变温养护下混凝土孔结构对抗冻性能及力学性能的影响研究.pdf
《变温养护下混凝土孔结构对抗冻性能及力学性能的影响研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《变温养护下混凝土孔结构对抗冻性能及力学性能的影响研究.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2 0 1 6年第 3期 铁道 建筑 Ra i l wa y Eng i n e e r i ng l 57 文章编号: 1 0 0 3 1 9 9 5 ( 2 0 1 6 ) 0 3 0 1 5 7 0 4 变温养护下混凝土孑 L 结构对抗冻性 能及 力学性能 的影 响研究 董 阳涛 , 孟 磊 , 兰 岚 , 张亚昆 , 张明强 ( 中铁二十一局集 团路桥工程有 限公 司 , 陕西 西安7 1 0 0 0 0 ) 摘要 : 当养护条件为在 一 2 01 0, 一1 01 0 , 01 0 区间内温度每 2 4 h按正弦曲线变化及标准养护时, 对混凝土的孔结构、 抗冻性能及力学性能进行测试
2、, 探 讨 了混凝土孔结构与抗 冻性能、 力学性 能之间的 关 系。结果表明: 随着变温养护下最低温度的增长, 混凝土的气泡平均 弦长、 气孔间距 系数、 比表 面积 、 孔隙率及胶空比呈规律变化, 混凝土的抗冻性能增强, 混凝土的立方体抗压 强度增加 , 但 均小于标准养 护 下混凝 土的抗 冻耐 久性 及抗 压强度 。 关键词 : 混凝土 变温养护 孔 结构 抗 冻性 能 力学性 能 中 图分 类 号 : T U 5 2 8 1 文献标 识码 : A D O I : 1 0 3 9 6 9 i i s s n 1 0 0 3 1 9 9 5 2 0 1 6 0 3 3 7 在冬季 , 西北
3、及东北大部分地 区浇筑混凝土时温 度较低 , 且昼夜温差较大 , 容易导致混凝土的开裂及剥 落 , 大大缩短 了混 凝土 的使用 寿命 , 因此 对 混凝土 开展 冻融破坏机理及抗冻耐久性 的研究显得尤为重要 。 赵 宵龙 等 通 过冻 融循 环 试验 , 采 用 光 学 显微 镜 测 孔 法 和压 汞法 测试混 凝 土 的孔 结 构 , 研 究 不 同 耐久 性 的 混凝土其抗冻性能与孔结构 的关系 , 并研究了冻融过 程 中混凝土性能劣化与其孔结构变化的关 系; 张粉芹 等 通过压汞法、 快速冻融法 、 美 国电量法 、 干湿循环 腐蚀法等试验分析了不同类型 C 3 0混凝土孔结构 与 性
4、能的关系; 李建新等 从水泥砂浆人手 , 通过对不 同含气量水泥砂浆的孔结构试验与抗冻性能试验 , 得 到水泥砂浆孔结构与抗冻耐久性之间的变化规律 ; 李 盛等 利用弹性力 学理论 , 基于热力学平衡 原理 , 对 水饱和状态下封闭孔隙在结冰压力作用下的孔壁应力 进行了力学计算分析 , 结果表明 , 在相同结冰压力作用 下 由于球形孔隙较 圆柱形孔 隙受力更为均匀 , 其孑 L 壁 拉应力明显小 于圆柱形孔 隙, 有利于抗冻 ; 段安等 以热力学和孔隙弹性力学 为基础 , 在 已有数值模 型的 基础上 , 发展建立了一套混凝土冻融过程的控制方程 , 并应用有限元软件 C o ms o l Mu
5、 h i p h y s i c s对 4个模 型进 行了模拟, 预测出饱和砂浆试件受冻过程中的变形 、 孔 隙压力及温度分布 , 实现 了混凝土冻融过程的数值模 拟 ; 肖前慧等 主要测定 了粉煤灰 引气混凝土在不 同 收稿 日期 : 2 0 1 5 1 0 1 1 ; 修 回日期 : 2 0 1 5 1 2 - 1 9 作者简介 : 董阳涛( 1 9 8 3 一 ), 男, 工程师 , 硕士 。 冻融循环次数下的质量损失 、 动弹性模量和抗压强度 , 研究 了其在冻融循环后的性能, 并对试验结果进行 了 分析 , 为冻融环境下混凝土水胶 比、 粉煤灰掺量和引气 剂掺 量 的选择 提 出 了
6、合 理建 议 。 以上 研究 主要 针对 恒温 养护 条件 下混 凝 土 的抗 冻 性能及力学性能 , 几乎没有涉及变温养 护条件下混凝 土的性能 。本文通过对不同变温养护条件下混凝土的 孑 L 结构、 抗冻性能及力学性能的研究 , 探讨 了变温养护 条件下混凝土孔结构对 抗冻性能及力学性 能的影 响 规律 。 1 试 验 1 1 原 材 料及 配合 比 混凝土由水、 水泥 、 矿物掺合料 、 砂 、 石组成 。水为 符合国家标准的饮用水 ; 水泥为 P O4 2 5普通硅酸盐 低碱水泥 , 满足 通用硅酸盐水泥 ( G B 1 7 5 -2 0 0 7 ) 的 要求 ; 细骨料为细度模数 2
7、 1 5 、 含泥量 1 2 3 的砂; 粗 骨料为颗粒级配 5 3 1 5 m m的碎石, 压碎指标5 2 1 ; 矿物掺合料按 m 粉 煤 灰 : m矿 粉=1 : 1 配合而成, 粉煤灰烧失 量 2 7 8 , 需水量 比8 1 8 , S O , 质量分数 1 2 8 , 比表 面积 4 8 3 m k g ; 矿 粉 烧 失 量 0 1 7 9 , 碱 质 量 分 数 0 3 2 9 , S O 质量分数 1 9 5 , 比表面积 4 8 8 m k g , 满 足 高强高性能混凝 土用矿物外加剂 ( G B T l 8 7 3 6 2 0 0 2 ) 的要求; 减水 剂为北京 建筑
8、工程 研究 院生产 的 A N 4 0 0 0聚羧酸减水剂 ; 引气剂为液体 S J 一 2型引气剂, 满足 混 凝 土外 加 剂应 用 技 术 规范( G B 5 0 0 1 1 9 2 0 0 3 ) 的要求 。混凝土配合比如表 1 所示。 1 5 8 铁道建筑 M a r c h , 2 0 1 6 混凝土水胶 比为 0 4 2 , 胶砂 比为 0 4 4 , 新拌 昆 凝 土的坍 落度 1 8 0 mm, 扩展 度 4 8 0 m m, 含 气量 为 3 2 , 流 动性 好 。新 拌 混 凝 土 黏 聚 力 较好 , 没有 分 层 和离析现象 , 保水性也较好。 1 2试 验方 法
9、1 2 1 测 定含 气量 方法 含气量根据 普通混凝 土拌合 物性能试验方法 ( G B T 5 0 0 8 0 -2 0 0 2 ) 要求 的方法 , 采用 S A N Y O直读 式精密混凝土测定仪测定含气量 。 1 2 2养护 方 法 养护条件为在 一2 01 0 , 一1 01 0, 01 0 区间 内温度每 2 4 h成正弦曲线变化及标 准养护。新拌混 凝土配好后 , 一部分按上述变温养护条件放人大气模 拟箱 内带模养护 , 5 d后脱模 , 脱模后再次放人大气模 拟箱 进行 变温 养护 ; 另 一部 分先 放入 2 0 的标 准 养 护 室 , 1 d后脱模再 次放入标准养护室
10、内养护。养护 龄 期 分 别 为 7 , 1 4, 2 8 d 。 1 2 3 孔 结 构测试 方 法 将养护 2 8 d的 1 0 0 m lT l 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 mm立方 体试件切割成 1 0 2 0 mm厚的试件, 经 打磨 、 喷涂荧 光剂后 , 放人试验仪器 中测试。在测试软件 中, 输入混 凝土测试范围 、 水胶 比等参数 , 并用模板标定尺寸后, 由硬化混凝土气孔 结构分析仪 自动 采集数据 。孔 结构的测试结果如表 2所示。 1 2 4 抗 冻性 能测 试方 法 根据 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法 标准 ( G B T 5 0 0 8 2 -2
11、 0 0 9 ) 的试验方法及检测 标准 , 制作 1 0 0 m m1 0 0 IT l m 4 0 0 m m的棱柱体试件 , 养护 2 4 d后在水 中浸泡 4 d , 采用快速冻融法 , 试件每隔 2 5 次循环用动弹仪测定动弹性模量 , 检测依据 为相对动 弹性模量 I6 0 或者质量损失率 5 。 2试验结果及数据 分析 2 1孔结 构试 验分 析 2 1 1 变温 养护 对混 凝土 气孔 平均 弦长 的影 响 由表 2可知 , 混凝土在标准养护条件下 , 气孔平均 弦长为0 0 6 7 6 m m; 养护方式按 一 2 01 O, 一1 01 0 , 01 0 c c区间内温度每
12、 2 4 h成正弦曲线变化时 , 混凝 土 的 气 孔 平 均 弦 长 分 别 为 0 1 4 9 0,0 1 1 5 0, 0 0 8 3 4 mm。当养护最高温度均为 1 0 , 最低温度从 一 2 0 过 渡 到 0 时 , 气 孔平 均 弦 长随 着最 低 温度 的 升高而减小 , 但是均大于标养下气孑 L 平均弦长 , 主要原 因是随着温度升高 , 水泥水化反应速度加快 , 更多的水 化产物填充原有孔隙, 使得气体孔径减小。 2 1 2 变温养 护对 混凝 土 气孔 间距 系数 的影 响 P o w e r s 等 给出的气孔 间距 系数的定义为水 泥 石 中的任一气泡 和相 邻任一
13、气泡球 面之 间的最大距 离。由表 2可知 , 当养护最 高温度均为 1 0, 最低温 度从 一 2 0 c C过 渡到 0 , 随着最低温度 的升高 , 混 凝 土的气孑 L 间距系数减小 , 但是均大于标养下混凝土的 气孔间距系数 , 可见水泥水化速度直接影响混凝土的 孔结 构 。 表 2混凝土的孔结构 测试 结果 2 1 3 变温养护对混凝土比表面积的的影响 由表 2可知 , 在变温养护条件下 , 随着最低温度的 升高 , 混凝土的比表面积从 3 0 0 1 mm 增大至 4 1 2 7 m m ,可知混凝土的比表面积随着最低温度的升高而 增大 , 但均小于在标养下混凝土的比表面积。 2
14、 1 4 变温养 护 对硬化 后 混凝 土孔 隙率的 影响 4种养护方式下新拌混凝土的含气量都为 3 2 , 而经过 2 8 d不同养护 方式后 , 由表 2可知 , 硬化后混 凝土的孑 L 隙率 分别 为 1 3 1 , 1 0 2 , 8 9 , 7 6 , 相 比新拌混凝土 的含气量分别增加 了 9 9 , 7 0 , 5 7 , 4 4 。说 明在养护过程 中混凝 土内部水分蒸 发所造成的孔隙增大量远大于水泥水化产物填充孔隙 所导致的减小量 ; 并且 随着不 同养护方式最低温度的 升高 , 硬化后混凝土孔隙率 的变化幅度减小。 2 1 5 变温养护对胶空比的影响 由表 2可得 , 养护
15、 2 8 d时不同养护方式下混凝土 2 0 1 6年第 3期 董 阳涛等 : 变 温养 护下混凝 土孔结构对抗冻性能及力学性能 的影 响研 究 1 5 9 的胶空 比不同, 一 2 0l 0 养护条件下混凝土的胶空 比最小 , 标准养护条件下混凝土的胶空 比最大, 由此可 得出在标准养护条件下混凝土的胶 空比最优, 2 8 d之 内温度变化越大 , 混凝土的胶空比越小。 2 2抗 冻性 能试验 分 析 在相同水胶比下 , 混凝土分别在 一 2 01 0 , 一l 0 1 0, 01 0, 2 0 养 护条 件下 进 行 7 5次 、 1 2 5次 、 1 7 5次 及 3 0 0次的冻融循环,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 养护 混凝土 结构 对抗 性能 力学性能 影响 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【e****n】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【e****n】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。