摻有聚羧酸高性能混凝土減水劑的混凝土收縮與變形
2006-08-09 00:00
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摘 要：研究了摻有聚羧酸高性能混凝土減水劑的大摻量復(fù)合摻合材料混凝土和高強(qiáng)高性能混凝土的性能，尤其反映了其收縮與徐變變化規(guī)律。
關(guān)鍵詞：聚羧酸系高性能減水劑； 大摻量； 復(fù)合摻合料； 高性能混凝土
1 前言
隨著聚羧酸系高性能減水劑的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，目前已有不少在水利、交通、碼頭等工程以及商品混凝土中應(yīng)用實(shí)例。但相對(duì)木質(zhì)素和萘系減水劑，聚羧酸系高性能減水劑的應(yīng)用尚屬起步階段，相關(guān)工程應(yīng)用數(shù)據(jù)積累也很少，尤其是混凝土的收縮變形數(shù)據(jù)，因測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)、要求高而鮮有報(bào)道。
聚羧酸系減水劑具有摻量小、減水率高、坍落度損失小、收縮較小、環(huán)保等特點(diǎn)，但在普通強(qiáng)度等級(jí)的商品混凝土中應(yīng)用還存在成本相對(duì)較高、減水劑對(duì)用水量的敏感性高等難于控制的瓶頸。目前常用于大摻量摻合料高性能混凝土的配制以及高強(qiáng)高性能混凝土的配制。本文從聚羧酸系高性能混凝土減水劑常用的兩種混凝土配制途徑出發(fā)，研究了以聚羧酸系高性能混凝土減水劑配制的高性能混凝土的收縮與徐變變化規(guī)律。
2 試驗(yàn)用原材料及試驗(yàn)方法
2．1 試驗(yàn)用原材料及其物化性能 水泥采用了嘉新P．II52．5#水泥、高爐礦渣微粉、粉煤灰、硅粉（有關(guān)性能參數(shù)略）。
試驗(yàn)采用的減水劑為L(zhǎng)EX-9H聚羧酸系高性能混凝土減水劑，其性能指標(biāo)見(jiàn)表1。
 2．2 試驗(yàn)方法
新拌混凝土性能參照GB／T 50080—2002 普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn) 。混凝土抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度及靜力受壓彈性模量試驗(yàn)參照GB／T 50081-2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》?；炷潦湛s、徐變?cè)囼?yàn)參照GBJ 82-1985《普通混凝土耐久性試驗(yàn)方法》。混凝土耐久性能采用電通量和氯離子擴(kuò)散系數(shù)評(píng)價(jià)，前者參照ASTM C1202，后者依據(jù)為NT BUILD 443。
3 試驗(yàn)配比及性能數(shù)據(jù)采集
3．1 大摻量復(fù)合摻合材料混凝土 采用聚羧酸系高性能混凝土減水劑配制C40~C60的大摻量復(fù)合摻合料混凝土，外加劑摻量為1.0%（膠凝材料總量），混凝土配合比見(jiàn)表2，新拌混凝土性能見(jiàn)表3。
    圖1為大摻量摻合材料混凝土的強(qiáng)度發(fā)展曲線，圖2和圖3為大摻量摻合料混凝土的收縮變形曲線和徐變度變化曲線。
3．2 高強(qiáng)高性能混凝土
采用聚羧酸系高性能混凝土減水劑配制C60、C80的高強(qiáng)高性能混凝土，外加劑摻量為1．0%（膠凝材料總量），混凝土配合比見(jiàn)表4，新拌混凝土性能見(jiàn)表5。圖4為高強(qiáng)高性能混凝土的強(qiáng)度發(fā)展曲線，圖5和圖6為高強(qiáng)高性能混凝土的收縮變形曲線和徐變度變化曲線。
3．3 混凝土的耐久性能
表6為以上五批混凝土的耐久性指標(biāo)。
 4 試驗(yàn)結(jié)果分析
據(jù)表3和表5，采用聚羧酸高性能混凝土減水劑配制的大摻量復(fù)合摻合料混凝土和高強(qiáng)高性能混凝土新拌混凝土性能均可滿足泵送要求，出機(jī)坍落度為190～220 mm，2小時(shí)最大坍落度損失為30 mm，混凝土流動(dòng)性能很好，擴(kuò)展度可達(dá)500 mm左右，混凝土的粘聚性、保水性及和易性能等都較好。
據(jù)圖l和圖4，采用聚羧酸高性能混凝土減水劑配制的大摻量復(fù)合摻合料混凝土和高強(qiáng)高性能混凝土強(qiáng)度均可滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求。大摻量復(fù)合摻合料混凝土早期相對(duì)降低，到60天齡期時(shí)，兩者強(qiáng)度相近，在60天～1年齡期仍有穩(wěn)定持續(xù)增長(zhǎng)，甚至可超過(guò)同強(qiáng)度等級(jí)高強(qiáng)高性能混凝土（C60大摻量與高強(qiáng)后期強(qiáng)度對(duì)比）。
據(jù)表6，采用聚羧酸高性能混凝土減水劑配制的大摻量復(fù)合摻合料混凝土和高強(qiáng)高性能混凝土具有較高的致密結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的耐久性能。尤其是大摻量復(fù)合摻合料混凝土的耐久性能突出，其電通量均小于1000C，氯離子擴(kuò)散系數(shù)小于1．5×10-12 m2／s，根據(jù)ASTM C1202判別標(biāo)準(zhǔn)，該類混凝土可判為“優(yōu)”。這與混凝土配合比中大量使用細(xì)粉料，以及細(xì)粉料與高性能混凝土減水劑的合理匹配有關(guān)。C60和C80高強(qiáng)高性能混凝土電通量指標(biāo)略高，這與細(xì)粉料用量相對(duì)較少有關(guān)，但這兩組混凝土水膠比相對(duì)較低，混凝土致密程度相對(duì)也較高。
根據(jù)圖2、圖3、圖5、圖6，采用聚羧酸高性能混凝土減水劑配制的大摻量復(fù)合摻合料混凝土和高強(qiáng)高性能混凝土收縮變形以及徐變變形的趨勢(shì)與普通混凝土類似。大摻量摻合料混凝土的極限收縮率為500*10-6左右，徐變度為31*l0-6 mm 2／N左右，高強(qiáng)高性能混凝土的的極限收縮量為450* 10-6 左右，徐變度為20*10-6mm2／N左右。大摻量復(fù)合摻合料混凝土的變形相對(duì)較大。
5 結(jié)論
本文從聚羧酸系高性能減水劑在大摻量復(fù)合摻合料混凝土以及高強(qiáng)高性能混凝土的應(yīng)用出發(fā)，著重分析其新拌混凝土性能以及物理力學(xué)性能的發(fā)展變化規(guī)律，主要結(jié)論如下：
?。?）聚羧酸系高性能減水劑在大摻量復(fù)合摻合料混凝土和高強(qiáng)高性能混凝土是其應(yīng)用發(fā)展的重要方向，通過(guò)優(yōu)質(zhì)原材料、多元復(fù)合膠凝材料與高性能混凝土減水劑的合理匹配，形成和易性良好、滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求，耐久性能優(yōu)異的混凝土材料。
（2）采用聚羧酸高性能混凝土減水劑配制的大摻量復(fù)合摻合料混凝土和高強(qiáng)高性能混凝土收縮變形以及徐變變形的趨勢(shì)與普通混凝土類似，極限收縮率為500*10-6左右，徐變度為31×10-6mm2／N左右。大摻量復(fù)合摻合料混凝土的變形較高強(qiáng)高性能混凝土大。
（3）采用聚羧酸高性能混凝土減水劑配制的大摻量復(fù)合摻合料混凝土和高強(qiáng)高性能混凝土具有較高的致密結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的耐久性能。尤其是大摻量復(fù)合摻合料混凝土的耐久性能突出。
?。?）采用聚羧酸高性能混凝土減水劑配制的大摻量復(fù)合摻合料混凝土和高強(qiáng)高性能強(qiáng)度性能均可滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求。其中大摻量復(fù)合摻合料混凝土早強(qiáng)相對(duì)較低，但在后期仍穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。 |
| 原作者： 俞海勇 |
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