摻合料和外加劑對大體積混凝土性能的影響

1、文章編號(hào) :100926825(2009 1220178202摻合料和外加劑對大體積混凝土性能的影響收稿日期 :2009201203作者簡介 :于春華 (19692 , 女 , 工程師 , 中冶天工建設(shè)有限公司 , 天津 300301于 春 華摘 要 :通過試驗(yàn)系統(tǒng)地研究了在不同級(jí)別混凝土中摻入不同量的摻合料和外加劑對混凝土抗壓 、 抗拉性能的影響 , 并提出了大體積混凝土原材料及配合比的選擇建議 , 從而有利于大體積混凝土防裂 。 關(guān)鍵詞 :大體積混凝土 , 摻合料 , 外加劑 , 配合比 , 抗壓強(qiáng)度 , 抗拉強(qiáng)度 中圖分類號(hào) :TU528文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 :A 大體積混凝土目前國內(nèi)尚無一個(gè)明確

2、的定義 , 國外的定義也不盡相同 , 美國混凝土學(xué)會(huì) (ACI 規(guī)定 :“ 任何就地澆筑的大體積 混凝土 , 其尺寸之大 , 必須要求解決水化熱及隨之引起的體積變 形問題 , 以最大限度減少開裂。 ” 從上述定義可知 :大體積混凝土不 是由其絕對截面尺寸的大小決定的 , 起的溫度收縮應(yīng)力來定性 , 1 試驗(yàn)方案1. 1 1. 1. 11 水泥 。 42. 5級(jí)普通硅酸鹽水泥 。 2 摻合料 。 粉煤灰 ( 級(jí) :選用石景山熱電廠生產(chǎn)的 級(jí)粉煤灰 , 指標(biāo)為燒 失量 0. 4%, 三氧化硫 2. 9%, 需水量比 90%。 礦粉 (S95 :選用北 京上聯(lián)首豐建材有限公司生產(chǎn)的 S95級(jí)磨細(xì)礦渣

3、粉 。 3 外加劑 。 普通混凝土泵送劑 :選用北京冶建新技術(shù)公司生產(chǎn)的 Y J 22普通 混凝土泵送劑 (粉劑 。 高效減水劑 :天津產(chǎn) UNF 25(粉劑 高效減 水劑 。表 1 混凝土配合比種類強(qiáng)度等級(jí)混凝土配合比用料水泥kg/m 3水kg/m 3砂kg/m 3碎石 (5%20% kg/m 3粉煤灰 ( 級(jí) /%礦粉 (S95 %Y J 22%UNF 25%W/C%C2532519577911212030304040202030304040202030304040202030300. 40. 40. 60. 40. 40. 550. 40. 40. 490. 40. 40. 43注 :1

4、 Y J 22,UNF 25的摻量均為混凝土中膠原材料總量的 0. 4%;2 摻合料摻量分別為混凝土中膠原材料總量的 20%,30%,40%; 3 每立方米用水量根據(jù)坍落度 16cm 18cm 進(jìn)行調(diào)整1. 1. 2試驗(yàn)方法 50080普通混凝土拌合物驗(yàn) 準(zhǔn) , 壓 度 及 抗 拉 強(qiáng) 度 參 照 G B/T 2。依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) 普通混凝土配合比的設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 進(jìn)行混 凝土配合比試驗(yàn) , 對水灰比 、 混凝土坍落度進(jìn)行嚴(yán)格控制 , 保證混 凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí) 。 混凝土的抗壓強(qiáng)度 、 抗拉強(qiáng)度齡期 為 3d ,7d ,28d ,60d 四個(gè)齡期 。 具體配合比見表 1。2試驗(yàn)結(jié)果 2. 1

5、 部分混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) 部分混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果見表 2。 表 2 28d 時(shí)混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果粉煤(級(jí) %礦粉 (S95 %Y J 22%UNF 25%C25C30C35C40原始值 MPa%原始值 MPa%原始 值 MPa%原始 值 MPa%000032. 637. 143. 552. 5000. 4034. 61062000. 4025. 177. 03000. 4025. 177. 04000. 4027. 985. 620000. 421. 830000. 428. 386. 840000. 423. 271. 20200. 4035. 81100300. 4033. 510

6、20400. 4032. 198. 502000. 434. 410503000. 431. 897. 50400. 431. 396. 0106807910410040. 3108. 638. 127. 072. 728. 075. 532. 086. 228. 476. 526. 772. 036. 698. 734. 693. 332. 687. 941. 311137. 310134. 59310874789310245. 310439. 189. 940. 09236. 383. 437. 686. 437. 185. 332. 073. 637. 937. 944. 744. 74

7、4. 744. 735. 035. 039. 639. 642. 642. 61008982989549. 494. 142. 480. 840. 677. 339. 47545. 386. 340. 677. 338. 974. 138. 673. 547. 289. 944. 384. 444. 484. 649. 193. 541. 078. 19278798385 3d 時(shí) :1 單摻 Y J 22及 UNF 25外加劑與基準(zhǔn)混凝土相比 :抗 壓強(qiáng)度為基準(zhǔn)的 97%。 2 摻粉煤灰 ( 級(jí) 與外加劑 (Y J 22,UNF 25 復(fù)合和基準(zhǔn)混凝土相比 :抗壓強(qiáng)度為基準(zhǔn)的 50%和 59

8、%。 3 摻13 劉素華 . 混凝土膨脹劑的應(yīng)用 J.山西建筑 ,2003,29(4 :1752176.14 彭紅濤 , 吳德讓 , 吳鐘瑾 . 混凝土膨脹劑 MEA 的膨脹作用機(jī)理 J.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) ,1999(2 :35236.Application of shrinkage 2compensating concrete on Q inglin bay BridgeZH OU Zhi 2shouAbstract :This article takes experiment of shrinkage 2compensating concrete by using material pra

9、ctically used in construction of Qinglin bay Bridge , and analyzes results of the experiment. It also gives the best parameter of additive agent. It points out that the concrete which be added with additive agent bears good property and could meet requirements of Ningbo Qinglin bay Bridge and thus i

10、mprove the project s quality. K ey w ords :bridge project , shrinkage 2compensation , concrete , shrink , cracking , additive agent871 第 35卷 第 12期 2009年 4月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECTURE Vol. 35No. 12Apr. 2009S95級(jí)礦粉與外加劑 (Y J 22,UNF 25 復(fù)合和基準(zhǔn)混凝土相比 :抗壓 強(qiáng)度為基準(zhǔn)的 59%和 66%。 7d 時(shí) :1 單摻 Y J 22及 UNF 25外加劑與基準(zhǔn)混凝土相比

11、 :抗 壓強(qiáng)度為基準(zhǔn)的 99%。 2 摻粉煤灰 ( 級(jí) 與外加劑 (Y J 22,UNF 25 復(fù)合和基準(zhǔn)混凝土相比 :抗壓強(qiáng)度為基準(zhǔn)的 66%和 66%。 3 摻 S95級(jí)礦粉與外加劑 (Y J 22,UNF 25 復(fù)合和基準(zhǔn)混凝土相比 :抗壓 強(qiáng)度為基準(zhǔn)的 88%和 87%。28d 時(shí) :1 單摻 Y J 22及 UNF 25外加劑與基準(zhǔn)混凝土相比 :抗 壓強(qiáng)度為基準(zhǔn)的 102%。 2 摻粉煤灰 ( 級(jí) 與外加劑 (Y J 22, UNF 25 復(fù) 合 和 基 準(zhǔn) 混 凝 土 相 比 :抗 壓 強(qiáng) 度 為 基 準(zhǔn) 的 80%和 80%。 3 摻 S95級(jí)礦粉與外加劑 (Y J 22,UNF

12、 25 復(fù)合和基準(zhǔn)混凝 土相比 :抗壓強(qiáng)度為基準(zhǔn)的 95%和 96%。60d 時(shí) :1 單摻 Y J 22及 UNF 25外加劑與基準(zhǔn)混凝土相比 :抗壓 強(qiáng)度為基準(zhǔn)的 100%。 2 摻粉煤灰 ( 級(jí) 與外加劑 (Y J 22,UNF 25 復(fù)合與基準(zhǔn)混凝土相比 :抗壓強(qiáng)度為基準(zhǔn)的 86%和 81%。 3S95級(jí)礦粉與外加劑 (Y J 22,UNF 25 :強(qiáng)度為基準(zhǔn)的 95%和 92%。2. 2 。表 3 粉煤 (級(jí) 礦粉(S95%Y J 22%UNF 25%C30C35C40原始值 MPa%原始 值 MPa%原始 值 MPa%原始 值 MPa%00003. 163. 283. 523. 7

13、9000. 402. 8991. 50000. 42. 5279. 72000. 402. 6483. 53000. 402. 6684. 24000. 402. 8891. 120000. 42. 7486. 730000. 42. 8991. 540000. 42. 4176. 30200. 402. 9894. 30300. 402. 9392. 70400. 403. 3310502000. 43. 0295. 603000. 43. 601140400. 42. 9091. 8868685971013. 351023. 281003. 341023. 1897. 02. 7282.

14、93. 641112. 9690. 22. 8687. 23. 82116. 52. 8586. 93. 971212. 6982. 02. 6480. 53. 78115. 21019496108934. 261213. 981134. 121173. 991134. 031153. 731063. 0887. 52. 9483. 53. 851094. 031153. 901113. 4196. 93. 2592. 33. 4898. 91174. 09107. 93. 6997. 44. 00105. 54. 04106. 63. 85101. 64. 15109. 54. 41116.

15、 43. 6395. 810399104105107 3d 時(shí) :1 單摻 Y J 22及 UNF 25外加劑與基準(zhǔn)混凝土相比 :抗 拉強(qiáng)度為基準(zhǔn)的 88%。 2 摻粉煤灰 ( 級(jí) 與外加劑 (Y J 22,UNF 25 復(fù)合和基準(zhǔn)混凝土相比 :抗拉強(qiáng)度為基準(zhǔn)的 60%和 63%。 3 摻 S95級(jí)礦粉與外加劑 (Y J 22,UNF 25 復(fù)合和基準(zhǔn)混凝土相比 :抗拉強(qiáng)度為基準(zhǔn)的 71%和 66%。7d 時(shí) :1 單摻 Y J 22及 UNF 25外加劑與基準(zhǔn)混凝土相比 :抗 拉強(qiáng)度為基準(zhǔn)的 95%。 2 摻粉煤灰 ( 級(jí) 與外加劑 (Y J 22,UNF 25 復(fù)合和基準(zhǔn)混凝土相比 :抗拉

16、強(qiáng)度為基準(zhǔn)的 71%和 70%。 3 摻 S95級(jí)礦粉與外加劑 (Y J 22,UNF 25 復(fù)合和基準(zhǔn)混凝土相比 :抗拉強(qiáng)度為基準(zhǔn)的 85%和 81%。28d 時(shí) :1 單摻 Y J 22及 UNF 25外加劑與基準(zhǔn)混凝土相比 :抗 拉強(qiáng)度為基準(zhǔn)的 103%。 2 摻粉煤灰 ( 級(jí) 與外加劑 (Y J 22, UNF 25 復(fù) 合 和 基 準(zhǔn) 混 凝 土 相 比 :抗 拉 強(qiáng) 度 為 基 準(zhǔn) 的 94%和85%。 3 摻 S95級(jí)礦粉與外加劑 (Y J 22,UNF 25 復(fù)合和基準(zhǔn)混凝土相比 :抗拉強(qiáng)度為基準(zhǔn)的 108%和 100%。60d 時(shí) :1 單摻 Y J 22及 UNF 25外加

17、劑與基準(zhǔn)混凝土相比 :抗 拉強(qiáng)度為基準(zhǔn)的 102%。 2 摻粉煤灰 ( 級(jí) 與外加劑 (Y J 22, UNF 25 復(fù) 合 和 基 準(zhǔn) 混 凝 土 相 比 :抗 拉 強(qiáng) 度 為 基 準(zhǔn) 的 99%和 94%。 3 摻 S95級(jí)礦粉與外加劑 (Y J 22,UNF 25 復(fù)合和基準(zhǔn)混凝 土相比 :抗拉強(qiáng)度為基準(zhǔn)的 106%和 99%。3 對比分析3. 1 單摻 Y J 22及 UNF 25外加劑與基準(zhǔn)混凝土對比3d ,7d 抗壓 、 , 而 28d ,60d 強(qiáng)度均比基準(zhǔn)混凝土有所提高 。3. 2( 155%和 。 66%和 71%。 28d 及 60d 、 82%和 93%。 2 隨著粉煤灰

18、取代水, 抗壓強(qiáng)度與基準(zhǔn)混凝土強(qiáng)度比率在減小 。 3 混凝土 抗拉強(qiáng)度影響小于抗壓強(qiáng)度的影響 。 4 抗拉強(qiáng)度與基準(zhǔn)混凝土 抗拉強(qiáng)度的比率和抗壓強(qiáng)度與基準(zhǔn)混凝土抗壓強(qiáng)度的比率的平 均值為 111%, 說明雙摻粉煤灰對大體積混凝土抗裂是有利的 。3. 3 摻 S95級(jí)礦粉與外加劑復(fù)合和基準(zhǔn)混凝土對比1 兩種外加劑平均 。 3d 抗壓 、 抗拉為基準(zhǔn)混凝土的 63%和67%。 7d 抗壓 、 抗拉為基準(zhǔn)混凝土的 87%和 83%。 28d 及 60d 抗壓 、 抗拉為基準(zhǔn)混凝土的 95%和 103%。 2 隨著礦粉取代水泥率的增加 , 抗壓強(qiáng)度與基準(zhǔn)混凝土強(qiáng)度比率在減小 , 但與摻粉煤 灰相比幅度

19、小 。 3 雙摻礦粉對混凝土抗拉強(qiáng)度沒有影響 , 而抗壓 強(qiáng)度 28d 、 60d 略有降低 5%。 4 雙摻礦粉較雙摻粉煤灰抗壓 、 抗 拉強(qiáng)度均高 。 5 28d 較 7d 抗壓強(qiáng)度增幅 :摻礦粉為 25%, 摻粉 煤灰為 14%。 7d 較 3d 抗壓強(qiáng)度增幅 :摻礦粉為 25%, 摻粉煤灰 為 14%。 說明摻礦粉早期增長快而后期增長慢 , 摻粉煤灰增長比 較均勻 , 更有利于大體積混凝土溫度裂縫的控制 。 6 抗拉強(qiáng)度與 基準(zhǔn)混凝土抗拉強(qiáng)度的比率和抗壓強(qiáng)度與基準(zhǔn)混凝土強(qiáng)度比率 的平均值為 106%, 說明雙摻礦粉有利于大體積混凝土防裂 。4 大體積混凝土原材料及配合比的選擇建議1 粉煤灰等量取代水泥時(shí)與基準(zhǔn)混凝土抗壓強(qiáng)度 (28d 及 60d 相差 17%20%, 所以大體積混凝土工程宜超量取代 , 超量 取代率宜按國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行 。 2 雙摻礦粉較雙摻粉煤灰抗壓抗拉強(qiáng)度均高 , 摻粉煤灰更有利于大體積混凝土溫度裂縫的控 制 。 3 雙摻礦粉有利于大體積混凝土防裂 。 參考文獻(xiàn) :1 J G J 5522000, 普通混凝土配合比的設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 S.2 錢月香 . 普通混凝土配合比設(shè)計(jì)要點(diǎn) J.山西建筑 ,2008,34(18 :1652166.3 G B 13622006, 大體積混凝土施工技術(shù)規(guī)范 S.4 孫躍生 . 外加劑和摻合料對混凝土