桥梁拼接部位微膨胀混凝土内养护技术研究.pdf
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1、2 0 1 1 年 第 4期 4月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 CHI NA C0NCRETE AND CEMENT PR0DUCTS 2 01 1 N0 4 Ap r i l 桥梁拼接部位微膨胀混凝土 内养护技术研究 于春江 , 叶见曙 , 高美蓉 , 王 进 , 秦鸿根 ( 1 安徽省交通投资集团公司 , 合肥 2 3 0 0 8 8 ; 2 东南大学江苏省土木工程材料重点实验室 , 南京 2 1 0 0 1 8 ) 摘要 : 基 于“ 补偿收缩一内养护一纤维限缩阻裂技 术” 配制 了桥 梁拼接部 位 C 5 0微膨胀混凝 土和微膨胀 纤维混 凝 土。 探讨 了掺 不同纤维和 内养护剂
2、对混凝土工作性能 、 力学性能、 变形性 能和耐久性的影响规律 。 关键词 : 微膨胀 混凝土 ; 内养护 剂; 纤维 ; 力学性能 ; 耐 久性 Ab s t r a c t: Ba s e d o n t h e ” S hrin ka g e c o mp e n s a t i n g- I nt e r na l c urin g- Fi b e r l i mi t a nt i c r a c k i n g Te c hn i que ” ,C50 mi c r o e x p a n s i o n c o n c r e t e a n d mi c r o - e x p
3、 a n s i o n fi b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e u s e d f o r t h e c o n j u n c t i o n o f b ri d g e s a r e p r e p a r e d T h e i n flu e n c e l a ws o f a d d i n g d i f f e r e n t f i b e r s a n d i n t e r n a l c u rin g a g e n t s o n w o r k a b i l i t y ,me c h a n i c
4、a l p e r f o r ma n c e ,d e f o r ma t i o n r e s i s t a n c e a n d d u r a b i l i t y o f c o n c r e t e a r e d i s c u s s e d Ke y wo r d s : Mi c r o e x p a n s i o n c o n c r e t e ;I n t e rna l c u r i n g a g e n t ; F i b e r ; M e c h a n i c a l p r o p e r t y ; Du r a b i l i
5、t y 中图分 类号 : T U 5 2 8 文献标识码 : B 文章编号 : 1 0 0 0 4 6 3 7 ( 2 0 1 1 ) 0 4 6 9 一 O 5 0前 言 高性 能混凝 土的出现在很大程度 上推动 了现 代混凝土理论和技术的发展 , 由于其具有优异 的力 学性 能及 耐久 性 , 因而 在大 跨 度 桥 梁 和 高层 建 筑 中 得到 了广 泛应 用【 l 1 。但 高 性 能混 凝 土 早期 自收缩 明 显 , 易 引起 早期 开 裂 。使用 微 膨 胀 混凝 土 能 够 避 免 或 大 大减 轻 此 问题 带 来 的影 响 为解 决 混 凝 土 开 裂 问题提供 了一条有
6、效的途径2 1 。桥梁混凝土拼接部 位为微膨胀混凝土提供了 良好 的限制条件 , 而采用 微膨胀混凝土减少 了桥梁拼接部位 的收缩 , 使之较 普通混凝土更为密实。 桥 梁 混 凝 土 拼 接 部 位 工 程 质 量 问题 主 要 由原 材料和配合 比设计 、施工 以及质量控 制等 因素 引 起 。 因此 。 优选 膨 胀 剂 和养 护 方 案 对 于解 决 上 述 问 题具有重要 的意义【 3 J , 尤其是对于高性能混凝 土 , 其 较 低 的水 胶 比和 致 密 的结 构 使 得 水 分 相 对 较 难 进 人 内部 , 因此 , 需要 引入 内养护技术作为其养护方 案 【4 。 同时
7、, 采 用 掺加 不 同种 类纤 维 的方 法来 提 高 混 凝 土 的抗 裂 性 。 1 原材 料 与试 验方 法 1 1 原 材料 水 泥 : P 4 2 5级 硅 酸盐水 泥 。 粉煤灰 : I级粉煤灰。 膨胀 剂 : U型膨 胀 剂 J M一 ( E1 )和 C a O Mg O 类膨 胀剂 J M S A( E 2 ) 。 内 养 护 剂 : 超 吸 水 树 脂 ( S A P ) , 最 可 几 粒 径 为 11 2tx m 。 纤维 : 聚丙烯纤维 ( P P F ) 、 高强高模 聚乙烯醇纤 维 ( P V A F ) 、 超 细钢 纤 维 ( S F ) , 纤 维性 能 见
8、表 l 。 细骨 料 : 细度模 数 为 3 0的河 砂 。 表 1 三种纤维的几何参数与性能 粗 骨料 : 级配 为 5 - 2 5 mm 的石灰 岩 碎石 。 # l J J n 剂 : 萘 系高效 减水 剂 J MB。 1 2 试 验方 法 依据 G B T 5 0 0 8 0 2 0 0 2 普通 混 凝 土拌 合 物性 能 试验 方法标准测试 混凝土 的工 作性 ,依据 G B T 5 0 0 8 1 2 0 0 2 普通混凝土力学性能试验方法标准 测试混凝土 的力学性能 , 依据 J C 4 7 4 2 0 0 1 混凝土 膨胀剂 测试 混凝 土的变形性能 , 通过 电通量法和 冻
9、融循环试验测试混凝土耐久性 能等 , 通过试验研 究膨 胀 剂 、 内养护 剂 S A P和不 同纤 维 对微 膨 胀 混凝 一 6 9 2 0 1 1年第 4期 混凝土与水泥制品 总第 1 8 0期 土性能的影响规律。 1 3 配合 比 混凝土配合 比设计依据 J G J 5 5 2 0 0 0 普通混凝 土配合 比设计规程 、 G B 5 0 1 1 9 2 0 0 3 ( 混凝土外加剂 应用技术规范 进行 , 坍落度 2 0 0 2 0 mm, 满足 自密 实施工要求 ;配制强度满足 C 5 0混凝 土的设计要 求 , 具有微膨胀和低收缩的特点。要求水 中 1 4 d限 制膨胀率大于 2
10、 5 x 1 0 ;空气中 2 8 d限制干缩率小 于 3 0 x 1 0 。 ; 混凝 土具有 较好 的耐 久性 能 。为 了提 高 微 膨胀 混 凝 土 的抗拉 强度 和 抗开 裂 性 能 掺加 了一 定量的纤维 并研究了不同种类纤维对膨胀混凝土 性能的影响。 保持相同水胶比( 0 3 6 ) , 膨胀剂 E 1 、 E 2 掺量 均 为 1 0 , S A P掺量 为 O 一 0 2 , J MB掺 量 为 0 9 ( 掺 S A P组 为 1 1 ) 。 分别 掺加 三种 不 同品种 的 纤维 , 钢纤维( S F ) 为掺量 0 2 ( 体积 比) , 聚丙烯纤维 ( P P F )
11、 和聚 乙烯 醇纤 维 ( P V A F ) 掺 量为 0 1 ( 体积 比) , 试验 配合 比见表 2 。 2试 验 结果与 讨论 2 1 内养 护剂 对混 凝土工 作性 能 的影 响 将混凝土坍落度控制在 2 0 0 m m+ 2 0 m m, 满足 自 密 实 施 工 要 求 , 泌 水 率 小 , 保 水 性 好 , 工 作 性 能 良 好 , 试验结果见表 3 。 表 2 掺加不 同膨胀剂和纤维的混凝土 配合 比 表 3不 同 配合 比 的微 膨 胀 混 凝 土 工 作 性 能 由表 3可见 掺 内养 护 剂及 纤 维对 混 凝 土凝 结 时间影响不大 。由于 S A P的吸水作
12、用 , 对混凝土流 动性 有 影 响 可 采 用 适 当增 加 减 水 剂 的方 法 来 解 决。本试验掺加 0 2 S A P的同时, 需要增加萘系减 水剂 0 2 才能使混凝土坍落度保持不变。 在纤维掺 量较小时 。 纤维对混凝土坍落度的影响较小。其 中, 掺加 0 2 的钢纤维对坍落度几乎没有影响。 而有机 纤维在拌合过程 中形成网络 , 使混凝 土的流动性降 低。 其中由于 P V A F表面亲水 , 降低混凝 土坍落度 的 效果更为明显 。除了掺加 S F外 , 不管是掺加内养护 剂还是掺有机纤维 , 对混凝土拌和物表观密度 的影 响均较 小 。 2 2 内养 护剂对 混凝 土力 学
13、性 能 的影 响 一 7 0一 内养护剂对混凝土力学性能影响见图 1 、 图 2 。 试验结果表明, 在标准养护条件下 , 掺 内养护剂 对混凝土抗压强度的影响不大 , 但可使抗折强度和 善 嘿 星 骥 越 骥 辖 E1 E1 S E2 E 2S S F PVA PP F 图 1 不 同配合 比混凝土抗压强度 E1 El S E2 E2 S SF P VA P PF 图 2 不同配合 比混凝土抗折强度和劈拉强度 加 如 加 m 0 O 8 6 4 2 0 量 磊 簪 蓑 构 , 提高了混凝土界面粘结力 , 敏便 , , 蔫 譬 警 雯 薹 乐 小 s水 2 3 车 鬈 混 凝 土 的 限 蔷
14、置 薹 n 誓 妻 骞 于或大于“ 背向变形” 时则裂缝小 。 毫 褂 淞 器 醛 龄期 d 萼 E 也1 粪 帐 蝴 鬻 2 6 6 7 : E 2 S组 2 8 d限 制 膨 胀 值 较 也 z 1 8 6 芭 。 是 嚣 磊 差 警 凳 姜 的 ; x 剂 混 凝 考 荔 1 O 。 4 , 而 E 2 S组 为 1 6 1 0 。 4 , 均明亚 剂 的 言 胀 一 收 缩 落 差 值 为 1 2 10 ,而 一 x - 膨胀一 收缩落差值 比E 2 S组藏少 。 组 和 P P F , , o 田 埝 内养护剂和纤维可 以有效 地提高 嘭 : 军 , P VAF 一 性能, 其中掺
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- 关 键 词:
- 桥梁 拼接 部位 膨胀 混凝土 养护 技术研究
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