不同减水剂类型对负温混凝土早期抗冻临界强度影响的机理研究

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1、广东建材2012年第11期材料研究与应用不同减水剂类型对负温混凝土早期抗冻临界强度影响的机理研究刘行李铁锋(中交四航工程研究院有限公司)摘要：试验不同设计强度等级、掺合料组成的分别采用聚羧酸和萘系减水剂配制的负温混凝土力学性能发展情况，并通过扫描电镜观察混凝土的微观结构变化。结果表明，掺聚羧酸减水剂的负温混凝土早期强度略微低于相同配合比的掺萘系减水剂的负温混凝土，掺聚羧酸减水剂的混凝土内部早期结构形成较慢，导致7d的强度值略低。关键词：负温混凝土；扫描电镜；早期强度1前言在我国北方地区冬季寒冷而漫长，春秋两季施工的混凝土早期经历负温现象普

2、遍，因此对混凝土的工作性能、入模温度、耐久性等方面提出更高、更苛刻的要求。负温混凝土是指既可在正温也可在负温条件下水化，并且在负温条件下表现出其特殊的凝结化特性的混凝土。它可在负温下强度持续增长，28天强度增长率达到标养强度的40％～50％，并且转入正温条件养护后不改变物理力学性能固有的本构关系E1]。在负温混凝土中，有三种强度会对混凝土的结构及其使用性能造成很大的影响，即冻结强度、结构强度及临界抗冻强度。其中临界抗冻强度即混凝土抵抗冻害最小强度，简称临界强度。一般定义为：新浇注的广义混凝土达到某一强度时(包括零强度)，经冻结若干龄期，恢

3、复正温养护后混凝土的后期强度继续增长且达到普通混凝土的95％以上时所需要的最低初始强度，混凝土抗冻临界强度是表示混凝土抵抗早期冻害能力的强度。对负温混凝土来讲，改善负温混凝土的界面结构状况，缓解过渡区的冻胀压力，促使负温条件下水泥的水化与早期结构的形成，尽快达到抗冻临界强度，提高早期防冻能力，是增强负温混凝土耐久性的前提与关键您L，引。目前高速铁路工程均要求采用聚羧酸减水剂，但在无霜期100天左右的东北、西北地区聚羧酸减水剂是否比常用的萘系减水剂性能更佳?本文根据铁路工程的结据，比较四种养护制度对混凝土抗裂性的影响，虽然不能定量地计算出k

4、值的大小，但也能定性地判断：养护制度Ⅳ，混凝土的极限拉伸值和轴向抗拉强度最高，收缩率最低，抗裂性最好；而养护制度I，混凝土的极限拉伸值和轴向抗拉强度最低，收缩率最高，抗裂性最差。4结语(1)养护制度对混凝土的各项性能影响甚大，早期的湿养护时间越长，越有利于混凝土强度等力学性能的提高，降低混凝土的收缩率。(2)通过混凝土的极限拉伸值、轴向抗拉强度和收缩率等指标可以评价混凝土的抗裂性，早期的湿养护时间延长，有利于提高混凝土的抗裂性。(3)以上的试验研究表明，混凝土中掺与不掺掺合料，养护制度对其各项性能的影响呈现的规律基本一致，要获得良好的混凝

5、土性能，必须加强混凝土早期的湿养护。●【参考文献】[1]张树青，王彩英等．混凝土早期抗裂性与强度的关系．混凝土与水泥制品，2003年第3期P6—8[2]张伟，艾军等．外加剂对聚丙烯纤维增强混凝土的早期抗裂性影响．南京航空航天大学学报，第40卷第1期2008年2月P129一133[3]李洁．王起帆等．粉煤灰和矿渣粉对混凝土抗裂性影响的试验研究．重庆建筑，2012NQl0P53—55[4]刘数华．方坤河等．混凝土抗裂评价指标综述．公路，2004年4月第4期P105～107[5]孙海燕．何真．混凝土抗裂性能的评价指标及其提高措施．水利水电工程设

6、计，2009年第28卷第1期P45—48—35材料研究与应用广东建材2012年第11期构混凝土强度等级要求，采用亚硝酸钙复合防冻剂配制C30、C40、C50负温混凝土，并按照铁路混凝土耐久性要求加入粉煤灰、矿渣、硅灰等掺合料，试验掺萘系和聚羧酸减水剂负温混凝土的早期力学性能，并通过对扫描电镜观察到的混凝土典型微观结构进行分析，以此来探讨减水剂对负温混凝土的适用性。2原材料及试验方法2．1混凝土原材料水泥为亚泰“鼎鹿’，P．042．5水泥；粉煤灰为双辽电厂I级灰，需水量比95％，烧失量3．O％，；矿渣粉为通化蓝资科技有限公司$95级高炉矿渣

7、粉，细磨粒化高炉水淬渣，比表面积为501m2／kg；硅灰为挪威埃肯公司生产的中密质硅灰，活性SiO：含量为93．7％，比表面积为1．5×104IIlz／kg，粗集料为双辽久胜石场生产的5～20mm连续级配的玄武岩碎石，压碎指标为4．8％，针片状含量为3％，含泥量0．2％，岩相法判定不存在潜在碱活性；细集料为公主岭廿家砂场河砂，细度模数2．6，含泥量1．2％，快速砂浆棒法检测碱活性矿物合格；萘系减水剂减水率19％；聚羧酸减水剂减水率26％；防冻剂为亚硝酸钙复合防冻剂，含一定量的疏水性的微膨胀剂，性能满足《混凝土防冻剂》一等品的要求。2．2负

8、温混凝土配合比设计及成型时混凝土温度设计了9组C30、C40、C50不同掺合料组成的负温混凝土配合比，如表1所示。成型时通过调整减水剂用量将坍落度控制在80mm±lOmm，通过调节原材料温度将