混凝土外加劑對(duì)水泥石干燥收縮的影響及其機(jī)理研究.pdf

1、水泥混凝土的收縮開裂是影響其耐久性的重要因素。礦物外加劑和化學(xué)外加劑大幅度地提高了高性能混凝土的施工性能和物理力學(xué)性能,成為其中不可或缺的兩個(gè)必要組分;但另一方面,由于這兩個(gè)組分加入到混凝土中,使得其變形開裂的影響因素更加復(fù)雜。若能從根本上研究清楚兩者對(duì)水泥石乃至混凝土的干燥收縮影響規(guī)律及其機(jī)理,提出解決混凝土收縮開裂的技術(shù)措施,對(duì)混凝土干燥收縮開裂問(wèn)題達(dá)到標(biāo)本兼治具有重要的科學(xué)理論價(jià)值和工程實(shí)踐意義。本論文采用一種快速測(cè)試水泥石干燥收

2、縮的碟片試驗(yàn)方法,研究了硅灰、粉煤灰、磨細(xì)礦渣等礦物外加劑和萘系高效減水劑、聚羧酸高效減水劑等對(duì)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的水泥石干燥收縮的影響。針對(duì)大體積混凝土和蒸養(yǎng)制品等,設(shè)計(jì)了早期熱處理的試驗(yàn)方法,即第1天為60℃養(yǎng)護(hù)、以后一直保持標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù),并對(duì)該條件下的水泥石的干縮變化規(guī)律進(jìn)行了研究。利用壓汞法和氮吸附法測(cè)試了水泥石的孔結(jié)構(gòu),從而對(duì)干縮的微觀本質(zhì)進(jìn)行了探索性研究。論文取得的主要研究結(jié)論如下:①礦物外加劑對(duì)水泥石干燥收縮的影響與其品種、摻量及水膠比

3、、水化程度有關(guān)。大摻量粉煤灰、大摻量礦渣均能降低水泥石的干燥收縮;硅灰對(duì)水泥石干燥收縮的影響不顯著,低水膠比、摻量為5.0％~7.5%時(shí)能減小水泥石的干縮。②化學(xué)外加劑能增加水泥石的干燥收縮,其影響程度與其品種、摻量及水膠比、水化程度有關(guān)。一般情況下,摻入高效減水劑增加了水泥石的干燥收縮,且摻量越大,干燥收縮越大。因此,工程實(shí)踐中為了盡量降低干燥收縮,在保證其他性能不受影響的情況下應(yīng)盡量減小高效減水劑的摻量。③原始配比相同,不同齡期的水

4、泥石的干燥收縮不同。不含外加劑的水泥石,早期干燥收縮最大。含硅灰的水泥石,低水膠比時(shí),仍然是早期干燥收縮最大,但大水膠比時(shí),齡期越長(zhǎng)的水泥石的干燥收縮越大;對(duì)含粉煤灰和礦渣的水泥石除早期干縮較大外,還存在一個(gè)干縮最大的最不利齡期,約在1月左右。含高效減水劑的水泥石,仍然是早期干燥收縮最大。對(duì)使用聚羧酸系高效減水劑的水泥石,干燥收縮還存在一個(gè)后期(約2月后)增長(zhǎng)過(guò)程。④原始配比相同,早期熱處理對(duì)水泥石的干燥收縮有影響。早期熱處理會(huì)降低不含

5、外加劑的水泥石的干縮。含硅灰的水泥石,早期熱處理仍降低干縮;含粉煤灰的水泥石和含礦渣的水泥石,早期熱處理仍降低干縮,但受齡期和摻量干擾。含高效減水劑的水泥石,早期熱處理仍降低干縮。對(duì)使用聚羧酸系高效減水劑的水泥石,早期熱處理會(huì)增加后期(約2月后)干縮。⑤壓汞法和氮吸附測(cè)孔法測(cè)試水泥石的孔結(jié)構(gòu)顯示,礦物外加劑增加水泥石的總孔隙率,小于32nm的毛細(xì)孔和大于10μm的大孔均有所增加;含化學(xué)外加劑的水泥石的總孔隙率降低,20～50nm的毛細(xì)孔