混凝土早期凝缩测定及抑制机理研究.pdf
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1、2 0 1 2年 第 4期 ( 总 第 2 7 0期 ) N u mb e r 4 i n 2 0 1 2 ( T o t a l N o 2 7 0 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 理论研究 THE ORET 1 CAL RESEARCH d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 2 0 4 0 0 3 混凝土早期凝缩测定及抑制机理研究 沈化荣 1 I 。 ,高培伟 ,林晖 ,黄欣 z ( 1 淮阴工学院 土木工程系,江苏 淮安 2 2 3 0 0 1 ;2 南京航空航天大学 土木工程系,江苏 南京 2 1 0 0 1
2、 6 ) 摘要: 采用非接触式的涡流传感器研究了聚乙烯醇纤维对混凝土凝缩性能的影响, 试验结果表明: 与素混凝土相比, 掺 0 9 k g m , 和 1 2 8 k g m 聚乙烯醇纤维混凝土的凝缩值在 6 h内分别减少了 1 2 6 和 1 9 4 , 而掺有 0 9 k g m 聚丙烯纤维混凝土的凝缩值仅减少 6 5 , 聚乙烯醇纤维能够明显地减少混凝土的凝缩。 通过扫描电镜分析了掺聚乙烯醇纤维和聚丙烯纤维水泥浆体的表面形貌, 探讨了聚乙烯醇 纤维抑制混凝土凝缩的机理, 建立了聚乙烯醇纤维抑制混凝土凝缩的模型。 关键词 : 混凝土 ;凝缩 ;机理 ;模型 ;聚乙烯醇纤维 中图分类号 :
3、T U 5 2 8 O 1 文献标 志码 : A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 2 ) 0 4 0 0 0 7 0 2 M e a su r emen t and mec ha ni s m o f se t t l emen t s hr i nk a ge o f c o nc r e t e SHEN Hu a - r o n g , GA O Pe i wc i 2 , LI N Hu i 2 , HUANG Xi n ( 1 De p a r t me n t o f Civ i l E n g i n e e r i n g , H u m anI
4、n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y , H u a i a n2 2 3 0 0 1 , C h i n a ; 2 De p a r t me n t o f Ci v i l E n g i n e e r i n g , N a n j i n gUn i v e r s i t yo f Ae r o n a u ti c s a n dAs t r o n a u ti c s , N a n j i n g2 1 0 0 1 6 , C h i n a ) Abs t r a c t : Th e e f f e c t o f t h
5、e a pp r o p r i a t e p o l y v i n y l a l c o h o l fib e r s o n t h e s e t t l e me n t s h r i n k a g e pe r f o r ma n c e o f c o n c r e t e i s i n v e s t i g a t e d b y u s i n g an c o n t a c t e d d y c u r r e n t s e n s o r Th e e x p e r i me n t a l r e s u l t s s h o w t h a
6、 t the fi b e r s c a n o b v i o u s ly r e d u c e s e tt l e me n t s h r i n ka g e o f c o n c r e t e Co mp a r i n g t l 1 p l a i n c o nc r e t e t h e s e ttl e me n t s h r i nk a g e v a l u e s of c o n c r e t e wi th O 9 k g m an d 1 2 8 k g m po l y v i n yl a l c o h o l fi b e r d
7、e c r e a s e 1 2 6 a n d 1 9 4 r e s p e c ti v e l y a n d the s e t t l e me n t s h r i nk a g e v Mu e o f c o n c r e t e wi th 0 9 k g m p o l y p r o p y l e ne fib e r de c r e a s e s 6 5 i n 6 hTh r o u g h o b s e r v a t i o n f o r the s u r f a c emo r p h o l o gy o f p a s t ewi th
8、P VA fib e ra n dP P fi b e r b y s c a n n i n g e l e c t r o nmi c r o s c o p e, , t h eme c h a n i s m a n dt hemo d e l o fs e ttl e m e n t s h r i nk a g e o f c o n c r e t e wi th P VA f i b e r i s d i s c us s e d an d e s t a bl i s h e d Ke y wor d s: c o n c r e t e; s e t t l e me n
9、 t s h r i n k a g e ; me c h a n i s m; mo d e l ; p o l y v i n y l a l c o h o l fib e r 0 引言 混凝土材料是当4 I ! t 界上用途最广、 用量最大的建筑材料, 近几年来, 由于水泥混凝土所具有的一系列优点 , 比如较高的 强度和刚度、 良好的稳定性和耐久性、 简单的养护和较低的建 筑成本等, 使其成为高层建筑、 机场跑道、 公路等主要建筑首选 材料。 在将来 , 混凝土仍然是一种不可缺少的建筑材料 , 并且正 朝着高性能、 高强度和多功能方向发展。 但是, 高强度混凝土也 存在一定的缺陷, 如
10、: 高收缩变形、 较高的脆性等 , 这些缺陷将 影响它的广泛应用, 控制混凝土材料的收缩变形和开裂已成为 工程界十分关注的热点和难点问题 1 】 。 为了克服上述缺点, 可采用复合化的方法 , 其中最有效、 简 单易行的办法是掺加纤维制成水泥基复合材料。 我国著名混凝 土专家吴中伟教授生前曾多次指出: “ 复合化是水泥基材料高 性能化的主要途径, 纤维增强是其核心” 。 在建筑中使用的纤维主要包括 : 玻璃纤维、 聚丙烯纤维、 钢 纤维和碳纤维等。 其中高强、 高弹模聚乙烯醇纤维( P V A纤维 ) 具有许多优良的性能, 如: 具有较高的强度和弹性模量 , 其弹 性模量仅次于钢纤维、 玻璃纤
11、维 、 碳纤维和超高分子聚乙烯纤 维 , 其抗拉强度可与钢纤维 、 玻璃纤维、 碳纤维、 超高分子聚乙 烯纤维和对位芳香聚酰胺纤维媲美; 机械性能良好 , 可提高 建筑材料的韧性和抗冲击强度; 与波特兰水泥具有 良好的化 学相容性 ; 亲水性好, 使 P VA纤维能均一地分散在水泥基质 中; 高强度 P VA纤维与水泥基质间具有良好的界面黏合力 ; 耐光性和耐酸碱性好, 适用于各等级的水泥混凝土; 具有 优良的化学稳定性等 5 。 国内对 P V A纤维在混凝土材料中应用研究尚处于起步阶 段 。 P V A纤维具有高强、 高弹模、 亲水性好( 增加黏结力 ) 、 耐 酸碱 、 使用安全等一系列
12、优点, 在混凝土中掺入 P V A纤维可增 强混凝土材料的抗裂性能、 韧性等, 具有良好的工程应用前景。 目前 , 国内外已逐步开始研究 P VA纤维的种类和规格对混凝土 性能的影响, 但关于 P V A纤维对混凝土凝缩影响的研究及报道 很少 , 对其进行深入地研究与探讨是非常必要的 。 1 试验原材料 与方法 1 1 试验原材料 采用南通水泥有限公司生产的华新 P O 4 2 5级水泥; 粉煤 灰采用镇江生产的I 级粉煤灰。 砂采用赣江中河砂, 细度模数 2 6 ; 石子采用茅迪产玄武岩碎石, 粒径 5 2 0 m m。 减水剂和纤维采 用江苏博特新材料有限公司生产的以羧酸类为主体的复合添
13、收稿 日期 :2 0 1 1 - 1 0 1 4 基金项 目:“ 8 6 3 ” 国家高新技术项 目( 2 0 0 9 A A0 3 Z 5 0 8 ) ; 国家 自然科学基金 ( 6 0 6 7 2 1 6 6 ) ; 西部交通项 目( 2 0 0 9 CB 0 1 ) 1 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 加剂 J M P C A( I ) d 超塑化剂、 润强丝 一 Q1 型和润强丝 I 型抗裂 纤维 , 纤维 的性能指标见表 1 。 表 1 纤维的物理和力学性能 1 2试 验设 备 凝缩试件采用内衬 3 mi l l 聚四氟乙烯管材, 底座可拆卸的中空 圆
14、柱形钢管, 内径 4 , 9 8 m l i 1 , 净高度 5 0 0 m r n 。 模具置于大理石台面 上。 采用非接触式的涡流传感器( 德国米依公司的Mu l t i NC D T 3 0 0 精密型传感器) , 其主要技术参数为: 测量范围为 1 mm, 线性度 为 0 2 , 分辨率 0 0 1 , 传感器温度范围: 一 5 0 1 5 0, 温度稳 定性 0 0 2 , 试件模具及测试装置如图 1所示。 图 1 早期混凝土凝缩测量装置 1 3 试 验 方 法和 配合 比 成型之前在模具内预放双层聚氯乙烯塑料薄膜, 底座与钢 管之间涂上密封黄油, 混凝土拌和好后即装模, 成型后将钢
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- 关 键 词:
- 混凝土 早期 凝缩 测定 抑制 机理 研究
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