锂渣、粉煤灰高性能混凝土早期抗裂性能试验研究.pdf
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1、2 0 1 2 年 第 1期 (总 第 2 6 7 期 ) Nu mb e r 1 i n 2 0 1 2 ( T o t a l No 2 6 7 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 原材料及辅助物料 MATERL L AND ADM I NI CLE d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 2 0 1 0 2 0 锂渣、 粉煤灰高性能混凝土早期抗裂性能试验研究 杨恒阳,周海雷,侍克斌,吴福飞 ( 新疆农业大学 水利与土木工程学院,新疆 乌鲁木齐 8 3 0 0 5 2 ) 摘要: 利用刀口法研究了水胶比、 锂渣掺量、
2、 粉煤灰掺量和锂渣细度对复掺锂渣 、 粉煤灰高性能混凝土早期塑性收缩裂缝的影响, 试 验结果表明水胶比对混凝土早期抗裂性能影响较大, 粉煤灰掺量和锂渣掺量分别次之。 在相同条件下, 复掺锂渣、 粉煤灰高性能混凝土的 早期抗裂性能优于普通水泥混凝土, 锂渣细度的适度增加会在一定程度上提高混凝土的早期抗裂性能。 关键词: 高性能混凝土;锂渣;粉煤灰;刀1:3 法;水胶比;掺量;早期抗裂性能 中图分类号 : T U5 2 8 0 4 1 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 2 ) 0 1 0 0 6 5 0 3 E xpe r i m e nt a l
3、s t udy on t he c r ac k i n g r e s i s t a nc e a t e ar l y ag es o f hi gh p er f or manc e c on c r e t e a dde d wi t h l i t hi um s l ag an d f l y a sh Y ANG Hc n g - y a n g, Z H OUHa i l e i , S HI Ke b i n, W U Fu 一 玎 ( Co l l e g eo f Hy d r a u l i c a n dC i v i l E n g i n e e r i n
4、g , X i n j i a n g Ag r i c u l t u r a l U n iv e r s i t y , U mmq i 8 3 0 0 5 2 , C h i n a ) Abs t r a c t : I t s t u d i e s t h e c o n t r i b u t i o n o f wa t e r t o b i n de r r a t i o, l i t h i u m s l a g d o s a g e, fl y a s h d o s a g e a n d l i t h i um s l a g f i n e n e s
5、s t o t h e e a r l y - a g e p l a s t i c s h r i n ka g e a n d c r a c k i n g o fh i g h p e rfo r manc e c o n c r e t e a dd e d、 i t l 1 l i t h i u m s l a g an d fly a s hTh e e x p e r i me n t de mo n s t r a t e s the wa t e r t o b i n d e r r a t i o h a s t h e mo s t i n fl u e n c
6、e a mo n g the t h r e e f a c t o r s , a n d the l i t h i um s l a g d o s a g e h a s the l e a s t T h e c rac k i n g r e s i s t a n c e a t e arl y a g e s o f h i 曲 p e r f o r man c e c o n c r e t e a d d e d、 v i t h l i t h i u m s l a g an d fly a s h i s b e t t e r t h a n t h a t o
7、f c o mmo n c e m e n t c o n c r e t e i n the s a me c o n d i t i o n To s o m e e x t e n t th e i n c r e a s e o f l ithi um s l a g fi n e n e s s c a l l i mp r o v e the cra c k i n g r e s i s t a n c e a t e a r l y a g e s O f h i g h p e r f o r manc e c o n cre t e K e ywo r d s : h i
8、曲 p e r f o rm anc e c o n c r e t e ; l i thi um s l a g ; fl ya s h; k n i f e e d g eme tho d ; wa t e r t ob i n d e r r a ti o ; p o r a v e r ; c rac k i n g r e s i s t a n c e ate arl y a g e s 0 引言 混凝土作为一种重要的工程材料已被广泛应用于工程建 设和工业生产中, 尤其是自2 0 世纪 9 O年代初高性能混凝土这 一 概念被提出以来, 随着一些重大工程项 目的开工建设 , 混凝 土
9、材料的大规模使用已使之成为当今世界上用量最大、 用途最 为广泛的工程材料 l _ 。 然而, 混凝土结构在使用过程中总是不可 避免地会出现裂缝问题 , 混凝土结构的裂缝产生会加速混凝 土的碳化、 有害离子侵蚀以及钢筋的锈蚀进程 , 对建筑物结构 的正常使用和耐久性产生极其不利的影响, 甚至会导致建筑物 的失稳破坏 , 严重威胁着人民生命财产的安全。 因此, 混凝土抗 裂性能的研究具有十分重要的意义。 关于混凝土早期开裂以及性能劣化的研究最早起源于 1 9 8 9年 R I L E M 成立的关于混凝土早期温度裂缝的委员会阁, 在此后许多年的时间里国内外诸多学者围绕着混凝土裂缝问 题做了大量的研
10、究工作 , 包括导致混凝土产生裂缝的影响因素、 混凝土裂缝的评价方法和混凝土结构裂缝的修复等方面。 事实 上, 针对矿物掺料对混凝土早期裂缝影响的试验研究多集中在 粉煤灰、 硅粉和磨细矿渣的单掺和复掺, 对于复掺锂渣、 粉煤灰 高性能混凝土早期抗裂性能的研究至今仍较少。 同时, 以往学者 对于混凝土裂缝研究的试验方法多采用平板法、 圆环法【5 , 试件 生成裂缝形状以及开裂方向多为不规则裂缝 , 往往会增加测量 工作的难度, 导致测量误差的增大。 本试验采用刀口法对复掺锂渣、 粉煤灰高性能混凝土的早 期抗裂性能进行研究, 分析了水灰比、 锂渣掺量、 粉煤灰掺量以 及锂渣细度等因素对混凝土早期抗
11、裂性能的影响, 从而为减少 或者避免混凝土结构开裂提供理论依据。 1 试验概 况 1 1 试验原材料 水泥: 新疆天山水泥厂生产的P O4 2 5 R级水泥, 实测 2 8 d 抗压强度为 5 0 5 3 M: P a 。 细骨料 : 乌鲁木 齐河河砂 , 级配 良好的中砂 , 细度模数为 2 9 2。 粗骨料: 乌鲁木齐河河卵石, 连续级配, 粒径范围5 2 5 m m。 锂渣: 新疆锂盐厂锂渣 , 比表面积为 4 0 0 m2 k g原渣和 7 7 0 、 1 0 8 0m2 k g 磨细锂渣。 粉煤灰 新疆玛纳斯电厂 级粉煤灰。 外加剂: 新疆格辉科技有限公司生产的萘系高效减水剂。 1
12、2 试验 装 置 刀口法试验装置为图 1 所示的钢制模具, 模具内沿长度方向均 匀设置 7 根裂缝诱导器, 试件尺寸为 8 0 0 r m n x 6 0 0 m mx l O 0 m m, 与模具浇筑成一个整体。 1 3 试 验 方法 试验在( 2 0 2 )、 相对湿度为( 6 0 5 ) 的恒温恒湿实验室 进行, 试件成型 3 0mi n后, 调整风扇位置和风速 , 使风向平行于 收稿 日期 :2 0 1 l o 7 3 基金项目:国家高等学校博士点专项科研基金资助课题( 2 0 0 8 0 7 5 8 0 0 0 7 ) ; 新疆水利水电工程重点科研基金资助项目( X J Z D X
13、K - 2 0 1 0 0 2 - 1 2 ) 6 5 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m o o 目= o _ _ 鼍 o o o 8 o 800 短侧板 螺栓 加强肋 裂 缝 诱导 器 底板 图 1 混凝土早期抗裂试验装置图示意图( 单位 : mm) 试件表面和裂缝诱导器, 并确保试件表面中心正上方 1 0 c m处 风速为( 5 0 5 ) m s 。 自加水拌和开始计时, 在 2 4h 测读裂缝。 1 4试验设 计 本试验选取水胶比、 锂渣掺量和粉煤灰掺量 3个因素 , 每 种因素选取 3 个水平, 采用 ( 3 ) 正交表安排试验, 试验共浇筑 9组混凝土
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