%引气剂,0.3%%增稠剂,5%硅灰,以10%轻砂内养护取代细骨料都能改善混凝土的工作性能,提高混凝土的自密实性能。但加入0.3%%增稠剂的PH4组和掺加硅灰PH6组含气量大,分别为6.1%和3.9%,混凝土表面均存在较多气孔,且存在较多蜂窝状孔洞,表观性能并没有得到改善。而掺加引气剂的PH2和和掺加轻砂的PH7,含气量分别为1.3%和2.2%,表面孔洞数量大幅减少,并且孔洞也变得更小,相对达到了清水状态。因此,为同时改善自密实和清水性能,可采取掺加引气剂和轻砂的方式。力学性能研究表明,加入0.3%%的保水增稠剂后混凝土力学性能下降10%左右;增粘剂和轻砂内养护剂的PH4和PH6组的电通量略高于其余组,均小1000C;混凝土的56d碳化深度都不到3mm,且28d几乎没有碳化深度;所有自密实混凝土 56d干燥收缩率在(241～335)×10-6之间。研究了脱模剂和浆体粘度对自密实清水混凝土表面性能的影响,并采用Image-Pro Plus软件进行表面图像分析。结果表明,砂浆塑性粘度是影响自密实混凝土表观性能的重要因素。随着塑性粘度的增大,自密实混凝土表面孔洞面积百分数逐渐增大,孔洞尺寸分布变宽,直径大于2mm孔洞个数增多且最大孔洞直径变大。塑性粘度低于9.37Pa·s的自密实混凝土表面清水效果较好,仅具有小于0.2%的表面孔洞面积百分数,表面孔洞直径主要分布于0-5mm之间,最大孔洞直径小于5mm。合理的接触角和粘附强度是提高表面质量的重要参数。普通树脂类脱模剂与水的接触角在90°左右,与水泥基复合材料的粘附强度在216～252kPa,应用于自密实清水混凝土易产生粘膜现象,表面孔洞较多。而超疏水材料Si接触角达160°,但粘附强度仅5kPa,微观表面形貌呈粗糙颗粒状,造成混凝土表面粗糙且存在大量凹坑。在树脂类脱模剂FEVE中加入少量超疏水材料Si的复合型脱模剂FSi,接触角增大至106°,粘附强度降低24.7%至168kPa,应用于自密实清水混凝土后其表面较光滑平整。使用FSi脱模剂有利于提高自密实清水混凝土表面性能,表面孔洞面积仅0.02%,孔洞尺寸分布于0-1.5mm之间,最大孔洞直径小于2mm。
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【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU528

【参考文献】