掺矿粉粉煤灰混凝土塑性收缩的量化分析研究 .docx
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1、精品名师归纳总结掺矿粉粉煤灰混凝土塑性收缩的量化争论前言随着城市化进程的加快,商品预拌混凝土已得到相当规模的推广应用。然而,商品预拌混凝土进展至今, 最不容忽视而令人困惑的严峻问题,莫过于愈演愈烈广而伐之的泵送混凝土裂缝问题,已引起学术界的高度关注。目前,一般 C30 泵送混凝土的坍落度已达180 mm 左右,而过去工的自拌的坍落度小于100 mm 的塑性混凝土却鲜见裂缝,于是,混凝土大坍落度流淌化成了众矢之的。泵送混凝土普遍掺加粉煤灰,也顺理成章的成了致裂因素之一,限制粉煤灰掺量的呼声渐起。可见,由泵送混凝土引发的裂缝问题,已不仅仅是纯粹的学术问题,在肯定层面上更是落实混凝土产业进展如何与环
2、境资源相和谐的科学进展观的问题。近年来,对混凝土塑性收缩致裂的争论已多见报道,但这些文献偏重于从混凝土塑性收缩的形成机理、影 响因素和防治措施上加以分析论述1- 3,并没给出详细的量化评判,从而无法研判各种影响因素对混凝土塑性收缩的作用程度。鉴于混凝土塑性收缩目前尚无可供借鉴的试验标准,本文针对泵送混凝土塑性收缩的变形特点,提出了具有肯定可操作性、试验误差相对较小的方法。并据此量化争论泵送混凝土塑性收缩的主要影响因素,明晰商品预拌混凝土进展中存在的种种困惑和羁绊。1 泵送混凝土塑性收缩致裂的机理浅析泵送混凝土在浇注早期发生的裂缝大多属塑性收缩致裂,此类裂缝多见于侧模拆除后施工荷载作用前的混凝土
3、表层开裂。从机理上分析,塑性收缩致裂与混凝土表层水蒸发所形成的沿高度方向的水胶比梯度不无关 系。如浇注后风速较大、保湿养护不充分,此类裂缝会快速进展延长。但混凝土塑性收缩和干燥收缩在物化性能上有本质的差异。混凝土的非匀质性打算了混凝土浇注后固相颗粒相对沉降,水分迁移蒸发令毛细管产生负压使混凝土体积收缩。混凝土沉降收缩的同时相伴着泌水发生,两者使混凝土在塑性阶段体积减量,这种体积减量为物理减缩。而混凝土硬化后产生的水化产物体积小于消耗的水泥与水的体积总和,就混凝土硬化后的干燥收缩实为化学减缩。由于混凝土在塑性阶段尚不具备肯定的初始结构,无法抵挡自身的收缩,当混凝土沉降收缩受到钢筋的约束作用,便导
4、致钢筋上部的混凝土表层开裂。在柱梁板联结处,因断面型式打算了钢筋构造和配筋率不同,此处的混凝土便受到程度不等的约束,沉降量不同,极易产生塑性收缩裂缝。当水泥水化产物足以填充并切断毛细管道,阻挡了固相颗粒的沉降,即宣告混凝土泌水终止,塑性收缩相对停止。塑性收缩裂缝好发于混凝土浇注后13 h ,分布在沿梁上部、楼板与柱交接处及楼板表层水平钢筋位置。由于此时混凝土尚未硬化,通过二次抹面,特别是做好终饰面处理,此类裂缝完全能补偿。作者曾亲历过夏季混凝土的下室顶板浇注后未经终饰面处理的早期塑性收缩裂缝置于阳光下曝晒,直至裂缝扩大贯穿成“一线天”的严峻质量事故。从现场顶板混凝土表面可见大量经初次抹面形成的
5、弧形划痕,可以推断混凝土抹面 时,初凝未开头,泌水尚未终止。经向现场作业人员求证,推断属实,抹面仅此一次。在此后的楼层施工中, 施工方接受了我方看法,增加抹面次数并掩盖养护,未见塑性裂缝发生。此外,接受未经充分潮湿的木模,或模板支撑刚度不够,均能加剧混凝土塑性收缩裂缝的发生。混凝土裂缝的形成往往不是单因素作用的结果,假如是硬化前产生的塑性收缩裂缝而不进展,不会对结构产生不利影响。但在工程实例中,往往是硬化前产生的塑性裂缝,又继发干缩裂缝和温差裂缝,从而大大降低混凝土结构的耐久性。因此,判定混凝土裂缝的形成机理,必需综合考量各种因素的叠加作用。2 泵送混凝土塑性收缩率的量化评判方法我国混凝土自生
6、变形的测量大多沿用SD 1051982水工混凝土试验规程的埋入式应变计法,但该法不能检测到混凝土终凝前的变形,而将一大部分的混凝土自生变形忽视了。虽然,部分学者已留意到该试验方法的局限性 4- 5,在自收缩争论中,基准零点已提前至混凝土成型后2 h6。清华高校李鹏辉 7 在对微膨胀碾压混凝土的自生变形争论中,接受了高精度位移传感器法,能对水泥水化热自动补偿修正,同时也能将混凝土的沉降收缩寓于实测的自生变形之中。但对混凝土塑性收缩率的测定,最有效的方法应首推体积应变法。上述线应变法仍不能直观的揭示混凝土成型后的经时变形特点,且试验成本昂贵。文献5 中介绍了一种体积测量法,即将新拌水泥砂浆灌入橡皮
7、球中并密封浸入水中,如此将水泥砂浆的体积变化转化为橡皮球的体积变化,通过测定试样的浮力变化得出水泥砂浆的体积变形量。但因水泥砂浆的泌水缘由,试样与橡皮球间不能保持紧密粘合,影响了试验精度。本争论部分借鉴GB 8076 1997混凝土外加剂第5.5.2条关于掺外加剂混凝土的泌水率试验方法。由于泵送混凝土的沉降收缩与泌水同时发生,且混凝土泌水在接近初凝前终止,泌水试验的整个过程能较直观的反映泵送混凝土塑性收缩的变化特点。鉴于外加剂品种、掺量、泵送压力和振捣因可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结素均对混凝土泌水有肯定影响,因此,在本争论中剔除这些因素,以水泥、掺合料对泵送混凝土塑性收缩的
8、影响为关注焦点。试验方法如下:将坍落度达1905)mm 的流淌性混凝土,分 3 层装入 1 000 ml玻璃量筒内,装入时量筒应稍加倾斜。每层装入后,手持量筒置于5 mm 厚的橡胶垫上轻轻颠击,直至混凝土液面有气泡溢出,外视量筒侧面无蜂窝孔隙,盖上玻璃片,读出混凝土初始体积V0。每隔 30 min用吸管吸出泌水1 次,同时读出此时混凝土体积量Vt ,直至连续 3 次无泌水吸出为止。不同时段的混凝土体积收缩率为:V0- Vt )/V0100%,泵送混凝土塑性收缩率即以该体积收缩率表征。泌水率运算方法同该标准。3 原材料及试验方案水泥:接受 PII52.5水泥比表面积 356 m2/kg )和 P
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