混凝土早期减缩抗裂材料对比试验研究.pdf
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1、1 8 低温建筑技术 2 0 1 3 年第 1 I 期( 总第 1 8 5 期) 混凝土早期减缩抗裂材料对 比试验研究 张佚伦 , 詹树林 , 钱晓倩 ( 1 华信邮电咨询设计研究院有限公司 杭州3 1 0 0 1 4 ; 2 浙江大学建筑T程学院。 杭州3 1 0 0 5 8 ) 【 摘要】 采用自行设计的试验装置, 研究了三种常用 的混凝土早期减缩抗裂材料对混凝土早期收缩的影 。响。试验结果表明: 在同水灰比试验条件下 , 减缩剂、 膨胀剂、 聚丙烯纤维均能在一定范围内降低混凝土的早期收 缩, 这可能是三种材料能改善 昆 凝土早期收缩裂缝的重要原因; 双掺聚丙烯纤维和膨胀剂可以有效提高单掺
2、这两 种材料的混凝土减缩率 , 提高比率达 1 4 以上 ; 而双掺聚丙烯纤维和减缩剂则不具有这种效果。 【 关键词】 聚丙烯纤维混凝土; 减缩剂; 膨胀剂; 早期收缩 ; 水灰比 【 中图分类号】 T U 5 2 8 0 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 3 ) 1 1 0 0 1 8 0 3 随着泵送施工和高强高性能混凝土的应用与发展, , 化 力学性能试验方法 进行的, 该试验方法对混凝土 3 d之内 学外加剂尤其是减水剂的普遍应用较大幅度地增加了混凝 的早期收缩无法反映。混凝土早期相关的试验研究多集中 土的收缩, 学术界对此有比较一致
3、的认识 。混凝土的早 于抗裂试验 , 对早期塑性收缩的研究也相对较少。文中通 期收缩增大, 随之而来的问题是裂缝出现的时间大大提前 , 过对同水灰 比试验条件下三种常用材料对混凝土早期收缩 有的裂缝发生在拆模时 , 有的甚至发生在混凝土浇注后 1 2 h 性能的影响进行对 比试验研究, 明确三种常用材料对混凝 之内。 土早期塑性收缩的影响, 以期为混凝土工程 中的实际应用 目前混凝土工程中常用的减缩抗裂材料包括膨胀剂补 提供参考。 偿收缩、 减缩剂减少收缩 以及聚丙烯纤维阻裂增韧。目前 1 原材料和试验方法 我国混凝土的收缩试验是根据 C B J 8 2 ( 混凝土耐久性和长期 1 1 原材料
4、 oO O凸 凸 O o 。 o on o O o O o O O0 0 OO O 0 0 oO o o 0 O 6 0 O oo 0 0 00 0 o0 口 0 0 O oO 0 oo o o O O Oo o o O oo 0 0 o 0O o o O口 凸 0 o o 0 O o0 o 0 而言, 流动度最为次要的、 一般性的试验指标, 显著程度不及 强度, 可不考虑。 强度作为次要的, 一般性的试验指标 , 但其 ,值远大于干缩率的 ,值, 综合考虑, I V C可折中取2水平 ; 就 I V RA C而言, 对主要的、 关键的指标干缩率影响不显 著 , 不考虑, 强度和流动度都是次要
5、的、 一般性的指标, W R A C对这两个指标的影响程度几乎一样, 但流动度的F值略 大于强度的 F值, 那么 I V RA C取 3水平。 所确定的最优水平组合不属于9组试验中, 所以需要按 已确定的水平组合做追加试验 , 实践证实拌合物的流动性、 立方体 1 2 h 抗压强度和 3 d干缩率都是较优的。 表 5 影响各试验指标最佳时的各因素值 5结语 当因素数和水平数不大时, 利用正交设计安排试验具有 得天独厚的优势。试验点安排具有均衡性 , 试验数据易于分 析。试验数据分析方法有直观分析法( 极差分析法) 和方差 分析法。方差分析法可以作为直观分析法的补充及验证, 可 以在误差的角度得
6、出各因素对试验指标影响绝对大小关系, 进一步帮助我们认清事物的本质。 在选定原材料的基础上 , 利用正交设计安排实验, 采用 方差分析法来处理及分析试验数据, 可以得到因素在设定的 水平范围内变化时试验指标总的变化趋势 , 通过方差分析可 以方便得出各因素对试验指标的影响的绝对程度。在多试 验指标 、 区分主次要时 , 利用方差分析结果、 遵循一定的合理 的原则, 可以确定一个较优 因素的水平组合。实践证实 , 所 选定的水平组合形成的拌合物及浆体硬化的流动性、 强度和 干缩性性能较好吻合预期。 参考文献 1 李燕青, 向阳开, 熊潮波 水泥混凝土路面板底脱空灌浆材料 研究 J 重庆交通大学学
7、报, 2 0 1 2 2 E 4 0 2 0 0 5 , 公路工程水泥及水泥混凝土试验规程 S 3 J C J T T 0 2 0 0 9 , 建筑砂浆基本性能试验方法标准 s 4 侯化国, 王玉 民正交试验法 M 吉林: 吉林人民出版社, 1 9 8 6: 14 7 5 周志坚 混凝土路面板底脱空压浆材料的试验分析 J 】 长春 : 二 程学院学报( 自然科学版) , 2 0 0 9 , 1 0 ( 3 ) : 1 7 - 2 1 【 收稿 日 期】 2 0 1 3 0 8 - 0 9 作者简介】 张银超( 1 9 8 6 一) , 男, 河北邢台人, 硕士研究生, 研究方向: 路面结构及材
8、料。 张佚伦等: 混凝土早期减缩抗裂材料对比试验研究 1 9 粗骨料 : 碎石, 最大粒径 3 1 5 mm。 细骨料 : 河砂 , 细度模数为2 6 1 。 水泥 : P O 4 2 5水泥( 浙江都水泥有限公司生产) 。 聚丙烯纤维: 聚丙烯拉丝异型纤维( 杭州华驰新型建筑 材料有限公司生产) 。 减水剂 : 脂肪族高效减水剂 T A 2 0 1 ( 浙江大东吴建设新 材料有限公司生产) 。 减缩剂 : 浙江大学建筑材料研究所开发研制的新型减 缩剂 Z D DA 。 膨胀剂: H L H E A高效混凝土膨胀剂( 浙江合力新型 建材有限公司生产) 。 1 2 试验方法 l 一 混凝土试件2
9、 - 3 ra m 厚特富纶板 3 一 钢测头 4 一 位移传感器 5 一 传感器固定架 6 一 电阻应变片 l7 一 塑料薄膜8 一 紧固螺栓 图 1 混凝土早期收缩测量装置示意图 文中采用的混凝土早期收缩测量装置是浙江大学建筑 材料研究所 自行设计的, 详见图1 s J 。 本试验混凝土设计强度为 C 3 0 , 混凝土水灰比为 0 4 6 , 为了保持各配比混凝土 同坍落度, 用水量略有差异。为了 更客观地比较 , 三种材料的掺量均采用生产厂家的推荐掺 量。即聚丙烯纤维掺量为 0 9 k g m , 膨胀剂掺量为 8 , 等 量取代水泥 , 减缩剂掺量为 1 6 。混凝土配合 比见表 1
10、 。 每种试验条件下有六组试件, 包括不掺任何外加材料的基 准试件、 三组单掺聚丙烯纤维、 减缩剂、 膨胀剂的试件、 一组 聚丙烯纤维和减缩剂双掺的试件, 一组聚丙烯纤维和膨胀 剂双掺的试件、 在相对湿度 6 05 、 温度 2 02 C的恒温、 恒湿养护室内敞开自然养护。凝土浇注后 5 h ( 初凝) 为混凝 土收缩的起测时间, 整个测量过程采用千分表人工读数。 2试验结果及分 析 2 1 同水灰比条件下聚丙烯纤维和膨胀剂对混凝土早期 收缩的影响对比 本试验混凝土设计强度为 C 3 0 , 水灰 比为 0 4 6 , 同水灰 比条件下混凝土的配合比及实测坍落度详见表 1 。 掺入聚丙烯纤维和
11、膨胀剂的混凝土早期收缩曲线如图 2 所示。从表 I 和图 2中可以看出: 截至浇筑后 3 d , 混凝土 的收缩曲线趋于平稳。与基准混凝土 比较 , 掺加聚丙烯纤 维和膨胀剂的混凝土收缩值分别从 5 7 1 21 0 I n i l l 降低至 4 5 1 91 0 一mi l l 、 4 4 9 91 0m m, 减缩率分别为 2 0 8 9 和 2 1 2 4 。也就是说 , 在本试验条件下 , 尽管作用机理不同, 掺量为 0 9 k g m 的聚丙烯纤维和掺量为 8 的膨胀剂都具 有一定的减缩效果, 且减缩率极为接近。 表 1 混凝土配合比及试验测试结果 值得注意的是, 与基准混凝土相比
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