不同骨料混凝土的界面结构特征及极限拉伸性能.pdf
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1、第 1 4卷第 6期 2 0 1 1年 1 2月 建筑材料学报 J OURNAL OF B UI LDI NG MATERI ALS V0 I 1 4 。 No 6 De e 。 2 O11 文章 编号 : 1 0 0 7 9 6 2 9 ( 2 0 1 1 ) 0 6 0 8 3 4 0 5 不 同骨料 混凝 土的界 面结构 特征及极 限拉伸性 能 欧 阳幼 玲 , 陈迅 捷 , ( 1 南京水利科学研究院 材料结构所 , 2 南京水利科学研究院 水文水资源与水利工程科学 国 蔡 跃波 江苏 南京 2 1 0 0 2 9 ; 家重 点实 验室 , 江 苏 南京 2 1 0 0 2 9 ) 摘
2、 要 :采 用扫 描 电镜 和能 量散 射 能谱 分 析仪 分析 了混凝 土 中砂岩 、 大 理岩 、 正 长岩 和 玄武 岩 4种 骨 料 与 水泥 浆体界 面结构 特征 , 并 对这 4种 骨料 混凝 土的 极 限拉 伸 性 能进 行 了研 究 结 果表 明 : 不 同 骨料 饱 和 面干 吸水 率不 同 , 影响 了骨料一 水 泥 浆体界 面过 渡 区水化 产 物 的化 学组 成 , 进 而 影 响 了界 面结构 特征 砂 岩 、 大理 岩 骨料 与水 泥浆 体 界 面过 渡 区存在 氢氧 化 钙 的 富集 ; 正 长岩 、 玄 武岩 骨 料 与 水泥 浆体界 面过 渡 区则较 少见 到
3、 氢氧 化 钙 的 富 集 4种 骨料 与 水泥 浆 体界 面过 渡 区宽度 大 小顺 序 为 : 大理 岩 砂岩 正长 岩 玄 武岩 不 同骨料 混凝 土的 轴 心抗 拉 应 力应 变行 为 受 骨料 一 水泥 浆 体界 面结 构特征 的影响 关键 词 :水 工混凝 土 ;骨料 ;吸 水 ;界 面 ;结构 特征 ;极 限拉 伸 性 能 中图分 类 号 : TU5 2 8 0 文 献标 志码 : A d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 7 9 6 2 9 2 0 1 1 0 6 02 2 I n t e r f a c i a l M i c r o s t
4、 r u c t u r e Ch a r a c t e r i s t i c s a nd Ul t i ma t e Te ns i l e Pr o pe r t i e s o f Co n c r e t e s wi t h Di f f e r e n t Ki nd s o f Ag g r e g a t e s OUY ANG Y o u l i n g , CHEN Xu n - j i e 。 C AI Y u e b o , ( 1 Ma t e r i a l s a n d S t r u c t u r a l E n g i n e e r i n g D
5、e p a r t me n t ,Na n j i n g Hy d r a u l i c Re s e a r c h I n s t i t u t e ,Na n j i n g 2 1 0 0 2 9 ,Ch i n a : 2 St a t e Ke y La bor a t o r y o f Hy dr ol o gy - W a t e r Re s o ur c e s an d Hyd r a u l i c Engi n e e r i ng, Na n j i n g Hy d r a u l i c Re s e a r c h I n s t i t u t e
6、 ,Na n j i n g 2 1 0 0 2 9,Ch i n a ) Abs t r a c t :I nt e r r a c i a l mi c r o s t r uc t ur e c h a r a c t e r i s t i c s o f f o ur di f f e r e nt a g gr e ga t e c e me n t p a s t e we r e i n ve s t i ga t e d b y s c a n n i n g e l e c t r o n mi c r o s c o p e ( S EM )a n d e n e r g
7、 y d i s p e r s i v e s p e c t r o me t e r ( EDS ) Th e f o u r a g g r e g a t e we r e s our c e d f r o m s a nd s t one,ma r bl e,s y e ni t e a nd ba s a l t ,r e s p e c t i v e l yTh e u l t i ma t e t e n s i l e p r op e r t i e s O f c on c r e t e wi t h t h os e f o ur d i f f e r e n
8、 t a gg r e ga t e s we r e d i s c us s e d Te s t r e s ul t s s ho w t ha t t he wa t e r a b s o r pt i on a t s a t u r a t e d s ur f a c e d r y ba s i s v a r i e s a mo ng t he f o ur a g gr e g a t e s a nd a f f e c t s t he c h e mi c a l c omp os i t i o n o f hy d r a t i o n p r o d u
9、 c t s i n i n t e r f a c i a l t r a n s i t i o n z o n e o f a g g r e g a t e c e me n t p a s t e ,a n d t h e n a f f e c t s t h e i n t e r f a c i a l mi c r o s t r u c t u r e c ha r a c t e r i s t i c s Ca l c i u m h yd r ox i de c r y s t a l i s i de n t i f i e d m o r e c l e a r
10、l y t o b e c on c e nt r a t e d a l o ng t he a g gr e ga t e c e me n t pa s t e i nt e r f a c i a 1 t r a ns i t i o n z o ne of s a n ds t o ne a nd m a r bl e t ha n t ho s e o f s ye n i t e a nd b a s a l t Th e wi dt h o f i nt e r f a c i a l t r a ns i t i o n z o ne v a r i e s a mon g
11、f o ur a gg r e g a t e s,i e i n de s c e n di n g or d e r: ma r bl e,s a n ds t o ne,s y e ni t e a nd ba s a l t I t i s a l s o i mpl i c a t e d t h a t t h e i nt e r r a c i a l mi c r o s t r uc t ur e c ha r a c t e r i s t i c s p l a y a r o l e i n a f f e c t i ng t he a xi a l t e ns
12、i l e s t r e s s s t r a i n be ha v i o r s o f c o nc r e t e s Ke y wo r ds : hy dr a u l i c c o nc r e t e;a g gr e g a t e;wa t e r a bs o r p t i o n;i nt e r f a c e;mi c r os t r uc t ur e c ha r a c t e r i s t i c;u l t i ma t e t e ns i l e p r o pe r t y 收稿 日期 : 2 0 1 0 0 8 2 6 ;修订 日期
13、: 2 0 1 0 1 2 - 3 0 基金项 目 : 国家 自然科学基金委员会 、 二滩水 电开发有 限责 任公 司雅 砻江水 电开发联合研究基金重点项 目( 5 0 5 3 9 0 4 0 ) 第 一作者 : 欧 阳幼玲 ( 1 9 7 3 一), 女 , 湖北 黄石人 , 南 京水利科 学研究 院高级 工程师 , 硕士 主 要研究方 向为水工 材料 E ma i l : y l o u y a n g n hr i c n 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 6期 欧 阳幼玲 , 等 : 不 同骨料混凝土 的界 面结构特征及极 限拉伸性 能 8 3 5 混
14、凝土性能除受骨料强度 、 弹性模量 和水泥浆 体性能等因素影响, 还受骨料一 水泥浆体界面过渡区 结构的影响_ 】 骨料一 水泥浆体界面过渡 区结构相 对疏松, 强度 较低 , 在外界 因素 的作用下易 出现 裂 纹 3 , 且水 化产 物 的组成 及形 貌 与基体 不 同 已有 的 研究 4 。 表明, 骨料 的矿物组成和表面结构会影响到 水化 产物 特 别 是 氢 氧 化 钙 ( CH) 和 钙 矾 石 ( AF t ) 的 成核 生长 , 从 而影 响到 界面 过渡 区 的微 观 结构 , 进 而 影响到界面过渡 区的力学性 能 但 目前有关不 同骨 料吸水率对骨料一 水泥浆体界面过渡
15、区结构影响的 研究较少 , 且主要集 中在轻骨料方面r 8 铷; 另外 , 由于 水 工 混凝 土骨 料 均 预 先饱 水 , 并且 普 遍 掺 加 了粉 煤 灰等掺合料, 因此 , 不同骨料吸水特性对水工混凝土 界面 结构 特征 的影 响有 待探 讨 为此 , 本文 在 各骨 料 饱和 面干 状 态条 件 下 , 研 究 了砂 岩 、 大 理 岩 、 正 长 岩 和玄武岩 4种骨料与水 泥浆体界面结构特征 , 同时 对 4种 骨料 混凝土 的极 限拉 伸性 能也进 行 了研究 1 试验 - 1 1 原 材料 试验所用水泥为 P04 2 5中热硅酸盐水泥 , 粉煤灰为 I级粉煤灰, 掺量为 3
16、 0 ” 二级配粗骨料 分 别 为砂 岩 、 大 理 岩 、 正长 岩 和 玄武 岩 碎 石 ; 细 骨 料 为 与粗骨 料 相对 应 的 人 工砂 , 均属 于 二 级 配 区的 中 粗砂 不同骨料性能见表 1 由表 1可见 : 玄武 岩骨 料饱和面干吸水率最小 , 压碎值也最小 ; 正长岩骨料 饱和面干吸水率最大, 压碎值也最大 ; 大理岩和砂岩 骨料饱和面干吸水率和压碎值居 中, 其 中砂岩骨料 饱 和 面干吸水 率较 大理 岩骨 料 高 表 1 骨料性能 Ta b l e 1 Ag g r e g a t e p r o p e r t i e s 1 2试验 方 案 成 型混 凝 土
17、试件 时 , 骨料 均 为饱 和面 干状 态 混 凝 土水 胶 比为 0 3 9 , 砂率 为 0 3 6 掺加 萘 系 减水 剂 及 引 气剂 , 使 混凝 土的坍 落度 控 制在 ( 9 0 2 0 )mm, 含气量控制在 4 5 ( 体积分数) 试件尺寸分别 为 1 0 0 m mX1 0 0 mm1 0 0 r n l T l 和 1 0 0 mmX 1 0 0 m mX 5 1 5 mm 试件 标准 养 护至 1 8 0 d 进行 微观测试 时 , 将 1 0 0 mi l l 1 0 0 mi l l 1 0 0 mm 试 件 的上下 两 端各切 去 2 0 I T l m 左 右
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- 关 键 词:
- 不同 骨料 混凝土 界面 结构 特征 极限 拉伸 性能
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