评价方法影响混凝土抗冻临界强度作用机理的研究.pdf
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1、2 0 1 1 年 第 9 期 (总 第 2 6 3 期 ) Nu mb e r 9 i n 2 0 1 1 ( T o t a l No 2 6 3 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 理论研究 THEORETI CAL RES EARCH d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 1 0 9 0 0 1 评价方法影响混凝土抗冻临界强度作用机理的研究 刘军 。刘润清 。张冰 ,张云 ( 沈阳建筑大学 材料科学与工程学院, 辽宁 沈阳 1 1 0 1 6 8 ) 摘要: 为了从耐久性的角度保证冬季施工混凝土的后期性能使用要求,
2、 开展了抗压强度法和抗冻性能法下低温混凝土抗冻临界强度 的研究 , 确定了不同评价方法下抗冻I临界强度的取值范围, 并探讨了评价方法影响混凝土抗冻临界强度的作用机理, 为冬季施工混凝土 确定安全 的抗冻临界强度提供了理论支撑。 关键词: 评价方法;混凝土;抗冻临界强度;抗冻性能法 中图分类号 : T U5 2 8 0 l 文献标 志码 : A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 1 ) 0 9 0 0 0 1 0 3 Me c hanism a bo ut e f f e c t o f ev a l ua t i on m e t hod on c on cr e
3、t e a n t i f r e ez e c r i t i c a l s t r en l g t h LI U J o n, LI U Rtm q j n g, ZHANG Bi n g, ZHANG Yu n ( Ma t e ri a l S c i e n c e a n dE n g i n e e ri n g Co l l e g e , S h e n y ang J i a n z h uUn i v e r s i t y, S h e n y a n g 1 1 0 1 6 8 , C h i n a ) Ab s t r a ct: I n o r d e r
4、t o e n s u r e t h e r e q u i r e me n t s t h a t t h e p o s t p e rf o r man c e o f c o n c r e t e i n wi n t e r c o n s t r u c t i o n fr o m the d ura b i l i ty p o i n t o f v i e w Re s e a r c h e s o n the an t i f r e e z e c r i t i c a l s t r e n g t h o f l o w- t e mp e r a t u
5、 r e c o n c r e wi t h t h e e v a l u ati o n me t h o d o f c o mp r e s s i v e s t r e ng t h and f r os t r e s i s t a n c e I t n o t o n l y d e t e r mi n e s t h e r an g e of an t i f r e e z e c rit i c a l s t r e ng t h i n d i ffe r e n t e v a l u a t i o n me t ho ds b u t a l s o
6、i n v e s t i g a t e s t h e me c h a n i s m t h a t e v a l u a t i o n me t h o d s a ffe c t t he ant i f r e e z e c rit i c a l s t r e n g t h o f c o n c r e t e Th u s , i t p r o v i d e s t he t h e o r e t i c a l s u pp o r t t o e n s u r e the s a f e a n t i f r e e z e c rit i c a
7、l s t r e n g t h i n wi n t e r c o ns t r u c t i o n Ke ywor ds : e v a l ua t i o nmh o d; c o n c r e t e ; a nt i fre e z e c ri t i c a l s e ng t h; f r o s t r e s i s t anc e e v a l u a t i o nme tho d 0 引言 混凝土抗冻临界强度作为低温混凝土施工质量监测最直 接和最简便的性能指标 , 一直延用至今。 随着低温混凝土研究 的深入 , 抗冻临界强度作为现场施工检测指标 , 其
8、简便性和有 效性使其在低温混凝土研究领域中有着长期的研究价值 , 但是 如何准确的确定这一指标 , 使其在表征低温混凝土的早期抗冻 性能方面更具有权威性和代表性 , 已经成为近几年低温混凝土 领域研究的热点和难点 。 传统低温混凝土抗冻临界强度确定 的评价方法为抗压强度法, 主要基于低温混凝土冻后抗压强度 发展的情况来确定其抗冻临界强度 , 而现阶段混凝土的应用 , 由于结构工程安全需要, 更注重其后期的耐久性【 3 。 针对这一问 题, 基于对低温混凝土后期耐久性能影响的考虑 , 提出了抗冻 性能评价方法, 确定了在该评价方法下低温混凝土抗冻临界强 度的取值, 研究了这种评价方法与传统中抗压
9、强度评价方法对 低温混凝土抗冻临界强度取值的影响, 以及由于评价方法不同 造成抗冻临界强度取值不同的作用机理。 1 试验原材料及试验 方法 1 1 原材料及组成设计 ( 1 ) 水泥: 本试验采用沈阳冀东水泥有限公司生产的盾石 牌 P I I 4 2 5 级水泥, 密度约为 3 1 g c m3 。 ( 2 ) 粗集料: 采用石灰岩碎石 5 - 2 0 mm, 即最大粒径为2 0 r n r fl 。 连续颗粒级配, 压碎指标为2 1 0 , 含泥量为 0 6 。 表观密度约 为 2 7 5 0k g m 。 ( 3 ) 细集料: 选用河砂, 属中砂, 细度模数约为 2 8 。 级配良好, 属
10、 I I 区, 坚固性为 4 1 0 , 含泥量为 1 1 。 表观密度约为 2 5 0 0 k g m 。 ( 4 ) 粉煤灰 : 选用沈阳 I 级粉煤灰, 密度 2 4 0 g c m , 需水量 比9 2 , 4 5 iz m方孔筛筛余 9 5 。 ( 5 ) 硅灰: 实测密度为 2 : 2 1 6 g c m , 比表面积约为 2 0 0 0 0 m ( 6 ) 外加剂: 萘系高效减水剂, N a : S O , 。 ( 7 ) 水 : 沈阳市饮用自来水。 试验中共采用 8 组不同组成谢 十 的混凝土, 具体情况见表 1 。 表 1 混凝土组成设计 编号 早强剂掺量 高效减水剂掺量 粉
11、煤灰掺量 硅灰掺量 B 3 1 1 O C 3 1 1 5 一 D 3 1 2 0 一 E 3 l 一 5 F 3 1 8 G 3 1 一 i 0 H 3 1 1 5 5 I 2 试验 环境 一 次气冻环境: 混凝土经过不同预养护时间后, 放入恒负 收稿 日期 :2 0 1 1 _ o 3 1 8 基金项目:国家“ 十一五” 科技支撑计划重大项 目( 2 o 0 6 B A J 0 4 A 0 4 ) ; 国家自然科学基金( 5 1 O 7 2 1 2 2 ) ; 辽宁省自然科学基金资助项 目( 2 o 0 8 2 o 0 8 ) 1 温为一 2 O的冰箱中静置 3 d 。 一 次水冻环境:
12、混凝土经过不同预养护时间后浸水 4 h , 捞 出擦干表面, 放入恒负温为一 2 0的冰箱中静置3 d 。 多次冻结环境: 混凝土经过不同预养护时间后 , 放入测试 抗冻性能的快速冻融仪中, 冻融 6 个循环。 2 试验 结果与分析 由于对冬季施工中混凝土后期性能要求的不同, 在传统确 定抗冻临界强度的抗压强度法( 受冻转标准养护后混凝土的抗 压强度不低于标准养护混凝土抗压强度的 9 5 ) 的基础上, 提 出了确定低温混凝土的抗冻性能法( 受冻转标准养护后混凝土 的抗冻融循环次数不低于标准养护混凝土的抗冻融循环次数 的 9 5 ) t3 1 。 2 1 评价方法对混凝土抗冻临界强度的影响 根
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