錢周軍+宋國橋+吳瓊
摘 要:由于高性能混凝土具有高耐久性、高工作性、高強度和高體積穩(wěn)定性等許多優(yōu)良特性,因此已經(jīng)越來越廣泛地被應(yīng)用于工程實際中,影響高性能混凝土干縮的因素有很多,本文主要討論了影響高性能混凝土干縮的因素。
關(guān)鍵詞:高性能混凝土;影響;因素
高性能混凝土(簡稱HPC)是一種新型高技術(shù)混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎(chǔ)上采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)制作的混凝土。
高性能混凝土是20世紀(jì)80年代末90年代初,一些發(fā)達(dá)國家基于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計提出的一種全新概念的混凝土,它以耐久性為首要設(shè)計指標(biāo),這種混凝土有可能為基礎(chǔ)設(shè)施工程提供100年以上的使用壽命。區(qū)別于傳統(tǒng)混凝土,高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高強度和高體積穩(wěn)定性等許多優(yōu)良特性,被認(rèn)為是目前全世界性能最為全面的混凝土,至今已在不少重要工程中被采用,特別是在橋梁、高層建筑、海港建筑等工程中顯示出其獨特的優(yōu)越性,在工程安全使用期、經(jīng)濟合理性、環(huán)境條件的適應(yīng)性等方面產(chǎn)生了明顯的效益,因此被認(rèn)為是今后混凝土技術(shù)的發(fā)展方向。影響高性能混凝土干縮的因素有很多,本文主要討論了影響高性能混凝土干縮的因素。
1.單方用水量對干縮的影響
有試驗研究表明,抗壓強度60MPa以上,單方混凝土用水量185kg以下的高性能混凝土,即使單方混凝土用水量變化,干燥收縮也基本上不變化,位用水量對收縮影響小。
而且:①水灰比≤40%情況下,水灰比分別為25%,30%,40%,改變每個水灰比混凝土中的用水量:由140~180kg/m3,混凝土的收縮差別不大。②隨著水灰比由25%增至40%時,收縮值由4×10-6增至6×10-6 (干縮齡期200d)。也就是說,高性能混凝土的干縮隨水灰比增大而稍有增大;但在相同水灰比下,用水量變化對于縮影響不大。
2.骨料種類對干縮的影響
試驗研究還表明:在相同水灰比的混凝土中,不同骨料配制的混凝土,混凝土單方用水量為定值(170kg),水灰比為30%,40%;采用不同性能骨料,干縮值差別很明顯。當(dāng)碎石的密度大時,其吸水率低,強度高,混凝土的干縮低。而當(dāng)碎石的密度低時,其強度低,彈性模量也低,混凝土的干縮大。
研究表明,不同骨料對混凝土干縮的影響。以石英巖為骨料的混凝土不同齡期的收縮率最低,30年的收縮值僅為450×10-6;砂巖的收縮率最大,30年的收縮值為1210×10-6。
3.高效減水劑對干縮的影響
高效減水劑對高性能混凝土的干縮也有影響。對不同類型減水劑,根據(jù)其添加量,收縮值增減在10%~20%的范圍內(nèi)。特別是早期開始受到干燥時,收縮增大。要降低由于添加高效減水劑的干縮值,必須注意早期充分養(yǎng)護(hù)。28d濕養(yǎng)護(hù)的高性能混凝土,即使摻人高效減水劑,干縮值也不會提高。
4.超細(xì)粉對混凝土干縮的影響
硅粉、明礬石類礦物超細(xì)粉及粉煤灰等具有降低高性能混凝土干燥收縮的效果。而摻人沸石粉、頁巖灰等,會使干縮增大。
4.1粉對干縮的影響
當(dāng)水膠比為30%時,硅粉的摻量增大,千縮降低?;鶞?zhǔn)混凝土干燥齡期150d,于縮值500×10-6;而硅粉摻量10%~20%的高性能混凝土的干縮值為400×10-6。相應(yīng)的失重百分率也是基準(zhǔn)混凝土高。
4.2煤灰超細(xì)粉對于縮的影響
周仕瓊教授等對摻入超細(xì)粉煤灰(UFA)的高性能混凝土,進(jìn)行了收縮測試,研究了不同砂率、UFA摻量、膠凝材料用量B、W/U、W/C對混凝土混凝土體積穩(wěn)定性的影響。試驗結(jié)果表明:干縮率隨著UFA摻量和W/C的增加而增加,當(dāng)摻量≤50%時HPC的干縮率均小于基準(zhǔn)混凝土;B與W/B對干縮率影響不大;砂率對強度影響不大,但對坍落度和彈性模量及干縮率有影響,當(dāng)砂率為35%時坍落度最大,彈性模量最高,干縮率最小。
4.3復(fù)合超細(xì)粉對高性能混凝土收縮的影響
陳益蘭、李樹超以粉煤灰與燒高嶺土復(fù)合和礦渣與燒高嶺土復(fù)合,配制高性能混凝土,水膠比28%。并測定了混凝土的60d齡期的收縮。混凝土試驗配比如表1所示。
收縮測試結(jié)果如表2所示。
混凝土收縮測定按《普通混凝土耐性久性測定方法》進(jìn)行。成型10cm×10cm×515cm的棱柱體標(biāo)準(zhǔn)試件,每組6個。3d齡期起,試件從標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室取出,放入恒溫恒濕室,用混凝土收縮儀測定1d,3d,7 d,14d,28d,45d和60d的長度變化。
從測試結(jié)果來看以30%的礦渣高嶺土復(fù)合超細(xì)粉或粉煤灰偏高嶺土復(fù)合超細(xì)粉等量取代混凝土中的水泥后,高性能混凝土60d的收縮比基準(zhǔn)混凝土的收縮降低一半以上。
由于高性能混凝土具有高耐久性、高工作性、高強度和高體積穩(wěn)定性等許多優(yōu)良特性,因此已經(jīng)越來越廣泛地被應(yīng)用于工程實際中,具有廣泛的發(fā)展前景。
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