改善混凝土抗扰动性能的三种途径.pdf

1 - t 岔币1 删 2 0 1 1年 2月 ‘ L l r， J， r r 十 】D ‘ J OURNAL OF B UI L DI NG MATERI ALS V U 1 ． 1 l U． 1 Fe b ．， 2 01 1 文章编 号： 1 0 0 7 — 9 6 2 9 ( 2 0 1 1 ) 0 1 — 0 0 2 6 0 4 改善混凝土抗扰 动性 能的三种途径 张永 娟 ， 张 悦 然 ， 张雄 ( 1 ． 同济大 学 材料科 学 与工程 学 院 ，上海 2 0 1 8 0 4 ； 2 ． 同济 大学 先进 土木 工程材 料 教育部 重点 实验 室 ， 上海 2 0 1 8 0 4 ； 3 ． 中交 上海 三航科 研 院 ， 上 海 2 0 0 0 3 2 ) 摘 要 ： 通 过缩短 混凝 土 受扰期 、 减 少表 面裂缝 和提 高 自愈 合 率 来提 高混凝 土的抗 扰 动性 能 ． 结 果表 明 ： 贯入 阻力为 3 ． 5 ～2 8 ． 0 MP a时 ， 混凝 土 受扰 后 的 强度 大幅 降低 ， 这 时采 用调 凝 型功 能 外加 剂 来 缩短混凝土受扰期可取得 良好效果； 抗 裂增韧外加剂对混凝土表 面裂缝有一 定的控 制作 用； 掺入 适量膨 胀 剂可显 著 改善混凝 土的 自愈 合 率． 关 键词 ：受扰期 ；混凝 土表 面裂 缝 ；自愈 合率 中图分 类 号 ： TU5 2 8 ． 0 1 文献 标志 码 ： A d o i ： 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n 1 0 0 7 — 9 6 2 9 ． 2 0 1 1 ． 0 1 ． 0 0 6 Thr e e Te c hn i qu e s t o I m p r o v e Di s t u r b a n c e Re s i s t a n c e o f Co nc r e t e ZHANG Y o n g - j u a n ～， ZHANG Yu e — r 口 ， ， u ， ZHANG Xi o n g ， 。 ( 1 ． S c h o o l o f Ma t e r i a l s S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g，To n g j i Un i v e r s i t y ，Sh a n g h a i 2 0 1 8 0 4，Ch i n a ； 2 ． Ke y La b o r a t o r y o f Ad v a n c e d C i v i l E n g i n e e r i n g Ma t e r i a l s o f Min i s t r y o f E d u c a t i o n ，T o n g j i Un i v e r s i t y ，S h a n g h a i 2 0 1 8 0 4 ，Ch i n a 3 ． S h a n g h a i Th i r d Ha r b o u r E n g i n e e r i n g S c i e n c e& Te c h n o l o g y Re s e a r c h I n s t i t u t e C o ． TD． ， S h a n g h a i 2 0 0 0 3 2。Ch i n a ) Abs t r a c t ：Cu r r e nt l y t h e r e ha s be e n c r o wd t r a f f i c i n Ch i na ．A l o t o f br i d ge s n e e d s t o be r e pa i r e d i n t h e c o n— di t i on wi t ho ut i n t e r r u p t i ng t he t r a f f i c， S O t he r e s e a r c h o n t he d i s t ur ba nc e r e s i s t a nc e o f c on c r e t e ha s gr e a t e c o n omi c a l s i g ni f i c a nc e a nd a p pl i c a t i on v a l ue ． Thr e e t e c hn i q ue s we r e us e d t o i m p r ov e t he di s t ur b a nc e r e — s i s t a n c e o f c o nc r e t e wh i c h a r e ab l e t o s ho r t e n t he di s t u r b a n c e pe r i od o f t h e c o nc r e t e b y c o ns t r uc t i o n， S O t h a t c o nc r e t e s u r f a c e c r a c ks c a n b e r e du c e d a nd c o nc r e t e r a t e of s e l f — h e a l i n g c a n be i nc r e a s e d ． Th e r e s ul t s h o w s t ha t wh e n t he pe n e t r a t i o n r e s i s t a nc e of t he c on c r e t e i s i n t he r a nge o f 3 ．5 - 2 8 ．0 M Pa，t he c o nc r e t e ’ S s t r e ng t h wi l l be r e d u c e d gr e a t l y a f t e r di s t u r b a n c e， S O by u s i n g f un c t i o na l c on c r e t e a c c e l e r a t or t he d i s t ur b— a nc e p e r i o d c a n b e s ho r t e n e d e f f e c t i v e l y ． An t i — c r a c k a nd t o ug he ni n g a d mi xt u r e c a n be u s e d t o c ont r ol c r a c ks o n t he s u r f a c e；s e l f — h e a l i n g r a t e r e f e r s t o t he c a p a c i t y t o r e s t o r e o r e nha n c e t he p e r f o r ma nc e o f c on— c r e t e a f t e r di s t u r ba nc e by r e du c i n g t he i n t e r n a l mi c r o — c r a c ks c a us e d b y d i s t ur ba nc e i n t he g r owt h pr o c e s s， c o nc r e t e s e l f — he al i ng r a t e c a n be i m pr ov e d b y a d di ng e x pa n s i on a ge n t ． Ke y wo r ds ：t he pe r i od o f d i s t u r be d；s ur f a c e c r a c ks o f c on c r e t e；r a t e o f s e l f - he a l i n g o f c o nc r e t e 当今 国省 干 线上 的在役 桥梁 由于交通 运输 量及 汽车载重量的增加 ， 使其损 害 日趋严重| 】 ] ， 为了对 其进行加固， 不得不中断、 封闭交通． 因此 ， 研究抗扰 动 混 凝 土 具 有 重 要 的 现 实 意 义 和 明 显 的 经 济 效 益 ] ． 本 文从 缩短 混凝 土受 扰 期 、 减 少 表 面 裂 缝 和 提 高 自愈合率三个方面研究 了改善混凝土抗扰动性能 的 三种途 径． 1 试验材料与方法 水泥 为安徽 海 螺 水 泥厂 生 产 的 4 2 ． 5普 通 硅 酸 盐早强型水泥 ； 细骨料为细度模数 2 ． 6 1的中砂， 粗 收稿 日期 ： 2 0 0 9 — 1 0 — 2 6 ；修 改 日期 ： 2 0 0 9 — 1 2 0 8 基金项 目： 交通部西部地区科技项 目( 2 0 0 7 3 1 8 8 2 2 2 9 ) 第一作者 ： 张永娟( 1 9 6 0 ～) ， 女 ， 上海人， 同济大学教授 ， 博士． E - ma i l ： t o n g j i 5 1 2 @1 6 3 ． c o rn 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 1 期 张永娟 ， 等 ： 改善混凝土抗扰动性 能的三种 途径 2 9 K2 S o4Al 2 ( S o4 ) 34 Al ( OH) 3 + 1 3 Ca ( OH) 2 + 5 Ca S O + 7 8 H2 O一3 ( C。 A 3 Ca S O43 2 H O) + 2KO H 由于 C A。 s活性较高 ， 在水泥水化初期就有钙 矾 石 生成 ， 从 而产生 膨胀 ； 而 明矾 石能促 进 水 泥在 水 化 中期 形成 钙 矾 石 ， 从 而 使 膨胀 剂 在 较 长 一 段 时 间 具 有 补偿 收缩 能力 ． 3 结论 1 ． 混凝 土受扰期 的贯人 阻力 为 3 ． 5 ～ 2 8 ． 0 MP a ． 掺加调凝剂可 以大幅减小混 凝土受扰期 ， 掺 6 调 凝剂可使} 昆 凝土受扰期从 6 ． 0 h缩短到 2 ． 5 h ， 使其 抗 扰 动性 能 明显提 高． 2 ． 掺加抗裂增韧外加剂可明显减少受扰混凝土 表 面裂缝 面积 ， 掺 1 2 0 0 g ／ m。 抗 裂增 韧 外加 剂后 ， 混 凝 土 表 面 裂 缝 减 少 约 5 O ， 其 抗 扰 抗 裂 性 能 显 著 提高． 3 ． 掺加膨胀剂可以改善受扰混凝土的 自愈合率 ， 掺 9 膨胀剂后 ， 混凝土后期抗压强度达到未受振动 基准混凝土的 9 5 以上 ， 其抗扰动性能明显提高． 参考 文献 ： [ 1 ] 刘来君 ， 赵小 星． 桥梁加 固设 计与施 工技术 [ M] ． 北京 ： 人民交 通 出 版 社 ， 2 0 0 4 ： 4 7 1 3 0 ． L I U L a i — j u n ， Z HA0 Xi a o — x i n g ． Re i n f o r c i n g d e s i g n a n d c o n — E 2 3 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] s t r u c t i o n t e c h n o l o g y o f b r i d g e [ M] ． B e i j in g ： C h i n a C o mmu n i c a — t i o n s Pr e s s ， 2 0 0 4： 4 7 一 l 3 0 ． ( i n Ch i n e s e ) 陈开利 ， 王邦楣 ， 林亚超． 桥梁工程鉴定与加固手册[ M] ． 北京 ： 人 民交通 出版社 ， 2 0 0 4 ： 6 3 — 1 4 2 ． CH EN Ka i — l i ，W AN G Ba n g - me i ，LI N Ya — c ha o ．Br i d g e e n g i — n e e r i n g a p p r a i s e me n t& r e i n f o r c e me n t h a n d b o o k [ M] ． B e ij i n g ： Ch i na Co mm u n i c a t i o ns P r e s s， 2 0 0 4： 6 3 - 1 4 2 ． ( i n Ch i ne s e ) DI A NA G ． CHELI F．Dy n a mi c i n t e r a c t i o n o f r a i l wa y s y s t e m s wi t h l a r g e b r i d g e s [ J ] ． Ve h i c l e S y s t e m D y n a mi c s ， 1 9 8 9 ， 1 8 ( 1 ) ： 7 1 — 1 O 6 ． GUO W H ， XU Y L． Fu l l y c o mp u t e r i z e d a p pr o a c h t o s t u d y c a — b l e - s t a y e d b r i d g e - v e h i e l e i n t e r a c t i o n[ J ] ．E n g i n e e r i n g S t r u c t u r e s ， 2 0 0 1 ， 2 4 ( 4 )： 4 5 — 6 1 ． ． CAI C S， CHEN S R．Fr a m e wo r k o f v e h i c l e - b r i d g e - wi n d d 一 n a mi c a n a l y s i s [ J ] ． S t r u c t u r a l E n e r g y ， 2 0 0 3 ， 2 4 ( 7 ) ： 6 5 — 7 4 ． YANG Y B， YAU J D， W U Y S ． Ve h i c l e — b r i d g e i n t e r a c t i o n d y — n a mi c s w i t h a p p l i c a t i o n t o h i g h — s p e e d r a i l w a y s [ M] ． L o n d o n ： W o r l d Sc i e n t i f i c Pr e s s ， 2 0 0 4： 6 7 - 1 2 3 ． 蒙 云， 卢波． 桥 梁加 固与 改 造 [ M] ． 北 京 ： 人 民交 通 出版 社 ， 2 0 0 4： 1 9 2 - 2 0 6 ． MEN G Yu n， L U B o ． B r i d g e r e i n f o r c i n g a n d r e b u i l d i n g[ M] ． B e ij i n g ： Ch i n a C o mmu n i c a t i o n s P r e s s ， 2 0 0 4 ： 1 9 2 — 2 0 6 ． ( i n C h i — n e s e ) 张悦然 ， 张永娟 ， 张雄． 混 凝土凝 结硬 化阶段 抗扰 动性能研 究 [ J ] ． 混凝 土与水 泥制 品， 2 0 0 9 ， 6 ( 5 ) ： 1 — 3 ． Z HAN G Yu e — r a n ． Z HANG Yo n g ~ u a n ， Z HANG Xi o n g ．R e — s e a r c h o f c o n c r e t e ’ s a n t i — d i s t u r b a n c e i n t he s e t t i n g a n d h a r d e n — i n g p e r i o d [ J ] ． C h i n a C o n c r e t e a n d Ce me n t P r o d u c t s , 2 0 0 9 ， 6 ( 5) ： 1 — 3 ． ( i n Ch i n e s e ) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m