含砂量对水泥砂浆强度与孔结构的影响.pdf

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1、第13卷第20期2013年7月科学技术与工程Vol_13No．20Ju1．2013l671—1815(2013)20—5855—06ScienceTechnologyandEngineering⑥2013Sci．Tech．Engrg．建筑技术含砂量对水泥砂浆强度与孔结构的影响周继凯金龙丁宁(河海大学土木与交通学院，南京210098)摘要探讨四种不同含砂量对水泥砂浆抗压、弯拉和劈拉强度的影响。通过试验研究了随着含砂量和水灰比的变化水泥砂浆孔结构的不同。通过测量孔隙率及压汞法测量孔径分布来描述水泥砂浆的孔结构。试验结果表明水泥砂浆的强度(弯拉，劈拉和抗压)随含砂量的增加而提

2、高。含砂量对水泥砂浆的孔结构也有十分重要的影响，水泥砂浆强度与其孔结构间有一定的相关性，给出相对应孔结构参数(孔径分布与孔隙率)与强度的定量关系表达式。关键词抗压强度抗拉强度水灰比砂灰比中图法分类号TU528．041．3；文献标志码B水泥基材料的强度一直被认为是最重要的性王立久提出了混凝土最佳砂灰比的概念，指出确定质，实际工程中耐久性和渗透性等性质也同样重最佳砂率的实质就是求解最佳砂灰比的过程。本文要，但目前大多数的研究工作还是集中在砂浆和混通过试验方法研究了含砂量和水灰比的改变对水泥凝土的强度，强度一直是表征水泥基材料的一直接砂浆孔结构的影响，并通过饱水法和压汞法测量

3、孔径量征指标。有关水泥基材料强度的研究最早可以分布来表征孔结构的变化。以便进一步研究砂浆强追溯到法国学者Feret，Feret首先提出了水泥基材度与组分之间的关系。料水灰比对强度的重要影响。之后学者又提出了1实验方案著名的水灰比对强度影响的Abrams定律J。然而，强度仅仅由水灰比表征是不够的，骨料、最大颗1．1材料组成粒尺寸和骨料表面特征等同样也影响砂浆和混凝配制时采用标号为42．5的水泥，砂采用天然河土的强度。多数的强度公式只研究了强度与水灰砂，比重为2．59，体积密度为1570kg／m。采用实比的关系，著名的Abrams定律也仅提出了混凝土强验室的水源，且在砂浆制

4、备中不添加任何减水剂。度与其水灰比之间的关系式。本试验中砂的粒径分布曲线如图1所示。试验中配水泥基材料的力学性能主要依赖于其微观结构制了不同水灰比及砂灰比的砂浆来探讨强度的变特征。而孔隙的存在会显著削弱水泥基材料的力学化，共采用了0．4、0．5、0．6三种水灰比，每种水灰比特j生。金南国等研究了孔隙率和孔径分布对混凝中又设计了0．6、1．0、1．5、2．0四种砂灰比。1．2试样的制备及养护土强度的影响，并提出了一种混凝土孔结构复合体模试验中采用标准的立方体钢模(70．7mm)制备型。金珊珊等利用压汞法测定了不同水灰比及龄砂浆的抗压强度试样；50mmx100mm的圆柱钢模

5、期砂浆的孔结构，指出由热力学关系计算出的孔表面制备劈拉强度试样；40mm×40mm×160mm钢模积分形维数可作为水泥砂浆孔结构的综合评价指标。制备弯拉强度试样；且选取120mm跨径中分点弯拉的方式来测取弯拉强度。试样制备完成后，立即2013年4月10日收到国家自然科学基金项目(51178162，50979032)资助用塑料薄膜覆盖，以减小水分的蒸发。所有试件放第一作者简介：周继凯(197O一)，男，教授，博士。研究方向：混凝土人23℃养护室养护，24h后脱模并立即放入水槽中结构基本理论及其工程应用。E-mail：zhoujikaihhu@hotmail．tom。养护。

6、每种力学测试制备了6个试样，待龄期为5856科学技术与工程13卷d表示孔径，表示汞的表面张力，表示汞和孔壁之间的接触角。通常，和的值分别为0．480N／m和140。。2试验结果2．1强度砂浆的抗压，弯拉，劈拉强度的试验值如图2所示。从图2中可知，砂浆的强度随着砂灰比的增加而增加。在砂灰比一定时，不同水灰比的砂浆强度之间也有很大差异。随着水灰比的增加，所有强度图1砂的粒径分布曲线均有所减小。试验结果表明，水灰比仍然是决定砂90d进行试验，并用取平均值的方法确定其强度。浆强度的一个关键影响因素。弯拉和劈拉强度也1．3孔隙率测定表现出相似的变化规律。砂灰比的增加，导致强度强度

7、试验后，每个试样中截取三片样本，称其增加的现象可有以下几个机理来解释。首先是裂水中浸泡及饱和面干状态的重量，从而计算出试件纹机理，认为砂的增加减小了断裂过程区的应力大的总体积。在假设干燥与饱和过程中体积不变的小’mJ。其二是裂纹桥接机理，认为砂的增加提供了前提下，此体积可用来计算干燥后试样的体积密度断裂过程区的闭合压力。同时，颗粒问的交锁，消耗(即使在最不利情况下，干燥后体积也仅改变大约了裂纹表面的能量，从而提高了抗断裂性¨I，j。目1．5％)。将试件放人105oC烘箱中真空干燥直前广泛接受的机理是当裂缝的扩展遇到砂粒类高强至恒重，试件在