掺合料和外加剂对大体积混凝土性能的影响

1、文章编号 :100926825(2009 1220178202掺合料和外加剂对大体积混凝土性能的影响收稿日期 :2009201203作者简介 :于春华 (19692 , 女 , 工程师 , 中冶天工建设有限公司 , 天津 300301于 春 华摘 要 :通过试验系统地研究了在不同级别混凝土中掺入不同量的掺合料和外加剂对混凝土抗压 、 抗拉性能的影响 , 并提出了大体积混凝土原材料及配合比的选择建议 , 从而有利于大体积混凝土防裂 。 关键词 :大体积混凝土 , 掺合料 , 外加剂 , 配合比 , 抗压强度 , 抗拉强度 中图分类号 :TU528文献标识码 :A 大体积混凝土目前国内尚无一个明确

2、的定义 , 国外的定义也不尽相同 , 美国混凝土学会 (ACI 规定 :“ 任何就地浇筑的大体积 混凝土 , 其尺寸之大 , 必须要求解决水化热及随之引起的体积变 形问题 , 以最大限度减少开裂。 ” 从上述定义可知 :大体积混凝土不 是由其绝对截面尺寸的大小决定的 , 起的温度收缩应力来定性 , 1 试验方案1. 1 1. 1. 11 水泥 。 42. 5级普通硅酸盐水泥 。 2 掺合料 。 粉煤灰 ( 级 :选用石景山热电厂生产的 级粉煤灰 , 指标为烧 失量 0. 4%, 三氧化硫 2. 9%, 需水量比 90%。 矿粉 (S95 :选用北 京上联首丰建材有限公司生产的 S95级磨细矿渣

3、粉 。 3 外加剂 。 普通混凝土泵送剂 :选用北京冶建新技术公司生产的 Y J 22普通 混凝土泵送剂 (粉剂 。 高效减水剂 :天津产 UNF 25(粉剂 高效减 水剂 。表 1 混凝土配合比种类强度等级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 ( 级 /%矿粉 (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的掺量均为混凝土中胶原材料总量的 0. 4%;2 掺合料掺量分别为混凝土中胶原材料总量的 20%,30%,40%; 3 每立方米用水量根据坍落度 16cm 18cm 进行调整1. 1. 2试验方法 50080普通混凝土拌合物验 准 , 压 度 及 抗 拉 强 度 参 照 G B/T 2。依据国家标准 普通混凝土配合比的设计技术规程 进行混 凝土配合比试验 , 对水灰比 、 混凝土坍落度进行严格控制 , 保证混 凝土强度达到设计强度等级 。 混凝土的抗压强度 、 抗拉强度龄期 为 3d ,7d ,28d ,60d 四个龄期 。 具体配合比见表 1。2试验结果 2. 1

5、 部分混凝土抗压强度试验 部分混凝土抗压强度试验结果见表 2。 表 2 28d 时混凝土抗压强度试验结果粉煤(级 %矿粉 (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 时 :1 单掺 Y J 22及 UNF 25外加剂与基准混凝土相比 :抗 压强度为基准的 97%。 2 掺粉煤灰 ( 级 与外加剂 (Y J 22,UNF 25 复合和基准混凝土相比 :抗压强度为基准的 50%和 59

8、%。 3 掺13 刘素华 . 混凝土膨胀剂的应用 J.山西建筑 ,2003,29(4 :1752176.14 彭红涛 , 吴德让 , 吴钟瑾 . 混凝土膨胀剂 MEA 的膨胀作用机理 J.中国农业大学学报 ,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级矿粉与外加剂 (Y J 22,UNF 25 复合和基准混凝土相比 :抗压 强度为基准的 59%和 66%。 7d 时 :1 单掺 Y J 22及 UNF 25外加剂与基准混凝土相比

11、 :抗 压强度为基准的 99%。 2 掺粉煤灰 ( 级 与外加剂 (Y J 22,UNF 25 复合和基准混凝土相比 :抗压强度为基准的 66%和 66%。 3 掺 S95级矿粉与外加剂 (Y J 22,UNF 25 复合和基准混凝土相比 :抗压 强度为基准的 88%和 87%。28d 时 :1 单掺 Y J 22及 UNF 25外加剂与基准混凝土相比 :抗 压强度为基准的 102%。 2 掺粉煤灰 ( 级 与外加剂 (Y J 22, UNF 25 复 合 和 基 准 混 凝 土 相 比 :抗 压 强 度 为 基 准 的 80%和 80%。 3 掺 S95级矿粉与外加剂 (Y J 22,UNF

12、 25 复合和基准混凝 土相比 :抗压强度为基准的 95%和 96%。60d 时 :1 单掺 Y J 22及 UNF 25外加剂与基准混凝土相比 :抗压 强度为基准的 100%。 2 掺粉煤灰 ( 级 与外加剂 (Y J 22,UNF 25 复合与基准混凝土相比 :抗压强度为基准的 86%和 81%。 3S95级矿粉与外加剂 (Y J 22,UNF 25 :强度为基准的 95%和 92%。2. 2 。表 3 粉煤 (级 矿粉(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 时 :1 单掺 Y J 22及 UNF 25外加剂与基准混凝土相比 :抗 拉强度为基准的 88%。 2 掺粉煤灰 ( 级 与外加剂 (Y J 22,UNF 25 复合和基准混凝土相比 :抗拉强度为基准的 60%和 63%。 3 掺 S95级矿粉与外加剂 (Y J 22,UNF 25 复合和基准混凝土相比 :抗拉强度为基准的 71%和 66%。7d 时 :1 单掺 Y J 22及 UNF 25外加剂与基准混凝土相比 :抗 拉强度为基准的 95%。 2 掺粉煤灰 ( 级 与外加剂 (Y J 22,UNF 25 复合和基准混凝土相比 :抗拉

16、强度为基准的 71%和 70%。 3 掺 S95级矿粉与外加剂 (Y J 22,UNF 25 复合和基准混凝土相比 :抗拉强度为基准的 85%和 81%。28d 时 :1 单掺 Y J 22及 UNF 25外加剂与基准混凝土相比 :抗 拉强度为基准的 103%。 2 掺粉煤灰 ( 级 与外加剂 (Y J 22, UNF 25 复 合 和 基 准 混 凝 土 相 比 :抗 拉 强 度 为 基 准 的 94%和85%。 3 掺 S95级矿粉与外加剂 (Y J 22,UNF 25 复合和基准混凝土相比 :抗拉强度为基准的 108%和 100%。60d 时 :1 单掺 Y J 22及 UNF 25外加

17、剂与基准混凝土相比 :抗 拉强度为基准的 102%。 2 掺粉煤灰 ( 级 与外加剂 (Y J 22, UNF 25 复 合 和 基 准 混 凝 土 相 比 :抗 拉 强 度 为 基 准 的 99%和 94%。 3 掺 S95级矿粉与外加剂 (Y J 22,UNF 25 复合和基准混凝 土相比 :抗拉强度为基准的 106%和 99%。3 对比分析3. 1 单掺 Y J 22及 UNF 25外加剂与基准混凝土对比3d ,7d 抗压 、 , 而 28d ,60d 强度均比基准混凝土有所提高 。3. 2( 155%和 。 66%和 71%。 28d 及 60d 、 82%和 93%。 2 随着粉煤灰

18、取代水, 抗压强度与基准混凝土强度比率在减小 。 3 混凝土 抗拉强度影响小于抗压强度的影响 。 4 抗拉强度与基准混凝土 抗拉强度的比率和抗压强度与基准混凝土抗压强度的比率的平 均值为 111%, 说明双掺粉煤灰对大体积混凝土抗裂是有利的 。3. 3 掺 S95级矿粉与外加剂复合和基准混凝土对比1 两种外加剂平均 。 3d 抗压 、 抗拉为基准混凝土的 63%和67%。 7d 抗压 、 抗拉为基准混凝土的 87%和 83%。 28d 及 60d 抗压 、 抗拉为基准混凝土的 95%和 103%。 2 随着矿粉取代水泥率的增加 , 抗压强度与基准混凝土强度比率在减小 , 但与掺粉煤 灰相比幅度

19、小 。 3 双掺矿粉对混凝土抗拉强度没有影响 , 而抗压 强度 28d 、 60d 略有降低 5%。 4 双掺矿粉较双掺粉煤灰抗压 、 抗 拉强度均高 。 5 28d 较 7d 抗压强度增幅 :掺矿粉为 25%, 掺粉 煤灰为 14%。 7d 较 3d 抗压强度增幅 :掺矿粉为 25%, 掺粉煤灰 为 14%。 说明掺矿粉早期增长快而后期增长慢 , 掺粉煤灰增长比 较均匀 , 更有利于大体积混凝土温度裂缝的控制 。 6 抗拉强度与 基准混凝土抗拉强度的比率和抗压强度与基准混凝土强度比率 的平均值为 106%, 说明双掺矿粉有利于大体积混凝土防裂 。4 大体积混凝土原材料及配合比的选择建议1 粉煤灰等量取代水泥时与基准混凝土抗压强度 (28d 及 60d 相差 17%20%, 所以大体积混凝土工程宜超量取代 , 超量 取代率宜按国家相关标准执行 。 2 双掺矿粉较双掺粉煤灰抗压抗拉强度均高 , 掺粉煤灰更有利于大体积混凝土温度裂缝的控 制 。 3 双掺矿粉有利于大体积混凝土防裂 。 参考文献 :1 J G J 5522000, 普通混凝土配合比的设计技术规程 S.2 钱月香 . 普通混凝土配合比设计要点 J.山西建筑 ,2008,34(18 :1652166.3 G B 13622006, 大体积混凝土施工技术规范 S.4 孙跃生 . 外加剂和掺合料对混凝土