养护制度对活性粉末混凝土力学性能影响.pdf

毛军等： 养护制度对活性粉末混凝土力学性能影响 9 养护制度对活性粉末混凝土力学性能影响 毛军 ， 张后禅 ( 1 黑河 边境经 济合作区工程质量监督站 。 黑龙江黑河1 6 4 0 9 1 ； 2 上海中技桩业股份有 限公司 。 上海2 0 0 4 3 4) 【 摘要】 主要研究了养护温度对不同钢纤维掺量的活性粉末混凝土抗压强度、 抗折强度、 劈拉强度等力学 性能的影响， 结果表明： 养护制度对活性粉末混凝土力学性能均有较大程度的影响， 整体而言， 蒸气养护与热水养 护制度下的各项强度均高于标准养护 ， 但在长龄期时， 蒸汽养护制度的强度会发生倒缩。 【 关键词】 活性粉末混凝土； 养护制度； 钢纤维掺量； 力学性能 【 中图分类号】 T U 5 2 8 5 7 2 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 - 6 8 6 4 ( 2 0 1 1 ) 0 7 一 O O O 9 0 2 活性粉末混凝土具有极其优越的性能 ， 不仅可用 于高层建筑、 大跨结构、 桥梁及路面改造， 还可用于生 产薄壁制品、 细长及其它形状的构件 ， 用于各种桥梁结 构； 无纤维活性粉末混凝土制成的钢管混凝土， 可用做 高层和超高层建筑的支柱 ； 还可替代钢材制造压力管 道和抗腐蚀性介质的输送管道， 以及用作中低放射性 核废料储存容器等， 具有很高的工程应用价值和广阔 的市场前景 。 1 原材料及试验方 法 试验采用 P O 4 2 5普通硅酸盐水泥； 硅灰， 比表 面积 1 4 3 0 0 0 e ra g ， 需水量比1 3 0 ； 细砂， S i O 2 的含量 9 5 ， 粒径 1 5 0 6 5 0 Ix m， 平均粒径约为2 5 0 1x m； 磨细 石英粉， 粒径 热水 养护制度 标准养护制度。对于未掺假钢纤维的素 R P C ， 蒸汽养护比标准养护制度下提高了 3 2 2 ， 2 8 d 龄期时提高 2 9 9 ， 热水养护制度下 7 d抗压强度比 标准养护时的提高了9 0 ， 2 8 d 龄期时提高 1 4 5 ， 可见， 高温湿热养护对 R P C抗压强度的提 高十分有 利。试验中还发现， 素 R P C与钢纤维 R P C的破坏形式 相似， 均为首先在非承压面产生大量裂纹， 随着裂纹的 进一步扩展， 试件逐渐失去承压能力， 直至破坏时试件 并不发生爆裂， 但会发出较大的爆裂声。 不同养护制度下， 钢纤维 R P C抗压强度随龄期的 增长规律亦不相同。在标准养护条件下 ， 无论素 R P C 还是钢纤维 R P C， 其抗压度均随龄期的增长而大幅度 增长， 2 8 d抗压强度较 7 d提高 1 2 1 8 ； 在热水养 W， 随坦 1 0 低温建筑技术 2 0 1 1 年第 7 期( 总第 t 5 7期) 护制度下， 其 2 8 d抗压强度与 7 d相 比仅提高 3 6 ； 而蒸汽养护制度下 ， 素 R P C和钢纤维 R P C ， 2 8 d 抗 压强度均低于7 d ， 出现了不同程度的倒缩。 这是由于， 活性粉末混凝土 中含有大量的硅灰和 磨细石英粉， 二者具有较高的活性 ， 而活性的发挥需要 一 定的温度， 在9 0 热水和 1 8 0 c 【 = 高温蒸汽的作用下， 十分有利于其活性的发挥 ， 硅灰和石英粉会迅速与水 泥水化产物发生二次水化反应 ， csH凝胶的体积 增加 ， 孔隙率降低 ， 孔结构得到改善， 同时， 钢纤维和基 体的粘结能力也得以增强， 因此， 热水养护和蒸汽养护 制度下的 R P C强度高于标准养护 ； 但是， 高温高湿下， 水化产物在短时间内大量生成， 并很快达到峰值 ， 因 此， 热水养护制度和蒸汽养护制度下， R P C后期强度 涨幅较小， 甚至产生倒缩 。 在同一养护制度下 ， 随钢纤维掺量的增加， 钢纤维 R P C的抗压强度呈现先减小而后略有增大的趋势， 钢 纤维掺量为 1 时抗压强度最高。其原因是 由于在较 低的水胶比条件下， 钢纤维掺量越大越难于均匀分散， 振捣密实困难 ， 从而使混凝土孔隙率增大， 强度降低； 当钢纤维掺量较大时极易成团， 成团的钢纤维对基体 会起到一个整体增强的作用 ， 可抵消一部分由于钢纤 维的加入使 R P C孔隙率增大而带来 的负面影响， 因 此 ， R P C的抗压强度会略有提高。 2 2 养护制度对钢纤维 R P C抗折强度的影响 三种养护制度下， 不同掺量钢纤维 R P C抗折强度 试验结果见图2 。由图 2可见 ， 养护制度同样对 R P C 抗折强度有较大影响， 但不同龄期的影响程度不同， 7 d 时， 与抗压强度规律相同， 同样是蒸气养护 热水养护 标准养护， 2 8 d时， 热水养护与蒸汽养护条件下， 同 配合比 R _P C的抗折强度接近。 龄 期， d 图2 不 同养护制度下钢纤维P RC 抗折强度 钢纤维的掺量对 R P C的抗折强度的影响亦较大， 钢纤维的掺人大大提高了 R P C的抗折强度。随钢纤 维掺量的增加， 钢纤维 R P C的抗折强度大幅度增加 ， 钢纤维掺量为 3 时， 钢纤维 R P C的抗折强度最高可 达未掺加钢纤维 R P C的2 5 倍。 2 3 养护制度对钢纤维 R P C劈拉强度的影响 三种养护制度下， 不同掺量钢纤维 R P C劈拉强度 试验结果见图 3 。从图 3可见， 与抗压强度影响因素 相似 ， 养护制度仍然是影响劈拉强度的最重要因素。 标准养护下 ， R P C的劈拉强度随龄期增长幅度较大， 2 8 d时的劈拉强度较 7 d高出2 6 6 一 2 9 1 ； 热水养 护和蒸汽养护下， 无论是素 R P C还是纤维 R P C的劈拉 强度均明显高于标准养护下的劈拉强度 ； 7 d时， 蒸汽 养护条件下 R P C的劈拉强度高于热水养护， 而 2 8 d 时， 蒸汽养护下 R P C的劈拉强度出现负增长， 与热养 护下的劈拉强度值接近。钢纤维掺量对 R P C的劈拉 强度也有较大增强作用， 以 2 掺量时的增强效果最 好 ， 较素 R P C提高 4 5 8 。 善 醺 轼 j 暂 AaAbAcB aB bB cC ac b C cDaDbDc 图3 不同养护制度下钢纤维R P C 劈拉强度 3绪语 ( 1 ) 养护制度对活性粉末混凝土抗压、 抗折及 劈裂抗拉强度均有较大程度影响 ， 7 d时， 蒸汽养护优 于热水养护， 2 8 d时， 蒸汽养护条件下各项力学性能均 产生倒缩， 与热水养护接近， 但仍远高于标准养护。 ( 2 ) 钢纤维掺量对活性粉末混凝土的抗压 、 抗 折、 劈拉强度均有不同程度的改善作用 ， 抗折强度可较 未掺加钢纤维的活性粉末混凝土提高 1 5 2 5倍， 劈 拉强度可提高4 5 8 。 参 考文献 1 闫光杰， 阎贵平， 安明拮。 等2 0 0 M P a 级活性粉末混凝土试 验研究E J 铁道学报， 2 0 0 4 ， 2 6 ( 2 ) ： 1 1 6 1 1 9 2 吴炎海 ， 何雁斌， 杨幼华 ， 等 活性粉末混凝土( R P C 2 0 0 ) 的 力学性能 J 福州大学学报( 自然科学版) ， 2 0 0 3 ， 3 1 ( 5 ) ： 5 9 86 02 3 单波， 杨吴生， 黄政字 钢纤维对 R P C抗压强度增强作用的 研究 J 湘潭大学自然科学学报， 2 0 0 2 ， 2 4 ( 1 ) ： 1 0 9一 l l O 4 柯开展， 蔡文尧 活性粉末混凝土( R P C ) 在工程结构中的应 用与前景 J 福建建材， 2 0 0 6 ， ( 9 2 ) ： 1 7 1 9 5 林清 纤维约束活性粉末混凝土基本力学性能研究 D 福 州 ： 福州 大学 2 0 0 4： 3 7 收稿日期 2 0 1 1 0 2 2 4 【 作者简介】 毛军( 1 9 7 1 一) ， 男， 黑龙江黑河人， 工程师 ， 从 事建筑 ： 程质量监督 _ 作。 W 骥辖