矿物掺合料对混凝土收缩和徐变性能的研究 (2)

《矿物掺合料对混凝土收缩和徐变性能的研究 (2)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、矿物掺合料对混凝土收缩和徐变性能的研究张勇（铁道科学研究院铁道建筑研究所北京100081）摘要：通过高性能混凝土与普通混凝土收缩性能和徐变性能的比对试验指出：高性能混凝土的早期收缩偏大，必须加强混凝土早期养护，否则更容易引起早期开裂。高性能混凝土的后期收缩和总收缩是偏小的，如果早期不开裂则后期开裂的可能性减小，对长期耐久性有利。高性能混凝土的徐变值与普通混凝土相比均有一定程度的降低，表明高性能混凝土结构在持续应力作用下的应变会相应减少，这将有利于增加混凝土结构的稳定性。高性能混凝土预应力试验梁的长期收缩、徐变变形与徐变上拱均小于理论计

2、算值，其长期收缩、徐变变形随时间的发展趋势与以往普通混凝土梁试验研究成果相一致，表明高性能混凝土构件的长期体积稳定性性能良好。关键词：混凝土高性能掺合料收缩徐变结构中图分类号：TU528.2文献标识码：文章编号：1、引言混凝土作为最大宗的建筑材料用于工程建设迄今已有150多年的历史，其技术的发展途径经历了复合化、高强化、高性能化等技术路线。高性能混凝土（HighPerformanceConcrete，缩写HPC）是最近十几年出现的，十几年来，国内外对其进行了大量的研究开发工作，并将其在土建工程中加以推广应用，其应用的最主要目的是为混凝

3、土结构的长期安全使用寿命提供材料保证。目前我国正在进行世界上最大规模的工程建设，保证在建工程的长期使用寿命尤为重要。如铁道部根据国家发改委印发组织实施的《中长期铁路网规划》的1.2万公里的“四横四纵”铁路客运专线以及三个城际快速客运系统，明确要求桥涵等主体结构的使用寿命达到100年，而保证结构物长期寿命最重要的手段之一就是采用高性能混凝土。高性能混凝土的显著特点之一就是要求具有优异的长期耐久性能，包括抗冻性能、抗渗性能、Cl-渗透性能、耐腐蚀性能、收缩性能和徐变性能等等。目前资料对高性能混凝土抗冻性能、抗渗性能和Cl-渗透性能等已有大

4、量研究，基本形成结论，即通过混凝土配合比的调整可以配制出具有良好抗冻性能、抗渗性能和抗Cl-渗透性能的混凝土。但对高性能混凝土的收缩性能有不同的看法，部分研究人员认为高性能混凝土的收缩变形较大，也有研究人员持反对意见。对于高性能混凝土的徐变性能，由于试验条件的限制，报道较少。但目前在铁路桥梁工程中，建设方，监理方均不同意在预应力钢筋混凝土中掺入粉煤灰，其重要原因之一就是担心徐变影响而产生的损失。我国《粉煤灰混凝土应用技术规范》（GBJ146-90）规范第3.0.2条中也规定：“对于跨度大于6m的预应力钢筋混凝土可否掺用粉煤灰，尚有待今

5、后积累资料取得成果后再做规定”，但“规范”在编制说明中也指出：“在相同强度条件，掺粉煤灰的混凝土静弹性模量高于不掺粉煤灰的混凝土，徐变和收缩有所降低。此条已限制了粉煤灰在铁路桥梁预应力钢筋混凝土中的应用。因此，作者对铁路工程具有代表性C50强度等级的普通混凝土和掺入一定量的粉煤灰或矿渣粉等矿物掺和料配制的高性能混凝土的收缩性能和徐变性能进行了对比研究，供相关人员参考。2、原材料和配合比2.1原材料（1）水泥：北京拉法基水泥股份有限公司生产的42.5R级低碱普硅水泥。（2）细骨料：北京生产中粗河砂，Mx=2.60，含泥量1.5%，泥块含

6、量0.4%。（3）粗骨料：北京密云产5～25mm的石灰石，二级配组成的连续级配，压碎指标6.0%，针片状颗粒含量4.0%，含泥量0.5%。（4）粉煤灰：赤峰东元电力公司生产的Ⅰ级粉煤灰。（5）矿渣粉：唐山钢铁厂生产S95级磨细矿渣粉。（6）外加剂：a、铁科院生产TH型高性能混凝土专用复合外加剂；b、日本花王高效减水剂SPN。2.2混凝土配合比C50普通混凝土和高性能混凝土配合比及拌合物性能见表1。表1混凝土配合比及拌合物性能混凝土类别试验编号胶凝材料总量，kg水泥，kg掺合料，％外加剂，％坍落度/扩展度，mm含气量，%粉煤灰矿渣粉普通

7、混凝土E1480480//0.7（SPN）1801.6高性能混凝土F748036020/5.0(TH)220/5903.0F848033612.512.55.0(TH)220/5902.8F9480360/205.0(TH)220/5802.83、混凝土收缩性能的研究混凝土硬化后，由于种种原因产生的裂缝对混凝土的劣化起了很大作用。在非荷载作用下混凝土产生裂缝的最常见原因是由于混凝土的收缩变形。混凝土收缩试验按照GBJ82-85《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》中的试验方法进行。试验测试了混凝土在蒸养后无外力的作用下，在温度20±

8、2℃，相对湿度60±5%的环境中的收缩值，试验结果见图1。从图中可以看出，在混凝土硬化后早期阶段（14d内），普通混凝土的收缩值相对较小，而高性能混凝土的收缩值是偏大的，28d左右高性能混凝土的收缩值已小于普通混凝土的收