养护制度对高强混凝土强度发展规律的影响.docx
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1、高强混凝土的胶凝材料用量大,其水化反应放出大量的热量,使混凝土结构内部温度升高。高强混凝土构件内部温度达到70以上是很常见的现象。高强混凝土构件内部的高温环境对胶凝材料中的水泥和以磨细矿渣粉、粉煤灰和硅灰为代表的矿物掺合料的水化进程产生很大影响。认为水泥的水化反应速率在高温下显著加快。发现水泥在早期高温养护后生成的凝胶密度更大,导致孔隙率增大。证实混凝土结构内部高温明显促进矿物掺合料的早期活性发挥,改善高强混凝土的微结构,从而影响混凝土的力学及耐久性能。认为高温环境养护的混凝土后期强度降低,掺入硅灰、粉煤灰、磨细矿渣粉可以缓解混凝土后期强度的降低。在实验室进行混凝土配合比试验时,混凝土试件一般
2、在标准条件(20、相对湿度RH290%)下养护,这与高强混凝土构件内部真实状况相差甚远,所得结果不能反映实际结构内部逐渐升高的温度对混凝土性能产生的影响。研究了标准养护和温度匹配养护对纯水泥和单掺粉煤灰混凝土强度的影响,认为内部温升不利于纯水泥混凝土强度的发展,却有利于粉煤灰混凝土强度的发展。目前混凝土结构验收时,均以标准条件下养护、边长为150n的立方体混凝土试件的28d抗压强度是否达到要求为基准。在混凝土结构断面尺寸较小,混凝土强度等级不高时,试件强度基本能反映实体结构内部混凝土的性能。但是对于大体积高强混凝土结构,试件与实体结构内部混凝土的性能相距甚远。为了进一步研究高强混凝土构件内部的
3、温升对其性能的影响,探讨试件与实体结构内部混凝土性能的关系,研究了标准养护、高温养护和基于混凝土绝热温升曲线的温度匹配养护(简称温度匹配养护)对用纯水泥、水泥-磨细矿渣粉和水泥-粉煤灰-硅灰等不同胶凝材料体系配制的高强混凝土的强度的影响。1实验1. 1原料所用的胶凝材料为P142.5纯硅酸盐水泥、二级粉煤灰、S95级磨细高炉矿渣粉和加密硅灰。水泥及矿物掺合料的化学成分如表1所示。表1原材料的化学成分Table1ChemicalcompositionofrawmaterialsMaterialCgSiO2AlP3MgDF必MnOSO3Cement62.5021364.442322.782.572
4、33GGBS36.4431.7614.84980.600.50194Flyash2.86533327.651356.040.45Silicaftime1.3592.14041.401.45w-Massfraction.减水剂为聚竣酸减水剂(固体含量为20%)o粗集料为525mm连续级配石灰岩碎石;细集料为细度模数2.4的天然河砂,属Il区中砂。1.2制备根据表2配合比制备混凝土样品。试验过程中控制原材料与室内温度,使混凝土的入模温度在15左右。所配制的高强混凝土的28d设计强度大于70MPao表2混凝土的配合比Table2MiXproportionofconcreteSampleNo.MixP
5、roPortionkgKn3Waur.binderratioCementGGBSFlyashSiiicafumeCoarseaggregeSandwaterC0.34501080815135S0.3292.5157.51080Sl5135F0.3292.5132.5251030815.a3UC-Purecementbasedconcrete;F-Cement-Slicafume-flyashb&dedCOneTet耳S-Cement-GGBSbasedconcrete1.3表征高强混凝土的绝热温升特性采用博远BYATC/A型混凝土绝热温升测定仪测定。用于抗压强度和抗氯离子渗透性能试验的试样尺寸
6、为100mm100mm100mrn的立方体,分别采用标准养护、温度匹配养护和50高温养护等养护制度。1)标准养护。试件成型后覆盖塑料薄膜,在室内静置24h后拆模,放入标准养护室内养护至规定龄期。2)温度匹配养护。试件混凝土成型后覆盖塑料薄膜,迅速连模具一起放入水热养护箱中养护7d,养护箱内温度根据同样配合比的混凝土的绝热温升曲线调整,7d后拆模,移入标准养护室内继续养护至规定龄期。3)高温养护。试件混凝土成型后覆盖塑料薄膜,迅速连模具一起放入温度预先设置为50的水热养护箱中养护7d后拆模,移入标准养护室内继续养护至规定龄期。按照GB/T50081普通混凝土力学性能试验方法标准测定3、7、28和
7、90d龄期混凝土的立方体抗压强度。2结果与讨论2. 1胶凝材料对混凝土绝热温升特性的影响70图1高强混凝土绝热温升曲线Fig. 1 Adabatic temperature rise curves of high strengthu 2Ex 二SL图1为不同胶凝材料体系高强混凝土的绝热温升曲线。可见温度开始显著上升的时间从长到短依次为水泥-粉煤灰-硅灰体系、水泥-磨细矿渣粉体系和纯水泥,这反映了胶凝材料早期水化活性的高低。纯水泥混凝土的早期温升发展速率最快,水泥-磨细矿渣粉体系混凝土次之,水泥-粉煤灰-硅灰体系混凝土最慢。随着水化龄期的延长,纯水泥混凝土的温升速率降低,水泥-磨细矿渣粉体系混凝
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