內(nèi)部濕度對(duì)陶粒混凝土界面區(qū)結(jié)構(gòu)與收縮影響的研究.pdf

1、混凝土性能主要取決于其組成、結(jié)構(gòu)以及在環(huán)境影響下結(jié)構(gòu)的變化。在組成一定時(shí)，混凝土的結(jié)構(gòu)及其變化，主要受外部環(huán)境因素和內(nèi)部水泥水化程度的影響，而這些均與混凝土內(nèi)部相對(duì)濕度的變化密切相關(guān)。
　　混凝土內(nèi)部相對(duì)濕度變化，主要受水分?jǐn)U散和水泥水化的自干燥作用影響，與內(nèi)部水源和外部養(yǎng)護(hù)條件息息相關(guān)。陶粒具有吸返水特性，對(duì)混凝土內(nèi)部相對(duì)濕度變化和界面區(qū)結(jié)構(gòu)具有重要影響，因此，把具有低、中、高吸水率和不同吸返水速率的三種典型陶粒所配制的混凝土作

2、為主要研究對(duì)象，對(duì)不同養(yǎng)護(hù)制度下混凝土內(nèi)部相對(duì)濕度隨齡期發(fā)展變化規(guī)律，以及濕度梯度對(duì)水泥石水化進(jìn)程的影響，進(jìn)而對(duì)混凝土微觀結(jié)構(gòu)和收縮變形等宏觀性能的影響規(guī)律及其機(jī)理，進(jìn)行了較深入系統(tǒng)的研究，建立混凝土收縮值與相對(duì)濕度之間的關(guān)系，為揭示混凝土收縮、開裂的實(shí)質(zhì)提供理論基礎(chǔ)和試驗(yàn)依據(jù)。
　　對(duì)混凝土內(nèi)部相對(duì)濕度測(cè)試方法的研究結(jié)果表明，與當(dāng)前主要采用的預(yù)埋測(cè)試法長期固定測(cè)量相比，采用溫濕度探頭進(jìn)行適時(shí)測(cè)量得到的試驗(yàn)結(jié)果更為精確可信。

3、>　　對(duì)一維干燥條件下，不同原材料組成的混凝土內(nèi)部相對(duì)濕度梯度分布進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：暴露于干燥環(huán)境之前的濕養(yǎng)護(hù)齡期越長，混凝土內(nèi)部相對(duì)濕度下降速度越緩慢，在28d齡期時(shí)，完全濕養(yǎng)護(hù)的普通混凝土試件較濕養(yǎng)護(hù)14d、7d轉(zhuǎn)入一維干燥條件下的試件，由干燥面表層向中心區(qū)的相對(duì)濕度高出0.6％~5.4%，內(nèi)部相對(duì)濕度保持在85%以上的位置也由外到內(nèi)發(fā)生改變，陶?；炷烈灿蓄愃频囊?guī)律。在同一齡期，采用預(yù)濕陶粒、陶砂配制的混凝土內(nèi)部各部位的相對(duì)濕

4、度值高于采用普通骨料配制的混凝土，且陶粒的含水率越大、陶砂取代率越高，則混凝土內(nèi)部相對(duì)濕度越高，且降低越緩慢。采用中、高含水率陶粒配制的混凝土，相對(duì)濕度≥80%的齡期比普通骨料混凝土延長1倍以上；高含水率的QF陶?；炷?，在360d齡期時(shí)，中心部位的相對(duì)濕度仍高于80%，表層相對(duì)濕度大于80%的齡期可達(dá)到60d~90d，而普通混凝土和YC陶?；炷羶H有24d~48d；56d以前，礦物摻合料的摻量越高，混凝土內(nèi)部各部位相對(duì)濕度降低速度越緩

5、慢，高于未摻加摻合料的混凝土，而56d以后則相反，在360d齡期時(shí)，摻加15%粉煤灰和摻加20%礦粉混凝土內(nèi)部相對(duì)濕度最高；在28d以前，0.45水灰比的混凝土內(nèi)部各部位相對(duì)濕度均高于0.3水灰比混凝土，而28d以后，0.45水灰比的混凝土內(nèi)部相對(duì)濕度隨齡期降低幅度較快，逐漸接近、甚至低于0.3水灰比混凝土。
　　對(duì)不同吸水率、不同預(yù)飽水程度的陶?；炷两缑鎱^(qū)水泥石微觀結(jié)構(gòu)的研究結(jié)果表明：陶粒對(duì)低水灰比混凝土界面區(qū)水泥石結(jié)構(gòu)的影響

6、程度遠(yuǎn)高于高水灰比混凝土；骨料含水率對(duì)界面區(qū)水泥石微觀結(jié)構(gòu)具有顯著影響，普通骨料與低吸水率的YC陶?；炷林?，界面區(qū)水泥石孔隙率和大孔含量均高于水泥石基體，而中、高吸水率陶?；炷羷t相反，界面區(qū)水泥石鈣硅比高于基體，孔結(jié)構(gòu)整體上呈細(xì)化趨勢(shì)，且陶粒預(yù)濕含水率越大、吸返水能力越強(qiáng)、表面越粗糙，界面區(qū)水泥石結(jié)構(gòu)越致密，QF陶?；炷两缑鎱^(qū)水泥石平均孔徑尺寸較普通骨料混凝土降低20.6%，50nm以下的孔含量高達(dá)近80%。距界面0～10μm范圍

7、內(nèi)，經(jīng)1h預(yù)濕的陶粒 BY和QF界面區(qū)水泥石顯微硬度較基體水泥石分別高出43%和56%，較普通骨料界面水泥石分別提高79.6%和96.3%，隨飽水程度的提高，顯微硬度值降低，絕干陶粒 BY界面區(qū)水泥石顯微硬度值最高，距界面20μm以上到基體范圍內(nèi)則與之相反，界面增強(qiáng)層厚度約為40μm~60μm。同時(shí)，從界面至陶粒內(nèi)部10μm范圍內(nèi)產(chǎn)生了一個(gè)明顯的內(nèi)增強(qiáng)層。在一維干燥條件下，隨著距干燥表面距離的增加，即隨混凝土內(nèi)部相對(duì)濕度增大，水泥石的水

8、化程度提高，界面區(qū)和基體水泥石的顯微硬度均逐漸增加，距干燥表面5cm以內(nèi)，顯微硬度增加幅度較明顯，距干燥表面距離超過10cm時(shí)，顯微硬度增長趨于穩(wěn)定。
　　陶粒的預(yù)飽水程度與釋水能力對(duì)混凝土內(nèi)部相對(duì)濕度和收縮變形性能影響顯著。隨陶粒預(yù)濕含水率的提高，在干燥和自干燥條件下，混凝土內(nèi)部相對(duì)濕度隨齡期降低速度均減慢，早期自收縮和長期干燥收縮均減小，限制收縮應(yīng)力達(dá)到最大值的時(shí)間延長，自收縮、干燥收縮與相應(yīng)的相對(duì)濕度降低值之間具有非常顯著的

9、相關(guān)性；低吸水率的YC陶?；炷?，180d齡期時(shí)的總收縮較普通骨料混凝土高約3%~8%，而高吸水率、高飽水程度的陶粒混凝土，總收縮較普通骨料混凝土減小2%~15%；BY100陶?；炷恋淖允湛s、干燥收縮和總收縮均低于普通混凝土，自養(yǎng)護(hù)減縮效率可達(dá)47.7%；陶砂對(duì)混凝土自養(yǎng)護(hù)的作用效率更高。
　　自養(yǎng)護(hù)材料的減縮效果可用自養(yǎng)護(hù)材料顆粒水分的有效作用距離、自養(yǎng)護(hù)材料顆粒的表面間距來表征。當(dāng)陶砂摻量為50%時(shí)，其鄰近顆粒表面間距為41