不同腐蚀条件下活性粉末混凝土的抗弯性能.pdf
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1、2 0 1 6年第 2期 2月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 C HI N A C ONCR E T E AND C EME NT P R0DUC T S 2 0 1 6 No 2 F e b r u a r y 不同腐蚀条件下活性粉末混凝土的抗弯性能 贺 奎 , 王万金 , 贾方方 , 路振宝 , 刘俊元 , 孔德成 ( 1 北京市功能性高分子建筑材料工程技术研究 中心 , 北京市建筑工程研究 院有限责任公司 , 1 0 0 0 3 9 ; 2 北京交通职业技术学院 , 1 0 2 2 0 0 ) 摘要 : 采用四点弯 曲试验研 究 了不 同腐蚀条件 下钢 纤维活性粉末 混凝 土的抗弯性能
2、。结果显 示。 氯盐一 冻 融 循环耦 合作用对试 件的抗 弯强度腐蚀作 用大 于冻融循 环单 因素的腐蚀 氯盐一冻融耦合循环 1 5 0 0次后 , 试件的抗 弯强度仅为标准养护的4 5 0 2 。由于活性粉末混凝土基体致密, 腐蚀作用下, 试件表面钢纤维锈蚀, 但 内部钢纤维 仍 能起到很好 的限裂作 用。 基体开裂后仍能保持较好的持荷能 力 抗弯试件 的相 对剩余强度都 能达到 8 0 以上。 关键 词 : 活性粉末 混凝 土; 抗弯性能 ; 盐侵蚀 ; 冻融循 环 ; 耦合 Ab s t r a c t : Be n d i n g p r o p e r t i e s o f s
3、t e e l fi b e r r e a c t i v e p o wd e r c o n c r e t e u n d e r d i ffe r e n t c o rro s i o n c o n d i t i o n s we r e s t u d i e d b y f o u r p o i n t b e n d i n g t e s t E x p e ri me n t a l r e s u l t s s h o w t h a t the c o r r o s i o n of c h l o r i d e s a l t c o u p l i
4、n g f r e e z e - tha w c y c l e s i s g r e a t e r tha n the f r e e z e - tha w c y c l e s Af t e r 1 5 0 0 t i me s c h l o ri d e s a l t c o u p l i n g f r e e z e -t h a w c y c l e s ,b e n d i n g s t r e n g t h of t h e s p e c i me n s w a s o n l y a b o u t 4 5 0 2 o f t h e s t a n
5、 d a r d c u rin g B e c a u s e of t h e c o mp a c t n e s s o f r e a c t i v e p o w d e r c o n c r e t e , e x t e r - n a l s t e e l fi b e r c o rr o s i o n b u t t h e i n t e r n a l s t e e l fi b e r C an s t i l l r e s t r i c t the d e v e l o p me n t o f c r a c k s T h e r e f o
6、r e ,t h e r e l a t i v e r e s i d u a l s t r e n gth o f t h e b e n d i n g s p e c i me n c a n k e e p o v e r 8 0 , wh i c h s h o ws t h a t i t h a s g o o d l o a d c a p a c i t y a f t e r the ma t r i x c r a c k i n g Ke y wo r d s :Re a c t i v e p o w d e r c o n c r e t e ; B e n d
7、 i n g p r o p e r t y ; S alt c o r r o s i o n ; F r e e z e - tha w c y c l e s ; C o u p l i n g 中图分类号 : T U 5 2 8 0 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1 O 0 0 4 6 3 7 ( 2 0 1 6 ) 0 2 1 5 0 3 0前 言 活性粉末混凝土具有超高 的耐久性能 , 国内外 学者对其耐久性能包括抗冻性 、抗氯离子渗透性 能、 抗化学侵蚀性能等都进行 了大量研究1 1 。由于其 优 异的性 能 , 目前 , 活性粉末混凝土 已在工程 中应 用。混凝土结构在
8、服役期间 , 经常要受多因素耦合 作 用下 的腐蚀 , 如北方地 区冬季 喷洒 除冰盐 , 混凝 土要经受氯盐和冻融循环耦合的腐蚀作用。盐冻破 坏是 目前混凝土耐久性劣化 的一个重要问题。 韩荣霞圆 对活性粉末混凝土在氯盐和冻融循环 耦 合作用下的抗 压强度及抗氯离子渗透系数进行 了研究 。 分析了腐蚀机理。研究表明 , 在氯盐和冻融 循 环耦合作用 下活性 粉末 混凝 土仍 能保 持优异 的 耐久性能。对于机场和道路工程 , 混凝土的弯 曲强 度是结构设计 的重要指标。同时 , 混凝土的韧性对 于结构变形 和抗震性能十分重要 。活性粉末混凝土 内掺有大量钢纤维 , 在腐蚀作用下能否继续保持优
9、 异 的韧性和抗弯性能?为解答此 问题 , 本文对不 同 腐蚀作用后活性粉末混凝土 的抗 弯性能进行 了研 基金项 目: 北京市百 千万人才资 助项 目: 北京市 博士后 基金 资助项 目( 2 0 1 4 Z Z 一 4 1 ) 。 究 为活性粉末混凝土的工程设计提供技术参考。 1 试 验 1 1 试验原材料及配 比 本试验 中制备活性粉末混 凝土 的主要原材料 有 P O 4 2 5级普通硅酸盐水泥 ; S i O 2 含量大于 9 0 的超 细微硅粉: 粒径为 0 1 6 1 2 5 m m的级配石英砂; 直径 0 2 2 m m 长度为 1 3 1 5 ra m的镀铜钢纤维; 新型 高
10、效减水剂 和水 。试验 中选用钢纤维体积掺量为 2 0 , 即每 m 。 掺量为 1 6 0 k g o具体配比见表 1 。 表 1 活性粉末混凝 土配合 比 k g m 1 2 试 验 方法 采用 1 0 0 mmx 1 0 0 m m 4 0 0 mm的棱柱体试件 。 振 动成型。试件成型后 2 4 h拆模 , 随后放入高温养护 箱 中 4 5 蒸汽养护 2 h 。随后升温至 6 0 蒸汽养护 2 h 最后将温度升至 7 5 养护 6 8 h后 自然冷却至室 温。将养护完成 的试件放入清水 中浸泡 l d , 随后进 行耐久性试验 ,耐久性试验结束后进行弯曲试验 。 本次试验共 4组 ,
11、每组 3个试件 , 每组试件试验 条 件不 同, 具体见表 2 。 研究结果表 明3 - 5 , 盐浓度为 3 一 1 5 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 6年第 2期 混凝土与水泥制品 总第 2 3 8 期 表 2 试件 编号及养护方式 试件 编号 养护方式 A 蒸 汽养 护完成后标准 养护 2 8 d进行抗弯试验 。 蒸 汽养 护完成后将试件放 人抗 冻机 , 采用快冻 B 法, 在水溶液中冻融 1 5 0 0 次循环后进行抗弯 试验 。 蒸汽养护完成后将试件放人抗冻机 , 在试件盒 C 中注入质量分数 为 3 5 的氯化钠溶液 , 快冻法 冻融
12、 5 0 0次循 环后进行抗弯试验 。 蒸汽养护完成后将试件放入抗冻机, 在试件盒 D 中注入质量分数为 3 5 的氯化钠溶 液 , 快冻法 冻融 1 5 0 0次循环后进行抗弯试验 。 左右时, 对混凝土的腐蚀破坏最为严重 。为此 , 对于 氯盐一 冻融循环耦合的腐蚀作用 ,本文选用浓度为 3 5 的 N a C 1 溶液作为腐蚀溶液。 各组试件按表 2的方式养护完成后 进行 四点 弯曲试验 。四点弯曲试验在 3 0 0 k N的万能试验机上 进行 , 支座间距为 3 0 0 mm, 加载点间距离为 1 0 0 m m。 试验时 , 在试件和试验机之间设置荷载传感器量测 试验荷载 , 试件两
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