圆环法研究配筋对混凝土早期抗裂性能影响

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1、6低温建筑技术2015年第5期(总第203期)1)OI~10．13905／j。cnki．awjz．2015．05．003圆环法研究配筋对混凝土早期抗裂性能影响汤枭剑，何瑞(河海大学土木与交通学院，南京210098)【摘要l混凝土由于早期收缩开裂很大程度上影响了混凝土的耐久性。为了研究混凝土的抗裂性能，许多学者都采用圆环法，然而目前多用于素混凝土。对于配筋混凝土早期的收缩抗裂性能还有待进一步的研究。文中开展了在圆环约束下的试验，通过在四个环形试件中不设置钢筋，和分别设置16mm，20mm与25mm直径的钢筋，研究配

2、筋率不同对混凝土早期抗裂性能的影响。【关键词l混凝土；收缩开裂；圆环法；配筋率；抗裂性能【中图分类号】TU528．0【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)05—0006—040引言1．1混凝土原材料和配合比圆环法最早是由MIT(麻省理工学院)的Roy本次试验试件均采用同一批商品混凝土进行浇筑。采W．Carlsonl2于1942年提出，当时是用来研究水泥净浆和砂用的水泥为P．1342．5普通硅酸盐水泥，设计强度等级为浆的抗裂性1996年E．A．Rola对圆环规格进行了修改，C50，配合比如表1所

3、示。粗骨料粒径最大不超过20mm，外后来形成了通过圆环试验评估混凝土开裂趋势的规范加剂为UNF一5AST高性能能减水剂，矿粉采用$95级，比表AASHTO_3但该规范对于混凝土在何种程度可能出现开裂面积控制在420～450113．2／kg之间。不能提供直接的资料，且混凝土圆环试件的厚度为76mm，表1混凝土配合比kg／m因此骨料的最大粒径不能太大。AkhterB．Hossain、JasonWeiss4对传统圆环法做了一些边界条件上的修改：将最初的外环面散发水分方式改为试件顶部和底部散发水分方式，以模拟试件内部湿度

4、沿径向均匀分布的状态。Doo—YeolYoo、Jung—JunPark等人研1．2试验方案究了圆环尺寸对于高性能纤维混凝土收缩的影响，提出了1．2．1力学性能试验应力发展模型，并对试验过程中圆环应力松弛的问题进行}昆凝土结构早期非荷载裂缝产生的主要原因是由于温了研究。度及收缩变化引起的约束拉应力超过了当时的混凝土抗拉国内也有不少学者对圆环试验展开了研究。郑翥鹏、强度，轴向拉伸试验的方法确定得到的混凝土抗拉强度一郑建岚通过圆环试验研究胶结量、砂率对高强高性能混定情况下可以看作混凝土的真实抗拉强度。凝土早期开裂的影响

5、，研究结果表明，随着胶结量和砂率的1．2．2圆环约束试验增大，开裂变得严重。圆环法的原理是通过在钢环内表面粘贴应变片，用采河海大学杨蓉通过四种圆环法装置：ASTM改进装集仪得到的应变值间接分析混凝土环的应变，测量混凝土置、外方内圆装置、圆锥台装置以及外圆内方装置研究混凝的初始开裂时间，从而推算混凝土环的实际拉应力，评判配土早期抗裂性能，并提出评价混凝土早期开裂可能性的系筋对高强混凝土的早期抗裂性能的影响。由于ASTM标统试验方法，为评价任意龄期混凝土的开裂风险提供了准中圆环的尺寸不能满足在试件内部配置钢筋的需求，

6、依据。所以本试验结合实际情况重新进行了设计。将混凝土试件圆环法发展至今，其试验方法和评价的理论体系已经的厚度扩大为100mm，将高度设计为100mm。即内环尺寸日趋成熟，已经成为研究素混凝土早期收缩开裂的重要方为q~326mmX1130mm×34mm，外环尺寸为q~526mm×104mm法之一。然而，实际结构大多是配筋的，因此通过圆环法研×5mm。试件尺寸：内径326mm，外径526mm，壁厚100mm，究配筋对混凝土早期抗裂性能的影响具有一定的实际高度100mm。意义。浇注混凝土之前，先把钢筋布置到圆环装置内，

7、另在钢1试验概况环内表面1／2高度处沿环向均匀贴八个应变片，并连接到采用轴向拉伸试验研究了高强混凝土的早龄期抗拉性DH3816采集仪上间接观察混凝土环的应变(钢筋和应变片能。采用圆环法进行4组高强混凝土的抗裂性能试验，分别布置如图1所示)。编号为Sl、s2、s3、s4，试验装置相同。其中sl不布置钢筋，混凝土浇筑后，对试件采取湿养措施，用塑料薄膜和锡s2、s3、S4沿环向分别布置1根钢筋。纸将试件密封。室内温度23~C，相对湿度65％，每隔15min【基金项目]江苏省自然科学基金项目((BK2010518)汤枭剑

8、等：圆环法研究配筋对混凝土早期抗裂性能影响7采集一次数据。圆环试件种类见表2。用同样的方式处理抗拉强度的数据，得到拟合公式(2)，拟合曲线见图3。(t)=／=(28)·(1一e·狲‘)(2)4善3i2篓-破0051015202530龄期，d图2弹性模量的试验值和拟合曲线5．．II．丝丝．II．!．4．¨变·悟¨一l鏖4。霾0霹翟图1钢筋和应变片布置051015202530