冻融循环条件下对水泥砂浆强度的影响.pdf

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1、10低温l建筑技术2010年第3期(总第141期)冻融循环条件下对水泥砂浆强度的影响史建军，宁宝宽，郑楠(沈阳工业大学建筑工程学院。沈阳110780)【摘要】实验室做了水泥砂浆冻融循环试验，探讨了影响水泥砂浆强度的各因素。试验结果表明，冻融循环对砂浆强度的影响是非常明显的，在冻融循环作用下，水泥砂浆冻融循环前后的抗压强度之比与循环的次数成线性关系，并求出了冻融循环下水泥砂浆强度的计算模型，通过与试验数据的比较，计算模型的精度较高，为水泥砂浆在冻土和季节性冻土地区的合理使用及工程设计提供了理论依据。【关键词1水泥砂浆；冻融循环；抗压强度

2、；耐久J性【中图分类号】TU528．0【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2010)03—0010—02对一些已建建筑，在设计时由于没有考虑砂浆的抗冻性能，水泥砂浆的强度在冻融循环反复作用下发生破坏的现象时有发生，因此，研究水泥砂浆在冻融循环作用后的力学性能，有着非常重要的现实意义。1实验方案和实验方法1．1实验方案设计■参照中华人民共和国行业标准《建筑砂浆基本性(a)5次时的水泥砂浆(b)60次时的水泥砂浆能试验方法》，制作了尺寸为70．7mm×70．7mm×图1不同冻融次数后水泥砂浆的外表面70．7roan的立方体试件

3、，试件配制强度分别为M2．5、M5、M7．5、M10共四种，试件在28d龄期时开始进行冻融循灵敏度。与计算机相联还可实现控制、检测和数据处环试验。试验前两天把冻融试件从养护室取出，进行理的自动化。每组试件为6件，取6个试件试验结果外观检查，随后放入15～20℃的水中浸泡，浸泡的水面的算术平均值作为该组砂浆试件的抗压强度测定结应至少高出试件顶面20mm，该两组试件浸泡两天后取果，精确至0．1MPa。出，并用毛巾轻轻擦去表面水分。冻融试件置入篮筐试验步骤如下：进行冻融试验。篮筐与容器底面或地面驾高20mm，篮(1)试压前，应将试件表面刷净

4、擦干。筐内各试件之间应至少保持50tran的问距。为了探讨(2)必须将试件的侧面作为承压面进行抗压强和分析不同冻融循环次数和不同强度水泥砂浆的力学度试验。性能的影响，设计了5d、30d、60d的冻融次数。(3)将试件置于压力机下压板的中心位置，开动本文的冻融循环试验，参照我国北方地区早晚的压力机，直至试件破坏。加荷速度必须均匀，一般每秒温差变化，冻结和融化温度分别为一20℃和+1O℃，冻钟的加荷速度为预定破坏荷载的10％。记录破坏荷结时在一20℃的恒温冷冻箱中，融化时在+10~C的恒温载F。潮湿养护箱中。冻融循环一个周期为24h，在一

5、20℃的2结果分析条件下冻结12h，然后在+l0℃条件下融化12h。2．1不同水泥掺量的水泥砂浆冻融性质的影响1．2实验过程水泥掺量多少对水泥砂浆的抗冻融循环性质的在不同冻融次数和不同砂浆型号下，水泥砂浆的影响是非常明显的，表1为水泥砂浆在不同水泥掺量表面特征变化也不尽相同。图1所示为在不同冻融次下和各种冻融循环次数下的抗压强度经换算后的应数后M2．5水泥砂浆的外表面，可以看出随着冻融次力值。由表可知，冻融循环次数在5次时，水泥砂浆强数的增加，水泥砂浆表面脱落，60次循环后质量损失度降低范围是9．2％13．1％；30次时，水泥砂浆强度

6、在12％左右。与初始状态相比降低范围是l3．3％～16．2％；经过6o试验设备采用微机控制式电子万能材料试验机，次冻融循环，M2．5水泥砂浆强度降低了16．7％，M5水它对载荷、变形、位移的测量和控制有较高的精度和泥砂浆强度降低了17％，M7．5水泥砂浆强度降低了[基金项目]辽宁省教育厅基金资助项目(2009A551)和沈阳工业大学青年学术骨干基金资助(521100401)史建军等：冻融循环条件下对水泥砂浆强度的影响23．8％，M10水泥砂浆强度降低了25．2％。因此，冻融0．790l。循环后砂浆的力学性能的变化不能忽视，应进行大量根

7、据回归分析得出的经验公式的参数，计算了冻试验来印证冻融循环后各种水泥砂浆相对动弹模值、融循环后水泥砂浆的抗压强度，并求得了根据计算模质量损失与强度损失的关系，从而能更准确地确定砂型得到的抗压强度与试验得到的抗压强度之间的相浆的抗冻安全设计等级。对误差，见表3。表1水泥砂浆在不同冻融次数时的应力值MPa表3水泥砂浆的相对误差M2．52．882．973．032．662．794．662．392．54．4M55．7l5．882．95．275．432．954．734．944．25~r7．57．427．29一1．786．846．71—1．946．

8、155．884．59M1O9．99．3—6．459．138．63—5．798．27．7—6．492．2冻融次数对水泥砂浆冻融性质的影响如图2所示，试验分别研究了M2．5、M5、M7．5和由表3可以看出，本文采用的计算模型