变温养护下混凝土孔结构对抗冻性能及力学性能的影响研究

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1、铁道建筑2016年第3期RailwayEngineeringl57文章编号：1003—1995(2016)03．0157—04变温养护下混凝土孑L结构对抗冻性能及力学性能的影响研究董阳涛，孟磊，兰岚，张亚昆，张明强(中铁二十一局集团路桥工程有限公司，陕西西安710000)摘要：当养护条件为在一20～10，一10～10，0～10℃区间内温度每24h按正弦曲线变化及标准养护时，对混凝土的孔结构、抗冻性能及力学性能进行测试，探讨了混凝土孔结构与抗冻性能、力学性能之间的关系。结果表明：随着变温养护下最低温度的增长，混凝土的气泡平均弦长、气孔间距系数、比表面积、孔隙率及胶空比呈规律变化，混凝土的

2、抗冻性能增强，混凝土的立方体抗压强度增加，但均小于标准养护下混凝土的抗冻耐久性及抗压强度。关键词：混凝土变温养护孔结构抗冻性能力学性能中图分类号：TU528．1文献标识码：ADOI：10．3969／i．issn．1003—1995．2016．03．37在冬季，西北及东北大部分地区浇筑混凝土时温冻融循环次数下的质量损失、动弹性模量和抗压强度，度较低，且昼夜温差较大，容易导致混凝土的开裂及剥研究了其在冻融循环后的性能，并对试验结果进行了落，大大缩短了混凝土的使用寿命，因此对混凝土开展分析，为冻融环境下混凝土水胶比、粉煤灰掺量和引气冻融破坏机理及抗冻耐久性的研究显得尤为重要。剂掺量的选择提出

3、了合理建议。赵宵龙等通过冻融循环试验，采用光学显微镜测孔以上研究主要针对恒温养护条件下混凝土的抗冻法和压汞法测试混凝土的孔结构，研究不同耐久性的性能及力学性能，几乎没有涉及变温养护条件下混凝混凝土其抗冻性能与孔结构的关系，并研究了冻融过土的性能。本文通过对不同变温养护条件下混凝土的程中混凝土性能劣化与其孔结构变化的关系；张粉芹孑L结构、抗冻性能及力学性能的研究，探讨了变温养护等通过压汞法、快速冻融法、美国电量法、干湿循环条件下混凝土孔结构对抗冻性能及力学性能的影响腐蚀法等试验分析了不同类型C30混凝土孔结构与规律。性能的关系；李建新等从水泥砂浆人手，通过对不1试验同含气量水泥砂浆的孔结

4、构试验与抗冻性能试验，得到水泥砂浆孔结构与抗冻耐久性之间的变化规律；李1．1原材料及配合比盛等利用弹性力学理论，基于热力学平衡原理，对混凝土由水、水泥、矿物掺合料、砂、石组成。水为水饱和状态下封闭孔隙在结冰压力作用下的孔壁应力符合国家标准的饮用水；水泥为P．O42．5普通硅酸盐进行了力学计算分析，结果表明，在相同结冰压力作用低碱水泥，满足《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)的下由于球形孔隙较圆柱形孔隙受力更为均匀，其孑L壁要求；细骨料为细度模数2．15、含泥量1．23％的砂；粗拉应力明显小于圆柱形孔隙，有利于抗冻；段安等骨料为颗粒级配5～31．5mm的碎石，压碎指标5．21％；以

5、热力学和孔隙弹性力学为基础，在已有数值模型的矿物掺合料按m粉煤灰：m矿粉=1：1配合而成，粉煤灰烧失基础上，发展建立了一套混凝土冻融过程的控制方程，量2．78％，需水量比81．8％，SO，质量分数1．28％，比表并应用有限元软件ComsolMuhiphysics对4个模型进面积483m／kg；矿粉烧失量0．179％，碱质量分数行了模拟，预测出饱和砂浆试件受冻过程中的变形、孔0．329％，SO质量分数1．95％，比表面积488m／kg，满隙压力及温度分布，实现了混凝土冻融过程的数值模足《高强高性能混凝土用矿物外加剂》(GB／Tl8736—拟；肖前慧等主要测定了粉煤灰引气混凝土在不同200

6、2)的要求；减水剂为北京建筑工程研究院生产的AN4000聚羧酸减水剂；引气剂为液体SJ一2型引气剂，收稿日期：2015．10．11；修回日期：2015—12-19满足《混凝土外加剂应用技术规范》(GB500119—作者简介：董阳涛(1983一)，男，工程师，硕士。2003)的要求。混凝土配合比如表1所示。158铁道建筑March，2016混凝土水胶比为0．42，胶砂比为0．44，新拌}昆凝标准》(GB／T50082-2009)的试验方法及检测标准，土的坍落度>180mm，扩展度>480mm，含气量为制作100mm×100ITlm×400mm的棱柱体试件，养护3．2％，流动性好。新拌混凝

7、土黏聚力较好，没有分层24d后在水中浸泡4d，采用快速冻融法，试件每隔25和离析现象，保水性也较好。次循环用动弹仪测定动弹性模量，检测依据为相对动1．2试验方法弹性模量I>60％或者质量损失率≤5％。1．2．1测定含气量方法2试验结果及数据分析含气量根据《普通混凝土拌合物性能试验方法》(GB／T50080-2002)要求的方法，采用SANYO直读2．1孔结构试验分析式精密混凝土测定仪测定含气量。2．1．1变温养护对混凝土气孔平均弦长的影响1．2