补偿收缩混凝土在现浇湿接缝中的应用.pdf

王海波： 补偿收缩混凝土在现浇湿接缝中的应用 1 0 3 补偿 收缩 混凝 土在现浇湿接 缝 中的应用 王海波 ( 黑龙江省龙建路桥第五工程有限公司 ． 哈尔滨1 5 0 0 7 0 ) 【 摘要】 研究了膨胀剂种类、 掺量、 砂率等因素对混凝土限制膨胀率的影响。结果表明： 在本研究条件下， 砂率越高混凝土的限制膨胀率越大； 不同种类膨胀剂对混凝土限制膨胀率影响规律不同； 随 U E A—H掺量的增 加 ， 混凝土限制膨胀率增大， 但膨胀率随龄期增长幅度减小， 2 8 d龄期时， 掺 1 0 ％和 1 2 ％U E A—H混凝土的限制膨 胀率接近； 2 8 d 龄期时， 掺 1 0 ％U E A— H混凝土抗压强度最高； 在现浇湿接缝实际工程应用中， 能发挥良好的补偿 收缩作用， 5 d时效率最大。 【 关键词】 混凝土 ； 膨胀剂； 限制膨胀率 【 中图分类号】 T U 5 2 8 ． 0 4 2 ． 4 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 — 6 8 6 4 【 2 0 1 2 ) 0 6 — 0 0 1 0 3 — 0 2 湿接缝部位通常采用补偿收缩混凝土， 通过混凝 土微膨胀所产生的 自应力 ， 来补偿混凝土的收缩变形 ， 进而达到防止开裂的目的。本文主要研究膨胀剂的选 择、 用量 、 混凝土配合比参数等对现浇湿接缝用补偿收 缩高强混凝土性能的影响， 为补偿收缩混凝土在桥面 现浇湿接缝中的应用提供试验与理论依据。 1 原材料及配合 比 试验采用 P 0 4 2 ． 5普通 硅酸盐 水泥 ； 中砂 ， 细 度 模数 2 ． 8 ； 5— 2 5 ra m连续级配碎石； 萘系高效减水剂 ， 减水率 2 0 ％ ； Z Y和 U E A— H 型 膨胀剂 。混凝 土设 计 强度 C 6 0 ， 水胶比0 ． 3 ， 膨胀剂等质量取代水泥 ， 取代率 为 8 ％、 1 0 ％、 1 2 ％， 砂率0 ． 3 6～ 0 ． 3 8 ， 具体见表 1 。 表 1 混凝土配合比 成型标准尺寸混凝土试件， 每组三块， 测试其 3 、 7 、 2 8 d的抗压强度 ， 以及 3 、 7 、 1 4 d的限制膨胀率。 2 试验结果与 分析 堡 X 篓 凳 磋 O 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 龄期， d 承 6 一 瓣 餐 登 磊 盛 2 ． 1 膨胀剂对混凝土 限制膨胀率 的影响 不 同掺量 的两 种膨 胀 剂对 混凝 土 限制膨 胀 率影 响试验结果见 图 1 。 龄期， d 霎：2 0 0 餐 蛰1 O 磊 盛5 龄期f d ( 且 )Z Y 膨胀剂 ( b )U E A— H膨胀剂 图l 膨胀剂掺量对混凝土限制膨胀率的影响 图2砂率对混凝土限制膨胀率的影响 由图 1 可见， 两种膨胀剂对混凝土限制膨胀率影 响规律 有所不 同。Z Y膨胀剂存 在着最佳 掺量 ， 为 1 0 ％； 而 U E A—H型膨胀剂 ， 在7 d龄期之前 ， 随膨胀剂 掺量的增加 ， 混凝 土 限制膨胀率 增大 ， 之后 ， 随膨胀 剂 掺量的增加， 混凝土限制膨胀率增长幅度减小 ， 至 1 4 d 龄期时， 掺 1 0 ％与 1 2 ％膨胀剂的限制膨胀率接近。 Z Y膨胀剂由硬石膏、 铝酸盐膨胀稳定剂组成， 与 水拌合后 ， 钙离子、 铝离子和硫酸根离子迅速从溶液中 1 0 4 低温建筑技术 2 0 1 2年第6 期( 总第 1 6 8 期) 析 出 ， 生成水化硫 铝酸 钙 ， 产 生体 积膨 胀。与此 同时 ， 也促进了水泥水化进程， 使得混凝土的自收缩增大， 因 此 ， 混凝土总的限制膨胀率并不是随着膨胀剂的掺量 增加而增大的， 而是存在着最佳值。 3 d龄期时， 掺 8 ％和 1 0 ％的 Z Y型膨胀剂混凝土 的限制膨胀率高于掺同掺量的 U E A—H型膨胀剂混 凝土 ； 随龄 期 的延 长 ， 除 1 4 d龄期 时 1 0 ％掺 量 的两种 膨胀剂混凝土限制膨胀率相近外 ， 其余各组掺 U E A— H型膨胀剂混凝土的限制膨胀率均高于同条件下相同 掺 量的掺 Z Y型膨胀剂混凝土 。 2 ． 2 砂率对混凝土限制膨胀率的影响 掺加 1 0 ％的 U E A—H型膨胀剂 ， 改变砂率 ， 以研 究砂率对混凝土限制膨胀率影响， 试验结果见图2 。 由图2可见 ， 砂率对混凝土限制膨胀率亦有较大 影响 ， 表现为， 随砂率的增大， 混凝土限制膨胀率增大。 2 ． 3膨胀剂掺量对混凝土抗压强度 的影响 砂率为 3 8 ％时， U E A— H型膨胀剂掺量对混凝土 抗压 强度影响 的试验结果见 图 3 。 图3膨胀剂 龄期， d 的影响 由图 3可见 ， 在早龄期时 ， 随膨 胀剂掺量 的增 大 ， 混凝 土抗压强度增加 ， 但是 ， 随 着龄期 的延 长 ， 膨胀 剂 掺量为 1 2 ％的混凝土抗压强度增长缓慢， 至2 8 d龄期 时 ， 掺加 1 0 ％ 膨胀剂 的混凝 土抗 压强 度最 高 ， 而掺 加 1 2 ％膨 胀剂混凝土 的抗压强度最低 。 2 ． 4 补偿 收缩 混凝 土在湿接缝 的应 用效果 采用 c组混凝土配合 比， 掺加 U E A—H型膨胀 剂 ， 拌制实 际工 程湿接缝用混凝 土 ， 并在浇筑前 预埋 多 个应力传感器， 实际测得的混凝土平均应变随时间变 化情况 见图 4 。 由图 4可 见 ， 在 3 8 h以前 ， 混凝 土 实际 变形为 负 值 ， 这是因为膨胀剂的膨胀作用发挥在此时还未充分 发挥 ， 而低水胶 比混凝 土 4 8 h以前 的 自收缩 有发展 迅 速， 混凝土宏观体积变形表现为收缩； 随着水泥水化的 进 行 ， 膨胀剂 的作用逐渐发挥 ， 5 d龄期 时 ， 达到最 大膨 胀值。高强混凝土结构致密， 即使外部养护充分 ， 水分 也很难渗透到混凝土内部 ， 随着水泥水化进程的增大， 混凝土强度提高 ， 混凝 土内部 相对湿 度降低 ， 混凝 土的 8 O 6 o 宝4 0 2 0 0 — 2 O 一 4 O ：厂＼ ． 6 H 龄期 ， d 图4实测湿接缝混凝土应变随时间变化 曲线 收缩增大， 膨胀剂的补偿收缩作用相对降低， 表现为应 变值缓慢下 降。 3结语 ( 1 ) 不同膨胀剂对混凝土限制膨胀率影响规律 有所不同。Z Y膨胀剂的最佳掺量为 1 0 ％； 随 U E A— H 型膨胀剂掺量 的增 加 ， 混凝 土 限制 膨胀 率增 大 ， 但 7 d 龄期之后， 混凝土限制膨胀率增长幅度减小， 至 1 4 d龄 期时， 掺 1 0 ％与 1 2 ％膨胀剂的限制膨胀率接近， 也接 近于 1 0 ％掺量 Z Y型膨胀剂的混凝土。 ( 2 ) 随砂率的增加， 混凝土限制膨胀率增大。 ( 3 ) 在早龄期 时， 随 U E A—H膨胀 剂 掺量 的增 加， 混凝土抗压强度增大， 但 2 8 d龄期时， 掺加 1 0 ％膨 胀剂的混凝 土抗 压强度 最高 ， 而掺加 1 2 ％膨 胀剂混凝 土的抗 压强度最低。 ( 4 ) 在现浇湿接缝实 际工程应用 中， 掺 1 0 ％ U E A—H膨胀 剂混凝 土表现 出 良好 的微 膨胀 性能 ， 在 1 ． 5～ 5 d ， 膨胀作用随龄期快速增加， 而后缓慢降低。 参考文献 [ 1 ] 游宝坤， 李光明， 韩立林 ．大体积补偿收缩混凝土的结构稳 定性 问题 [ J ] ．混凝土 ， 2 o 0 1 ，( 5 ) ： 7—1 1 ． [ 2 ] 徐沛然．补偿混凝土收缩技术在超长结构无缝设计施工中的 应用[ J ] ．施工技术 ， 2 0 0 5 ，( 4 )： 5 2— 5 4 ． [ 3 ] 王瑜 ， 周 水兴 ，白兴 蓉 ．补偿 收缩 混 凝 土配 制 的试验 研 究 [ J ] ．重庆交通大学学报 。 2 0 0 8 ， ( 1 ) ． [ 4 ] 彭江 ， 徐志全 ， 阎培渝 ．大体 积补偿收缩 混凝土 中的膨胀 剂 的使用效能[ J ] ． 建筑材料学报， 2 0 0 3 ， 6 ( 2 ) ： 1 4 7— 1 5 2 ． [ 收稿 日期] 2 o 1 2— 0 4— 0 9 [ 作者简介] 王海波 ( 1 9 7 9一) ， 男 ， 黑龙 江 巴彦 人 ， 工程 师 ， 从 事路桥建设与施工技术研究工作。