大掺量矿物掺合料混凝土的干燥收缩与数学模型

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第25卷第2期华中科技大学学报(城市科学版)Vo1．25No．22008年6月J．ofHUST．(UrbanScienceEdition)Jun．2008大掺量矿物掺合料混凝土的干燥收缩与数学模型白康，余红发，郝娟，曹文涛，周鹏，韩丽娟(南京航空航天大学土木工程系，江苏南京210016)摘要：本文研究了矿物掺合料和膨胀剂对混凝土干燥收缩的影响。结果表明．在低水胶比等量取代55水泥的情况下，单掺矿渣时混凝土的干燥收缩值最小，双掺矿渣和粉煤灰时混凝土干燥收缩值略有增加，复合掺加硅灰时将显著增大混凝土的干燥

2、收缩，复合掺加膨胀剂有利于降低干燥收缩值。此外，建立了大掺量矿物掺合料混凝土干燥收缩的复合指数函数模型，该模型与实测值非常吻合。关键词：混凝土；矿物掺合料；干燥收缩；数学模型中图分类号：TU528；TU502．6文献标识码：A文章编号：1672—7037(2008)02—0039—03混凝土收缩及其引起的开裂问题一直是国内外研究的重点和难点。矿物掺合料已经成为配置1试验高性能混凝土的必要条件。但是大掺量矿物掺合料混凝土的干燥收缩变形较大，从而导致混凝土1．1原材料结构开裂，严重影响工程结构的安全性和耐久(1)胶凝材料：嘉新京阳水泥股份有限公司生性L

3、1]。“矿物掺合料”一词在工程界已经替代原先产的P．Ⅱ52．5R硅酸盐水泥，其初凝时间为的“工业废渣”而被广泛接受，但大量研究工作仍lh48min，终凝时间为2h38min，3d和28d抗折停留在宏观表象层面，未能形成明确的结论，从而强度分别为6．0和9．2MPa，3d和28d抗压强制约了矿物掺合料在工程实践中的进一步推广应度分别为27．8和55．7MPa；镇江产风选I级粉用。研究表明[3卅]：矿渣(Slag，SG)水泥混凝土的煤灰，其细度(O．08mm筛余率)为6．8，需水量干燥收缩是普通水泥混凝土的1．6～2．1倍；掺加比93；埃肯国际贸易(上

4、海)有限公司提供的埃5～1O硅灰(Silicafume，SF)或3O粉煤灰肯牌硅灰，平均粒径为0．2btm；江苏江南粉磨公(Flyash，FA)将增大混凝土的干燥收缩；对于掺司的$95级磨细矿渣，比表面积461m。／kg；安徽加1O～15的SF的混凝土，其干燥收缩稳定巢湖速凝剂总厂生产的铝酸盐混凝土膨胀剂期比较长。本文研究了矿物掺合料和膨胀剂的复(AluminateExpansiveAgent，AEA)，是以高铝掺技术对混凝土干燥收缩的影响规律，并在现有水泥熟料与明矾石、无水石膏共同粉磨而成，其膨的混凝土干燥收缩数学模型的基础上，优化出描胀源为钙矾

5、石，膨胀能高，膨胀稳定。原材料的化述混凝土干燥收缩的新模型，该模型与大掺量矿学成分参见表1。物掺合料混凝土的干燥收缩实测值吻合良好。表1原料的化学成分(wt％)收稿日期：2008一O1—25作者简介：自康(1982一)．男，山东淄博人，硕士研究生．研究方向为混凝土耐久性，baikangO11@163．com。基金项目：国家自然科学基金(50178044)；江苏省自然科学基金前期预研项目(BK2005216)维普资讯http://www.cqvip.com。4O‘华中科技大学学报(城市科学版)(2)骨料：南京六合产玄武岩碎石，最大粒径d，28d，35

6、d，42d，60d，90d，120d，150d和18010mm，表观密度2820kg／m。，堆积密度1435d等干燥收缩值。测试方法遵照GBJse一1985标kg／m。，含泥量0．3，针片状颗粒含量11．4oA，准的规定，测试仪器采用SP一175型立式收缩仪，压碎指标6，基本属于5～10mm连续级配；南测量精度0．001mm。京产黄砂，表观密度2500kg／m。，堆积密度1615kg／m。，含泥量1．0，细度模数2．72，属于Ⅱ区2结果与讨论级配，中砂。(3)高效外加剂：上海华登外加剂厂生产的2．1矿物掺合料和膨胀剂对混凝土干燥收缩的HP4OOR型

7、聚羧酸缓凝高效减水剂，该外加剂为影响液体，减水率3O以上，无氯离子，碱含量小于减图1是矿物掺合料和膨胀剂对混凝土干燥收水剂干重的1；江苏省建筑科学研究院生产的缩的影响。结果表明，在低水胶比的条件下，大掺液体JM一2000c高效引气剂，推荐掺量为万分之量矿物掺合料混凝土干燥收缩随时间的发展趋势0．5～1．0。基本相同，在7d内的干燥收缩发展非常迅速，7(4)水直接采用饮用水。～60d之间的干燥收缩增加速度放缓，60d之后1．2试验趋于稳定。单掺55oAFA的D3的180d干燥收缩表2是矿物掺合料掺量达到55的系列混值为694．9×10一，单掺55sG

8、的D4的180d凝土的配合比和力学性能。其中，D1为三掺(25干燥收缩值为446．5×1O一，后者比前者减小了FA+25S