含气量对混凝土性能影响的试验研究.pdf
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1、柳明亮等: 含气量对混凝土性能影响的试验研究 7 含气量对混凝土性能影响的试验研究 柳 明亮 , 王黎明, ( 东北林业大学土木工程学院。 石振武, 何松松 黑龙江哈尔滨1 5 0 0 4 0) 【 摘要】 研究了含气量变化对混凝土强度、 抗氯离子渗透性及抗冻性的影响。结果表明, 随着含气量的增 加 , 混凝土抗压强度逐渐减小, 抗弯拉强度先增大后减小 , 含气量在 3 6 时抗弯拉强度较高; 含气量对混凝土 抗氯离子渗透性的影响很小, 掺引气剂后混凝土抗氯离子渗透性略有降低; 混凝土中适当引气可明显改善混凝土 的抗冻性, 随着含气量的增加 , 混凝土抗冻性显著提高, 但当含气量超过 5 9
2、时, 提高效果不再明显, 反而有下降 的趋势; 综合考虑含气量对混凝土性能的影响, 建议寒区宜掺引气剂来改善混凝土耐久性 , 含气量控制在 3 6 为宜 。 【 关键词】 混凝土 ; 含气量; 强度; 抗冻性; 抗氯离子渗透性 【 中图分类号】 T U 5 2 8 0 4 2 4 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 3 ) l 1 0 0 0 7 0 3 引气技术在混凝土工程中应用 已有半个多世纪的历 史, 美国从 1 9 3 7年就开始研究加气混凝土和引气剂 , 1 9 3 8 年获得专利, 并于 1 9 4 2年制定了引气混凝土施工指南。日
3、 本也在 2 0世纪4 o年代从美国引进引气混凝土技术, 并大量 用于混凝土工程。据报导, 在北美、 北欧和日本等发达国家 早已经普遍推广引气技术 , 他们 8 0 以上的混凝土都掺加 引气剂。我国标准 也规定 , 对有抗冻要求的混凝土必 须使用引气剂。混凝土拌合物中加入适量的引气剂后 , 产 生大量微小绵密而且均匀稳定分布的气泡, 对水结冰膨胀 所造成的冻胀压力和毛细孔水渗透压有一定的缓冲或抵消 作用, 从而可以大幅度提高混凝土的抗冻性。但随着含气 量的增加, 混凝土密实程度降低 , 强度和抗氯离子渗透性会 受到一定程度的影响。文中试验研究了不同含气量对混凝 土强度、 抗氯离子渗透性及抗冻性
4、的影响。 1 试验设计和原材料 1 。 1 试验设计 影响混凝土性能的因素很多, 且关系较复杂, 文中采取 调整单一因素变化的技术路线, 主要在基准配合比的基础 上调整引气剂掺量, 配制出其他条件相同而含气量不同的 引气混凝土, 并与基准混凝土进行对照, 形成对 比试验, 试 验研究不同含气量条件下混凝土的强度、 抗氯离子渗透性 及抗冻性。采用美国高声公司生产的 H M一 3 0 直读式混凝 土含气量测定仪( 精度 0 1 ) 测定混凝土拌合物的含气量; 强度测试按照 J T O E 3 0 2 0 0 5 ( 公路工程水泥及水泥混凝土 【 基金项目】 黑龙江省自然科学基金项 目( E 2 0
5、 1 1 3 6 ) 0 0o oo oo o o oo o o oo o o oo o0 o o oo o0 0口 oo o o oo 0o o0 00 00 o0 oo oo o0 oo o o o0 oo o o o0 00 o o Oo o O oo oo o o 0o o0 o O o口 oo aO oo o 表 3 模型值和误差检验表 实 际 数据 1 2 3 8 4 9 4 1 2 1 I I 6 1 2 0 9 I 1 1 5 9 , 4 模 损 敷 据 1 2 3 0 0 0 9 1 3 2 9 9 4 0 8 o 12 3 2 9 5 12 4 5 7 4 1 3 4 9
6、9 2 7 4 8 1 1 9 3 5 5 8 6 1 9 9 残 差0 0 0 0 0 一 O 7 3 29 一 O 0 0 8 0 0 2 2 9 5 0 8 4 7 4一 I 3 9 6 9- 0 1 7 48 0 4 3 5 5 0 7 9 0 1 相 对 误差 O 03 0 0 0 0 8 7 2 O 0 0 0 8 0 0 1 9 0 O 0 7 3 1 0 1 1 6 4 0 0 19 2 0 0 3 7 9 0 0 I 基于已有的试验数据 , 对影响再生混凝土砌块抗压强 度的因素进行灰色关联分析 , 得出水灰比是影响其抗压强度 的主要因素, 其次是再生细骨料取代率, 最后是再生
7、粗骨料 取代率; 灰色关联分析方法的运用将从理论上指导再生混 凝土空心砌块的配制, 减少不必要的重复和反复, 节约了大 量的试验资源; 利用 G M( 1 , N ) 模型建立再生混凝土砌块 抗压强度的预测方程, 模型具有较好的预测精度, 其预测的 结果有一定的参考价值, 为再生混凝土空心砌块定量预测分 析提供了一种有效的方法。 参考文献 1 邢振贤, 周 日 农 再生混凝土性能研究与开发思路 J 新型 建筑材料, 1 9 9 9 ( 7 ) : 2 9 3 1 2 刘思峰, 党耀国, 方志耕, 等 灰色系统理论及其运用 M 北 京 : 科学出版社 , 2 0 1 0 3 李丹, 王汝恒, 陶
8、俊林 , 刘洋 承重墙用再生混凝土空心砌块 的配合比设计 J 新型建筑材料 , 2 0 1 2 , ( 1 ) : 3 6 3 9 4 党耀国, 刘思峰, 王正新, 林益, 等 灰色预测与决策模型研究 ra 北京 : 科学出版社, 2 O O 9 5 周伟。 方志耕 非线性优化 c M( 1 , N ) 模型及其应用研究 J 系统工程与电子技术 2 0 1 0 , 3 2 ( 2 ) : 3 1 8 3 2 0 6 李翠凤, 戴文战 非等间距 G M( 1 , 1 ) 模型背景值构造方法及 应用 J 清华大学学报( 自 然科学版) , 2 0 0 7 , 4 2 ( s 2 ) : 1 7 2
9、 9 7 尚军亮, 方敏 一种优化的高精度灰色 G M( 1 。 1 ) 预测模型 J 电子与信息学报, 2 0 1 2 , 3 2 ( 6 ) : 1 3 0 1 1 3 0 5 8 张荚姿, 范颖芳, 赵颖华 受盐酸腐蚀混凝土抗压强度的灰色 预测模型 J 建筑材料学报, 2 O 0 7 , 1 o ( 4 ) : 3 9 7 4 0 1 【 收稿日期 2 0 1 3 0 9 1 3 作者简介】 苏江林( 1 9 8 6一) , 男, 福建泉州人, 硕士研究生, 研究方向: 混凝土结构。 8 低温建筑技术 2 0 1 3 年第 1 1 期( 总第 1 8 5 期) 试验规程 进行; 混凝土抗
10、氯离子渗透性采用 A S T M C 1 2 0 2 一 o 5 的电通量法, 试件尺寸采用直径为( 1 0 01 ) mm, 高 度为( 5 0 2 ) n u n 的圆柱体试件; 混凝土抗冻性试验按 G B T 5 0 0 8 2 2 0 0 9 ( 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标 准 进行。 1 2 原材料 水泥: 天鹅牌 P 0 4 2 5级普通硅酸盐水泥。 粗集料: 碎石5 3 0 ra m连续级配花岗岩碎石, 通过筛分 确定 51 0 ram、 1 0 2 0 m m、 1 0 3 0 ra m的掺配 比例为2: 3: 5 。 细集料 : 呼兰河中砂 , 细度模数 2 6,
11、 I I 区级配, 堆积密 度为 1 5 2 3 k g m 。 减水剂 : F D N萘系高效减水剂。 引气剂 : K M S F一 1 1 松香类引气剂。 1 3 试验配合比 试验用混凝土配合 比考虑设计 目的, 按路面水泥混凝 土标准进行 , 设计弯拉强度标准值取5 0 M P a , 坍落度控制在 8 01 0 0 mm。混凝土配合 比为: 水泥: 水 : 砂 : 碎石 =3 7 0 : 1 4 8 : 7 5 3 : 1 2 2 9 。引气剂和减水剂按水泥用量的百分比( 质量 分数) 掺加 , 减水剂掺量为 l , 引气剂 的掺 量分别为 0 、 0 0 0 5 、 0 0 1 、
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