养护条件和膨胀剂掺入方式对混凝土抗裂性能影响试验研究
发布时间：2021-07-04 17:25
为探明养护条件、膨胀剂掺入方式和聚丙烯纤维对二级配补偿收缩混凝土抗裂性能的影响,开展了在上述三种因素条件下二级配补偿收缩混凝土抗压强度、劈拉强度、限制膨胀率及自由膨胀率试验。研究结果表明:（1）采用等比例取代法制备的补偿收缩混凝土各龄期抗压强度较等量取代法提高了约7%～11%,劈拉强度提高了约9%～11%。水养条件下,3～14 d龄期内等比例取代法混凝土限制膨胀率降低了约10%,自由膨胀率降低了约42%～57%;（2）随着养护湿度的提高,补偿收缩混凝土膨胀性能相应提升,水养条件相比湿养条件14 d限制膨胀率提高了62.5%,自由膨胀率提高111.8%,相比自养条件限制膨胀率提高了333.3%,硫铝酸钙类膨胀剂对养护湿度的敏感性相对更大;（3）等比例取代法混凝土抗裂性能较等量取代法提高了约7%～9%。研究结果可为实际工程应用提供参考依据。
【文章来源】：水利水电技术. 2020,51(06)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
不同混凝土不同龄期抗压强度
四类混凝土7 d、28 d和60 d劈拉强度随龄期变化曲线如图2所示。相比普通混凝土,等比例取代法和等量取代法7 d的劈拉强度分别提高了15.5%和3.9%,28 d时等比例取代法提高了4.8%,等量取代法降低了4.8%,60 d时等比例取代法与等量取代法分别降低了4.7%和12.8%。等比例取代法劈拉强度高于等量取代法9.3%～11.2%,7～60 d两者劈拉强度增长速率接近且低于普通混凝土。掺入一定比例的膨胀剂可以提高混凝土早期的劈拉强度,同时减缓了混凝土后期劈拉强度增长速率,使得普通混凝土60 d劈拉强度高于补偿收缩混凝土。7 d时普通混凝土抗压强度高于补偿收缩混凝土,而劈拉强度却低于补偿收缩混凝土。主要原因为:补偿收缩混凝土水化反应生成的钙矾石晶体可以与水泥水化生成的硅酸钙凝胶相互交织、搭接,形成致密的网络状骨架提高了补偿收缩混凝土的抗拉强度[18]。纤维的掺入能较大幅度的提高混凝土早期的劈拉强度,掺纤维的补偿收缩混凝土较不掺7 d的抗拉强度提高了37.3%,60 d抗拉强度小于补偿收缩混凝土。这是因为聚丙烯纤维的掺入一方面提高了混凝土的连续性,减小混凝土受外部荷载时骨料与水泥间的应力集中,延缓了裂缝开裂[19],另一方面膨胀剂水化产物钙矾石可以填充钢纤维与混凝土之间的空隙,增大了钢纤维与混凝土之间的粘结力。2.2 养护条件对限制膨胀率的影响
混凝土限制膨胀率随龄期变化曲线如图3所示,图中NC表示湿养,WC水养,SC表示自养。图3中曲线总体呈现先增大后减小最后趋于平稳的趋势,水养条件下等量代法3～14 d限制膨胀率比等比例取代法提高约10%,14～90 d提高约20%～50%。水养条件下补偿收缩混凝土具有较高的限制膨胀率及限制膨胀率的增长速率,相比湿养条件,水养条件在3 d、7 d和14 d限制膨胀率分别增长了200.0%、90.9%和62.5%,相比自养条件分别增长了500.0%、162.5%和333.3%。相比自养条件,湿养条件在3 d、7d和14 d限制膨胀率分别增长了100.0%、37.5%和166.7%。试验结果表明:养护湿度对于硫铝酸钙类膨胀剂的膨胀性能有明显的影响,硫铝酸钙类膨胀剂水化反应生成钙矾石,一般需要结合32个结晶水,当混凝土中的自由水减少时,水泥的水化反应会与膨胀剂的水化反应形成竞争的关系,因此当外界水分不能及时补充补偿收缩混凝土所丧失的水分时,补偿收缩混凝土内部膨胀剂的水化反应程度就会降低,不能提供足够的膨胀源。
【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化镁膨胀剂对混凝土长期体积变化的影响[J]. 曹丰泽,阎培渝. 硅酸盐学报. 2018(08)
[2]补偿收缩纤维混凝土强度及变形性能研究[J]. 齐志强. 新型建筑材料. 2017(08)
[3]混凝土膨胀剂水化特性与反应产物微观形貌的研究进展[J]. 曹丰泽,阎培渝. 电子显微学报. 2017(02)
[4]HCSA膨胀剂掺量对高强自密实混凝土性能影响研究[J]. 李彪,徐礼华,谷雨珊,贾丽莉. 武汉大学学报(工学版). 2017(01)
[5]补偿收缩混凝土研究进展[J]. 殷新龙,赵海涛,仇宁,邸云菲,陆安群,李华. 三峡大学学报(自然科学版). 2016(04)
[6]氧化镁和聚丙烯纤维对混凝土强度及干缩性能的影响[J]. 杨冬鹏. 金属矿山. 2016(06)
[7]膨胀剂对补偿收缩混凝土性能影响的研究进展[J]. 李鹏,苗苗,马晓杰. 硅酸盐通报. 2016(01)
[8]预拌干料贮存期对补偿收缩混凝土抗拉强度的影响[J]. 刘杰,马芹永. 科学技术与工程. 2015(15)
[9]补偿收缩混凝土在防渗面板裂缝控制中的应用[J]. 曹先升. 人民黄河. 2013(12)
[10]养护温度和粉煤灰对补偿收缩混凝土膨胀效能的影响[J]. 苗苗,米贵东,阎培渝,刘仍光. 硅酸盐学报. 2012(10)
博士论文
[1]胶凝材料组成和温度对补偿收缩混凝土变形性能的影响[D]. 苗苗.清华大学 2012
本文编号：3265220
【文章来源】：水利水电技术. 2020,51(06)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
不同混凝土不同龄期抗压强度
四类混凝土7 d、28 d和60 d劈拉强度随龄期变化曲线如图2所示。相比普通混凝土,等比例取代法和等量取代法7 d的劈拉强度分别提高了15.5%和3.9%,28 d时等比例取代法提高了4.8%,等量取代法降低了4.8%,60 d时等比例取代法与等量取代法分别降低了4.7%和12.8%。等比例取代法劈拉强度高于等量取代法9.3%～11.2%,7～60 d两者劈拉强度增长速率接近且低于普通混凝土。掺入一定比例的膨胀剂可以提高混凝土早期的劈拉强度,同时减缓了混凝土后期劈拉强度增长速率,使得普通混凝土60 d劈拉强度高于补偿收缩混凝土。7 d时普通混凝土抗压强度高于补偿收缩混凝土,而劈拉强度却低于补偿收缩混凝土。主要原因为:补偿收缩混凝土水化反应生成的钙矾石晶体可以与水泥水化生成的硅酸钙凝胶相互交织、搭接,形成致密的网络状骨架提高了补偿收缩混凝土的抗拉强度[18]。纤维的掺入能较大幅度的提高混凝土早期的劈拉强度,掺纤维的补偿收缩混凝土较不掺7 d的抗拉强度提高了37.3%,60 d抗拉强度小于补偿收缩混凝土。这是因为聚丙烯纤维的掺入一方面提高了混凝土的连续性,减小混凝土受外部荷载时骨料与水泥间的应力集中,延缓了裂缝开裂[19],另一方面膨胀剂水化产物钙矾石可以填充钢纤维与混凝土之间的空隙,增大了钢纤维与混凝土之间的粘结力。2.2 养护条件对限制膨胀率的影响
混凝土限制膨胀率随龄期变化曲线如图3所示,图中NC表示湿养,WC水养,SC表示自养。图3中曲线总体呈现先增大后减小最后趋于平稳的趋势,水养条件下等量代法3～14 d限制膨胀率比等比例取代法提高约10%,14～90 d提高约20%～50%。水养条件下补偿收缩混凝土具有较高的限制膨胀率及限制膨胀率的增长速率,相比湿养条件,水养条件在3 d、7 d和14 d限制膨胀率分别增长了200.0%、90.9%和62.5%,相比自养条件分别增长了500.0%、162.5%和333.3%。相比自养条件,湿养条件在3 d、7d和14 d限制膨胀率分别增长了100.0%、37.5%和166.7%。试验结果表明:养护湿度对于硫铝酸钙类膨胀剂的膨胀性能有明显的影响,硫铝酸钙类膨胀剂水化反应生成钙矾石,一般需要结合32个结晶水,当混凝土中的自由水减少时,水泥的水化反应会与膨胀剂的水化反应形成竞争的关系,因此当外界水分不能及时补充补偿收缩混凝土所丧失的水分时,补偿收缩混凝土内部膨胀剂的水化反应程度就会降低,不能提供足够的膨胀源。
【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化镁膨胀剂对混凝土长期体积变化的影响[J]. 曹丰泽,阎培渝. 硅酸盐学报. 2018(08)
[2]补偿收缩纤维混凝土强度及变形性能研究[J]. 齐志强. 新型建筑材料. 2017(08)
[3]混凝土膨胀剂水化特性与反应产物微观形貌的研究进展[J]. 曹丰泽,阎培渝. 电子显微学报. 2017(02)
[4]HCSA膨胀剂掺量对高强自密实混凝土性能影响研究[J]. 李彪,徐礼华,谷雨珊,贾丽莉. 武汉大学学报(工学版). 2017(01)
[5]补偿收缩混凝土研究进展[J]. 殷新龙,赵海涛,仇宁,邸云菲,陆安群,李华. 三峡大学学报(自然科学版). 2016(04)
[6]氧化镁和聚丙烯纤维对混凝土强度及干缩性能的影响[J]. 杨冬鹏. 金属矿山. 2016(06)
[7]膨胀剂对补偿收缩混凝土性能影响的研究进展[J]. 李鹏,苗苗,马晓杰. 硅酸盐通报. 2016(01)
[8]预拌干料贮存期对补偿收缩混凝土抗拉强度的影响[J]. 刘杰,马芹永. 科学技术与工程. 2015(15)
[9]补偿收缩混凝土在防渗面板裂缝控制中的应用[J]. 曹先升. 人民黄河. 2013(12)
[10]养护温度和粉煤灰对补偿收缩混凝土膨胀效能的影响[J]. 苗苗,米贵东,阎培渝,刘仍光. 硅酸盐学报. 2012(10)
博士论文
[1]胶凝材料组成和温度对补偿收缩混凝土变形性能的影响[D]. 苗苗.清华大学 2012
本文编号：3265220
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