道面水泥混凝土气孔结构影响因素的试验研究.pdf
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1、2 0 1 4 年 第 6 期 (总 第 2 9 6 期 ) N u mb e r 6 i r l 2 0 1 4 ( T o t a 1 No 2 9 6 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 理论研究 THE0RET I CAL RES EARCH d o i : 1 O 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 4 0 6 0 1 2 道面水泥混凝土气孔结构影响因素的试验研究 张俊 ,翁兴 中 ,张广显 。丁邦明 。 ,刘华勇 。 ,刘涛 。 ( 1 空军工程大学 机场建筑工程系,陕西 西安 7 1 0 0 3 8 ;2 9 3 4 3 7部队,
2、河北 保定 0 7 4 2 0 0 ; 3 中国航空港建设第三工程总队,江苏 南京 2 1 0 0 0 0 ) 摘要 : 为了探究道面水泥混凝土气孑 L 结构的影响因素 , 进行了新拌混凝土含气量、 养护龄期、 振捣时间对混凝土气泡特征参 数的影响试验 , 分析了这三种因素的影响规律。 结果表明 : 新拌混凝土含气量为 4 6 比较合理 , 过量引气不利于气孔结构的形 成; 气泡特征参数在从 7 8 d时有较大变化 , 养护 2 8 d时基本达到稳定, 用早期龄期 的试样观测会有误差 ; 适 当延长振捣时间 ( 3 0 S ) 有利于硬化混凝土形成较好的气孑 L 结构 , 尤其是对混凝土道面的
3、上半层 , 可以有效地提高混凝土道面表面的抗冻性 , 但混 凝土振捣时间超过 6 O s , 对形成的气孑 L 结构产生不利的影响。 关键词: 机场工程 ;水泥混凝土道面;含气量;气泡特征参数 中图分类号: T U 5 2 8 0 1 文献标志码 : A 文章编号: 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 4 ) 0 6 0 0 4 1 0 4 E x p e r i me n t a l r e s e a r c h o f i n f l u e n c i n g f a c t o r s o f a i r v o i d p a r a m e t e r s o f p
4、 a v e m e n t c on c r e t e ZHAN GJ u n , WENGXi n gz ho n g , ZHANG Gu a n g x i a n2 , DI NGBa ng mi n g3 , LI UHu a y o n g , L I U T a o ( 1 De p a r t me n t o f Ai r fi e l da n dB u i l d i n gE n g i n e e r i n g , Ai r F o r c eE n g i n e e ri n gUn i v e r s i t y, Xi an 7 1 0 0 3 8 ,
5、C h i n a ; 2 P L AU n i t 9 3 4 3 7 , B a o d i n g 0 7 4 2 0 0 , C h i n a ; 3 C h i n a A i r p o r t C o n s t r u c t i o n T h i r d E n g i n e e ri n g C o rps , N a n j in g 2 1 0 0 0 0 , C h i n a ) Ab s t r a ct: I n o r d e r t o e x p l o r e i n fl u e n c i n g f a c t o r s o f a i r
6、 v o i d p a r a me t e r s o f p a v e me n t c o n c r e t e , t h e e x p e ri me n t a l t e s t o f a i r c o n t e n t o f f r e s h l y mi x e d c o n c r e t e , c u r i n g p e ri o d a n d v i b r a t i n g t i me a r e c a r r i e d t o s t u d y t h e e ffe c t s o n t h e air v o i d p
7、a r am e t e r s , t h e i n fl u e n c e l a ws a r e an a l y z e d Th e e x pe rime n tal r e s u l t s s ho w t h a t f o u r pe r c e n t t o s i x pe r c e nt o ft he a i r c o n t e n t o ffre s hl y mi x e d c o n c r e i s r e a s o n a bl e, t oo muc h a i r c o n t e n t c ou n t a g a i
8、n s t t h e s t r u c t u r e o fa i r v o i d Th e air vo i d p aram e t e r s are ma i n l y s t a bl e a fte r t we n t y - t wo da y s c ur i n g, us i n g t e s t p i e c e t o o b s e r v e w i l l b ri n g d e v i a t i o n P r o l o n g th e c u ri n g p e ri o d a p p r o p ri a t e l y ( t
9、 h i r t y s e c o n d s ) i s f a v o r t o t h e f o r ma t i o n o f b e t t e r s t r u c t u r e o f a i r v o i d , e s p e c i a l l yfor t h e u p p e r l e v e l , h o we v e r , v i b r a t i n g e x c e s s s i x ty s e c o n d s i s h a r mf u l t ot h e s t r u c t u r e o f a i r v o i
10、 d K e yw o r d s : a i r fi e l d e n g i n e e r i n g ; c e me n t c o n c r ep a v e me n t ; a i r e n t r a i n i n g a g e n t ; air v o i dp ara me t e r s 0 引言 抗冻性是寒冷地区机 场水泥 混凝 土道面一项重要指 标 , 通过在混凝土中添加 引气剂 , 使混凝 土达到一定含气 量来提高混凝土的抗冻性是现在 的普遍做法【 n 。 表征硬化 混凝土气孔结构的参数主要包括 : 含气量 、 气泡平均直径、 气泡 比表面积和气泡
11、间距系数 , 其 中气泡 间距系数最为重 要2 】 。 现有研究多集中在新拌混凝土含气量及硬化混凝土 气泡体 系特征参数对混凝土抗冻性等的影响。 沈化荣等 2 和 Z b i g n i e w G i e r g i c z n y等 3 1 研究 了气 孔结 构对 水泥混 凝 土抗 盐冻 的影响 , 丁蓓等 4 研究 了引气剂 品种对新拌混凝 土和硬化混凝土冻融耐久性 的影 响, 陈霞等 5 1 研究 了混凝 土冻融循环次数与气泡平均半径和气泡数量的关系, 张 云清等 6 1 和于文均等7 研究了矿物掺合料对气孔结构和抗 冻性的影响, 岑国平等 8 1研究了道面混凝土含气量与气泡 间距系数
12、对抗 冻性的影 响。 对气泡特 征参数影 响因素 的 研究相对较少 , 郭明洋等9 1研究 了水灰 比对气泡特征参数 收稿 日期 :2 0 1 3 1 2 1 0 的影响 , 杨钱荣 等研 究 了高 频振捣对 混凝 土气泡参 数 的影 响 , 董军 等 1 1 研 究 了机场道 面施工 方式( 振 捣 ) 的不 同对引气混凝 土气 泡特征参 数 的影 响 , 杨 钱荣等 f l 2 】 研究 了引气剂品种的不同对气 泡特征参数的影响 , 徐华轩 等【 l3 】 还研究 了测试 龄期对气孔结构 的影 响 , 但 仅测试 了 C 3 0 、 C 5 0 混凝 土气泡 间距 系数和气 泡平均半 径
13、。 事 实上 即使 同种引气剂 引气且含气量相 同的新拌混凝土 , 因为其他因 素 , 比如养护 时间 、 振捣 时间 的不 同 , 其硬化混 凝土 的气 泡体系特征参数并不尽相 同, 而且道面水泥混凝土也有其 特殊性 , 即干硬性 、 水 泥用量少 、 骨料 的粒 径大 、 振捣 和作 面时间长等 , 且其表 面工作环境恶劣 , 受耐久性破坏较严 重 , 有 必要分 成上下 两层分 别研究 。 相关的研究较少涉及 这几个方面。 本试验试图通过调整新拌道面水泥混凝 土含气量 、 养 护时间 、 振捣 时间来探讨这三个因素对道面水泥混凝土气 孔结构的影 响 , 并通过分层统计来探究振捣对上下半层
14、的 影响, 为实际 的道 面混凝 土引气设计 、 施工提供参考 。 41 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 原材料及试验 方法 1 1 原材料及气泡特征参数测试 水泥 采用陕 西耀县秦 岭牌 P 0 4 2 5 R级水 泥 , 密 度 3 1 0 0 k g m ; 细集料采用灞河中砂 , 细度模数 2 7 4 , I I 区, 级配 合格 , 密度 2 6 3 0 k g m 3 , 堆积密度 l 5 3 0 k g m3 , 含 泥量 0 9 ; 粗集料采用泾阳石灰岩碎石 , 级配合格 , 密度 2 7 1 0 k g m 3 , 堆 积密度 1 6 2
15、0 k g m3 ;减水剂采用 F D N一 2 型减水剂 。 引气剂 选择 S J 2型引气剂 , 为皂素类引气剂 , 这是非离子型表面 活性剂 , 其主要成分为三萜皂甙 , 粉剂 。 新拌混凝土含气量测试采用 J T G E 3 0 - - 2 0 0 5 公路工程 水泥及水泥混凝土试验规程 中的混合式气压法。 含气量按 式( 1 ) 计算 : l C ( 1 ) 式中 : A 混凝土拌合物的含气量 , ; A 仪器测定含气量 , ; c 集料含气量 , 。 硬化混凝土气泡特征参数测试采用 S L 3 5 2 -2 0 0 6 水工 混凝土试验规程 中的直线导线法。 根据骨料最大粒径( 不
16、超 过 4 0 mm) , 选择观测面积 1 7 0 0 0 mm , 导线长度 2 8 0 0 m l 1 。 测定硬化混凝土 中气泡 的数量 、 大小和间距 , 计算混凝土 的含气量 、 气泡比表面积和间距系数等气泡参数 。 气泡平均半径按式 ( 2 ) 计算 : F 4 ( 2 ) , = Z J 对于气泡间距系数 : 当混凝土 中浆气 比 P A大于 4 3 3时, 按式 ( 3 ) 计算 : = + 当混凝土中浆气比 P A小于 4 3 3 时 , 按式( 4 ) 计算 : ; ( 4 ) 4 n t 式中: f 气泡平均弦长 , m m; r 气泡平均半径 , m m; A硬化混凝
17、土的空气含量( 体积 比) ; P 混凝土中水泥净浆含量( 体 积 比, 不包括空气含量) ; 平均每 1 0 mm导线切割的气泡个数 ; 气泡间距系数 , mm。 1 2试 验 方 法 混凝土基准配合 比采用某机场道 面施工配合 比( 质量 比) : 水泥: 水: 砂: 石 = 3 2 5 : 1 5 0 : 6 3 0 : 1 2 5 0 , 掺加引气剂 的混凝 土配合 比为: 水泥: 水: 砂: 石 = 3 2 5 : 1 4 0 : 6 4 5 : 1 2 6 8 。 以减水剂控 制 昆 凝土坍落度为 4 0 6 0 mi l l 。 引气剂按水泥用量 ( 质量 ) 的 百分比来掺加,
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- 关 键 词:
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