高性能混凝土的抗压强度与收缩性能随龄期变化规律试验研究.pdf

第 5卷第 1 期 2 0 0 8年 2月 铁道科学与工程学报 J OU RNAL OF RAI I WA Y s cI E NCE AND E NGI NE ERI NG Vo I 5 N O 1 F e b 高性能混凝土的抗压强度与收缩性能 随龄期变化规律试 验研 究 田明革 - 一 ， 易伟建 ( 1 湖南大学 土木工程 学院， 湖南 长沙 4 1 0 0 8 2 ； 2 湖南省建设工程质量安全监督管理总站 ， 湖南 长沙 4 1 0 0 1 1 ) 摘要 ： 以粉 煤灰作为掺合料 、 低 水灰质量 比 水胶质量 比的高性 能混凝 土为试验 对 象， 对 不 同水灰 质量 比 水胶 专量 比和 不同掺入 量， 从成型到 1 8 0 d龄期 内的抗压 强度 、 弹性 模量 以及收缩( 自收缩、 单 面干燥条件 下的总收缩) 的混凝 土时效性 能 进行试验研究。研究成果可为工程施工提供参考。 关键 词： 混凝 土； 粉煤灰 ； 抗压强度 ； 弹性模 量 ； 收缩 中图分类号 ： 3 I_ 5 2 8 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 6 7 2 7 0 2 9 ( 2 0 0 8 ) 0 1 0 0 2 1 0 7 E x p e r ime n t a l in v e s t ig a t io n o n t ime e ff e c t s c a p a b i lit y o f h ig h c a p a b i lity c o n c r e t e T I A N M i n g g e 一 ， Y I We i j i a n ( 1 C o ll e g e o f C i x i l E n g i n e e r i n g H ml a n U n i v e r s i t y ， C h a n g s h a 4 1 0 0 8 2 C h i n a ； 2 H u n a n P r o v i n c e C o n s t r u c t i o n E n g i n e e ri n g O u a l i t y S a f e t y S u p e r v i s i o n Ma n a g e m e n t I e a d S t a t i o n ， C h ang s h a 4 1 0 0 1 1 C h in a ) Abs t r a c t ： E x p e rime n t s we r e c a r rie d o u t ，wh i c h we r e f o c u s e d o n s t u d y i n g t h e e f f e c t s o f fl y a s h r e p l a c e me n t c o n t e n t a n d wa t e r t oc e me n t i t i o u s ma s s r a t i o o n t h e t i me d e p e n d e n t c o mpr e s s i v e s t r e n g t h，e l ast i c mo d u l u s an d s h rin k a g e s o f c o n c r e t e s c u r e d f o r a p e rio d f r o m c u rin g t o 1 8 0 d a f t e r c u rin gRe l i a bi l i t y a n d v a l i d i t y o f t h e d e s i g n Was p rov e d b y a s e rie s o f t r a i l t o o k a c t i o n i n l ocal ， Ke y wo r d s ： c o n c r e t e ；fl y ash ；c o mp r e s s i v e s t r e n gth ；e l ast i c m o d u l u s ；s h ri n k a g e 高性能混凝土 ( H P C ) 是在高强度混凝土 的基 础上发展而形成的一种新型混凝土 ， 具有高强度 、 高流动性和高耐久性。在普通混凝土原材料 ( 水 、 水泥 、 砂和石) 的基础上 ， 掺加高效减水剂和适量 的 活性胶凝材料( 粉煤灰 、 矿粉等) ， 实现既 可节能利 废 、 减少水化热 又可增大混凝土的密实性 、 减小渗 透性 、 增加施工时的和易性 ， 经济技术效益显著 ， 已 在土木工程中得到广泛应用 。早龄期高性能混凝 土性能对混凝土工程结构的安全可靠性和耐久性 等同样将产生显著的影 响。在混凝土工程结构建 设过程中， 对混凝土材料的早龄期性能进行评价 ， 并 以其作为设计 、 施 工与原材料选用的依据 ， 以有 效地保证结构物在不 同服务环境 中满足规定 的使 用寿命要求 ， 已成为当前混凝土材料界和工程界研 究领域 的热点问题。粉煤灰 作为一种混凝土矿物 掺合料 ， 因其具有形态效应 、 微集料填充效应和活 性作用 ， 将改善混凝 土的内部结构 ， 使得混凝土更 加致密 ， 孔隙结 构及分 布更趋于合理， 从而有效地 提高混凝土的强度和弹性模量等物理力学指标 ， 对 混凝土的收缩影响也十分明显。混凝土的收缩对 处于不同约束状态的结构或者构件往往 会导致混 凝土的开裂 1。混凝土的自收缩发展速度很快 ， 当 收稿 日期 ： 2 0 0 71 00 6 基金项 目： 国家 自然科学基 金资助项 目( 5 0 6 7 8 0 6 4 ) ； 湖南省建设厅重点资助项 目( 2 0 0 4 0 3 1 6 ) 作者简介 ： 田明革( 1 9 6 8一) ， 男 ， 湖南浏阳人 ， 博士研究 生， 教授级 高工 ， 总工程师 ， 从事建设工程质量安全研 究 与管理 工作 维普资讯 http:/ 2 2 铁 道 科 学 与 工 程 学 报 2 0 0 8年2月 混凝土处于塑性状态时 ， 自收缩不会对混凝土产生 危害。但对于水灰 比 水胶比低的高性能( 高强 ) 混 凝土 ， 水泥用量一般 较多 ， 早期水化产生 的温度也 较高 ， 现代水泥较 细且硫酸盐和碱的含量较 高， 因 而混凝土凝结硬化后仍将产生相当数量的 自收缩 ， 在内约束 的作用 下将导致混凝 土内部产生大量的 微裂纹 ， 这些裂纹在后续拉应力作用下将演化为显 见裂纹， 往往最终形成贯穿裂缝 ， 降低混凝 土的抗 渗性， 从而对结构长期耐久性和安全可靠性产生显 著影响。普通混凝土和高强混凝土的物理力学性 能， 国内外已开展 了大量研究 ， 但对掺人粉煤灰高 性能混凝土抗压强度与收缩性能时变规律的研究 却不多。本文对不 同龄期、 不同粉煤灰掺人量和不 同水灰比 水胶 比的高强混凝土的弹性模 量、 单轴 受压性能以及收缩特性进行了试验研究。 1 试验 1 1 试验原材料 试验所用的水泥为水 泥标号为 P 0 4 2 5号普 通硅酸盐水泥， 掺合料使用电收尘气流分选工艺收 集的粉煤灰。硅酸盐水泥、 粉煤灰和硅粉的化学成 分如表 1 所示。试验用水为生活用 自来水 ； 细砂为 河砂 ， 细度模数为 2 8 2 ， 属中砂 、 区级配； 粗骨料 采用最大粒径为 D 。 =2 0 I n l T l 的鹅卵石， 含泥量 1 0， 试验用料骨料均为干料 。 减水剂采用萘 系高效减水剂 MI O 0 ， 减水率为 2 5 3 5。 1 2 配合比设计 试验 中水 灰 比 水 胶 比分 别设 计 为 0 2 7 ， 0 3 2 ， 0 3 7 和 0 4 2 ； 以每种水灰比 水胶 比为一试 验组 ， 每组采用粉煤灰掺 人料 等质量取代部分水 泥， 掺人量分别为 0 ， 3 0 和 5 0 。 混凝土通过减水 剂( 标准型， 低坍落度损失， 减水率 1 8 ) 用量使 新拌混凝土坍落度控制在 1 8 0 4 - 2 0 m n l 范围内。 为 比较不 同水灰比 水胶 比和不 同粉煤灰掺入量的 混凝土的弹性模量 、 抗压强度以及收缩特性随龄期 变化的趋势 ， 每组 的硅粉掺入量设计取值相 同。 试 验总共设计 了 1 2个不同配合比的混凝土 ， 具体配 合 比及相对应的坍落度如表 2 所示。 1 3 试 验 方案 1 3 1 混 凝 土抗 压 强度和 弹性模 量 试验 方案 本次试验采用钢模按照表 2所列 的 1 2种配合 比制备混凝土立方体和棱柱体试件 ， 分别进行在不 同龄期下混凝土立方体抗压强度试验和棱柱体弹 性模量试验。 试件的制作和养护严格按照中华人民 共和国国家标准 普通混凝土力学性能试验方法 标准 ( G B T 5 0 0 8 12 0 0 2 )中“ 第 5 节 ： 试件的制作 和养护”的要求执行 。 表 1 水泥 、 粉煤灰 和硅粉 的化 学成分 Ta bl e l Ch e mi c a l c o mp o s i t i o n o f c e me n t i t i o u s ma t e r i a l s l ) 表 2 混凝土配合 比及坍 落度 T a b l e 2 Mi x t u r e p r o p o r t i o n i n g o f c o n c r e t e p e r c u b i c me t e r a n d s l u mp 维普资讯 http:/ 第 1 期 田明革， 等： 高性能混凝土的抗压强度 与收缩性能随龄期变化规律试验研究 2 3 混凝土立方 体抗压强 度试 件 ( 1 0 0 m i l l 1 0 0 F il m1 0 0 m m) 共计 61 2 组 ， 每小组 3个试件； 分 别对龄期为 1 ， 3 ， 7 ， 2 8 ， 9 0和 1 8 0 d的立方体试件进 行混凝土抗压强度试验。 为了准确测定不同龄期混 凝土立方体试件的抗压强度 ， 试验按照 普通混凝 土力学性能试验方法标准中“ 第 6 节 ： 抗压强度试 验” 所规定的方法严格执行。 混凝土棱柱体试验样本( 1 0 0 mm1 0 0 mF l l 3 0 0 m m) 共计 61 2 组 ， 每小组 3 个试件 ； 分别对龄 期为 I ， 3 ， 7 ， 2 8 ， 9 0和 1 8 0 d的混凝土棱柱体试 件进 行混凝土静力受压 弹性模量试验。 为了准确测定不 同龄期混凝土弹性模量 ， 试验按照 普通 混凝土力 学性能试验方法标准中“ 轴心抗压强 度试验”和 “ 静力受压弹性模量试验”方法严格执行 。 1 3 2混凝 土 收缩试 验 方案 对于混凝土早期收缩的测量 ， 目前还没有统一 标准可依 。 本文采用在混凝土试 件两端分别埋入 2 个线性位移传感器监测混凝土早期体积的变形l 6 J ， 如图 1 所示 。 测量的初始龄期选为混凝土浇注成型 l d ( 相当于初凝时间) ， 这是由于低水灰比 水胶 比 的混凝土在初凝时便开始产生 自收缩 ， 而在此之前 混凝土因收缩而产生 的裂缝可通过 2次抹面等措 施消除。 每种配合比的混凝土同时成型 8 个 1 0 0 m m 1 0 0 m m 4 0 0 m m的试 件 ： ( 1 ) 3 个试件采用塑料薄膜包裹密封室温( 2 0 0 5 ) ， 假定与外界无湿度交换 ， 测量 自收缩 ； ( 2 ) 3 个试件成 型面暴露 于干燥 环境 中， 即室 温( 2 00 5 )o C和相对湿度为 5 0 5 ， 测量单 面干燥条件下的总收缩 ； ( 3 ) 另外 2个分别用来测量混凝土在密封 、 干 燥环境下的内部平均温度变化情况 ， 同时还测量了 混凝土在密封及单面干燥条件下的质量变化情况 。 假设混凝土温度膨胀系数为 1 01 0 。 。 。q C， 结合以上几个测量值 即可换算出恒温条件下混凝 土的早期 自生收缩和总收缩值r 。 5 0mm 3 0 0 mm 5 0 mm D A一被测 1 0 0 n l H l 1 0 0mn l 4 0 O n l l li 混凝土试件； B拉 线式 位移传感器 ； C一塑料覆盖膜； D一钢模 ； E一热 电偶 图 l 混凝土收缩测量设施示意 图 Fi g 1 Ex p e r i me n t a l s e t up f o r me a s u r i n g c ha n g e i n t h e l e n g t h o f c o n c r e t e b e f o r e mo l d i n g 2 试验结果分析 2 1 不 同龄期的混凝土抗压强度和弹性模量 由于不同龄期 ( 特别是低龄期)的混凝土力学 性能受到多种因素的影响， 包括混凝土搅拌水平 、 养护条件 、 混凝土龄期 以及混凝土本身材料构碱 的 复杂性和随机性 ， 试验数据表现出一定 的离散性。 本文对不同龄期混凝土的弹性模量和抗压强度试 验数据按照同批次试 件的试验结果取平均法结合 数据合理性 筛选 的方法进 行数据处理 ， 不 同配合 比、 各龄期的混凝土抗压强度试验平均值如表 3所 示 ； 混凝土弹性模量试验数据如图 2所示。 为使得 试验数据表达清晰 ， 混凝土龄期时间轴采用对数坐 标 。 表 3 各龄期 混凝土抗压强度试验平均值 Ta bl e 3 Co mp r e s s i v e s t r e n g t h o f c o n c r e t e a t s p e c i fie d a g e s PMPa 维普资讯 http:/ 2 4 铁 道 科 学 与 工 程 学 报 2 0 0 8年2月 从表 3可知 ， 随着水灰 比 水胶 比的不 同， 粉 煤灰掺人量的不同， 混凝土的抗压强度的变化规律 如下 ： ( 1 )对于不同粉煤灰掺入量 的混凝土 ， 都随着 水灰 比水胶比减小 ， 各龄期 的混凝土抗压强度增 加 ， 并且强度发展速率增加。 ( 2 )水灰 比 水胶比为0 4 2时， 龄期为 2 8 d 和 1 8 0 d 、 掺人 粉煤灰 的混凝土抗压强度 比普通混凝 土的低 ； 而随着水灰 比 水胶 比的减小， 掺人粉煤 灰的混凝土抗压强度( 2 8 和 1 8 0 d ) 则高于对 比普通 混凝土 ， 水灰比 水胶比越小越 明显 ； 分界水灰比 水胶 比介于 0 3 70 4 2之间。 ( 3 )维持 固定的水灰比 水胶比不变， 随着粉 煤灰掺人量的提高， 混凝土的抗压强度在早期下降 较多。 对于粉煤灰掺人量为 3 0 ( 5 0 ) 的混凝土， 当水灰 比水胶 比为 0 4 2时 ， 龄期为 1 d的混凝土 的抗 压 强 度 达 到 龄 期 为 2 8 d的 抗 压 强 度 的 1 3 1 ( 4 6 ) ，而 同 龄 期 对 比普 通 混 凝 土 为 3 6 1 ， 3 d的抗 压强 度为 2 8 d抗 压强 度 的 4 4 9 ( 3 3 6 ) ， 同龄期对 比普通混凝土为 6 3 5 ； 而 水灰 比水胶 比为 0 2 7时， 龄期为 1 d的混凝土抗 压强度达到 2 8 d 抗压强度的 1 8 1 ( 1 4 7 ) ， 同龄 期对比普通混凝土为 4 4 2 ， 3 d的抗压强度为 2 8 d抗压强度的 7 2 3 ( 6 0 8 ) ， 同龄期对 比普通混 凝土为7 6 2 。 由此说明， 提高粉煤灰掺人量混凝 土的早期抗压强度较低 ， 但是， 抗压强度发展速率 较快 ； 水灰 比水胶 比的降低 ， 有利于粉煤灰混凝 土早期强度和强度提高。 ( 4 )维持固定的水灰比 水胶比不变 ， 随着粉 煤灰掺人量的提高， 粉煤灰的火山灰效应在混凝土 后期强度提高速率上表现明显。 对于粉煤灰掺人量 为 3 0 ( 5 0 ) 的混凝土 ， 当水灰 比 水胶比为0 4 2 时， 龄期为 7 d的混凝土的抗压强度达到 2 8 d 抗压 强度的 6 7 3 ( 6 0 9 ) ， 而同龄期对 比普通混凝土 为 7 8 6 ； 而水灰 比 水胶比为 0 2 7 时， 龄期为 1 d 的混 凝 土 的抗 压 强 度 达 到 2 8 d抗 压 强 度 的 9 7 5 ( 9 1 9 ) ，同 龄 期 对 比 普 通 混 凝 土 为 8 9 3 。由此说明， 提高粉煤灰掺人量混凝土的后 期抗压强度提高速率较快， 略低于早期强度提高速 率； 水灰比 水胶比的降低， 有利于粉煤灰混凝土 强度的提高， 但其后期强度发展速率却出现小幅度 变缓趋势。 西 宝 宝 、 蛔 毒 疃 i 教 赠 西 三 2 、 蛔 毒 疃 i 教 赠 ( a ) 一 水灰 比为 0 4 2 ， 水灰比 水胶 比 =0 4 2 ； ( b ) 一水灰 比为 0 3 7 ， 水 灰比 水胶 比 =0 5 7 ； ( c ) 一水 灰比为 0 3 2 ， 水灰 比 水胶 比 =0 3 2 ； ( d ) 一水灰 比为 0 2 7 ， 水灰比 水胶 比 =0 2 7 图 2不 同的龄期 混凝土弹性模量 Fi g 2 El a s t i c mo du l u s o f c o n c r e t e a t s p e c i fi e d a g e s 维普资讯 http:/ 第 1 期 田明革， 等： 高性能混凝土的抗压强度与收缩性能随龄期变化规律试验研究 2 5 ( 5 )维持 固定 的水灰 比 水胶 比不变 ， 随着掺 入粉煤灰混凝土 的长期抗压强度发展速度略低 于 对比普 通 混 凝 土。对 于 粉 煤 灰 掺 入 量 为 3 0 ( 5 0 ) 的混凝土 ， 当水灰 比 水胶 比为 0 4 2时 ， 龄 期为 1 8 0 d的混凝土 的抗压强度达到 2 8 d 抗压 强 度的 1 1 5 ( 1 1 9 ) ， 而同龄期对 比普通混 凝土 为 1 1 9 ； 当水灰 比 水 胶 比为 0 2 7时 ， 龄期为 1 8 0 d 的混凝土的抗 压强度达 到 2 8 d抗压强度的 1 1 9 ( 1 1 8 ) ， 而同龄期对 比普通混凝土为 1 2 0 。 从 图 2可知 ， 随着水灰 比 水胶比的不 同， 粉煤 灰掺入量的不同， 混凝土的弹性模量的变化规律 如 下 ： ( 1 )对于不同粉煤灰掺入量的混凝土， 随着水 灰 比 水胶比的减小 ， 各龄期 的混凝 土弹性模量增 加 ， 并且强度提高速率增加。 ( 2 )维持固定 的水灰 比 水胶 比不变， 随着粉 煤灰掺入量的提高， 混凝土的弹性模量在早期下降 较多 ； 提高粉煤灰掺入量混凝土的早期弹性模量较 低 ， 但是 ， 弹性模量提高速率较快 ； 水灰 比 水胶 比 的降低 ， 有利于粉煤灰混凝土早期弹性模量和弹性 模量提高速率 的提高。 ( 3 )维持 固定 的水灰 比 水胶 比不变 ， 随着粉 煤灰掺入量的提高 ， 混凝土后期弹性模量提高速率 表现明显 。提高粉煤灰掺入量混凝土的后期弹性 模量提高速率较快 ， 略低于早期弹性模量的提高速 率 ； 水灰 比 水胶 比降低有利于粉煤灰混凝土早期 弹性模量提高 ， 但是 ， 当水灰 比 水胶 比为 0 3 2和 0 2 7时 ， 其后 期弹性 模量提高速率却 出现小 幅度 缓解 趋势 。 ( 4 )维持 固定 的水灰 比 水胶 比不变 ， 粉 煤灰 掺入量为 5 0 ， 混凝 土的长期弹性模量和弹性模 量发展速度略比普通混凝土的高； 而粉煤灰掺入量 为 3 0 ， 则略比混凝土的低。 2 。 2 混凝土收缩 根据 D a v i s 的研究_ 9 J ， 普通混凝土的极 限 自收 缩应变最大仅 为 1 0 0 X 1 0 ， 因此 ， 从实用 角度 出 发可忽视 自收缩 的其影响 ， 而只需考虑干燥收缩的 作用 。然而高强混凝土则表现出很大的 自收缩 ， 其 影响不可忽视。因此 ， 对于干燥条件下的高强混凝 土必须同时考虑 自收缩和干燥收缩。对于早期处 于干燥条件下的低水灰质量 比混凝土 ， 水分散失可 能会阻碍水泥水化进程 ， 这时测到的总收缩值不是 干燥收缩与 自收缩的简单叠加l l O J 。 本文对不同配合 比的混凝 土的每 隔 1 d进行 测量 ， 其中表 4给出 3 ， 7 ， 2 8和 1 8 0 d的不同配合 比 的混凝土 自收缩 和总收缩 应变。随着水灰 比 水胶 比的不同， 粉煤灰掺入量的不 同， 混凝 J 的收缩规 律如下 ： ( 1 )随着水灰 比 水胶 比的减小 ， 泊凝土 的 自 生收缩和总收缩增大。对于同一水灰 比， ， 水胶 比， 自生收缩和总收缩 随着粉煤灰掺入 量的增加而减 小 ， 并且 比混凝土的低。 ( 2 )早龄期 内( 1 7 d ) ， 与对 比混凝土相 比， 随 着粉煤灰掺入量 的增 多， 混凝 土 自生收缩 明显 减 小 ， 并且增长速率也减小。可见 。 掺入粉煤灰对早 龄期 内自生收缩 的降低作用显著 ， 有利于防止或减 轻混凝土早期开裂。 ( 3 )由于明显地减小 了早期 内生收缩 ， 掺入 粉 煤灰的混凝土的总收缩值均 比普垣混凝土的低 ， 但 是 ， 由于粉煤灰混凝土强度发展 慢 ， 混凝土早期 密实度比普通混凝土 的低 ， 因而 ， 在干燥条件下 的水分散失率较大 ， 使得其对总收缩值的降低不如 自生收缩明显。 ( 4 )随着水灰 比 水胶 比的增 加， 龄期 2 8 d与 1 8 0 d总收缩 的比值 和 自生收缩 比唐增加 ； 对于 同 一 水灰 比 水胶 比， 随着粉煤灰掺人 量的增加 ， 该总 收缩的比值和 自生收缩比值则减小、 2 3 混凝土抗压强度与 自收缩关系曲线 本文对龄期分别为 1 ， 3 ， 7 ， 2 8 ， 9 0和 1 8 0 d ， 不 同配合比的混凝土抗 压强 度和 自收缩试验值进行 分析 ， 分析结果如图 3所示 ； 对试验 牧据进行拟合 ， 其拟合公式和相关系数如表 5 所示由图 3和表 5 可知 ， 对于 以粉煤灰为掺合料的混凝土 ， 自收缩应 变与抗压强度之间关系呈非线性关系。 文献 1 1 认为混凝土的抗压强 嚏能在一 定程 度上反映出胶凝材料的水化程度 ， 建议用混凝土抗 压强度来预测混凝土 自生收缩值 ， 并且认为与同水 灰 比 水胶 比的对 比普通混凝土相 比， 加入掺合料 的混凝土早期 自生收缩 比与其抗压强度 比之 间呈 很好的线性关系。 诸多 因素造成 与文献 1 1 结果 不 同的原因， 如： 试验对象混凝土种类不 同， 所使用的试验设备 不 同及存在测量误差 ， 试验样本数据有限等。 维普资讯 http:/ 铁 道 科 学 与 工 程 学 报 2 O 0 8 年 2月 表 4 不同龄期 的混凝 土 自收缩和总收缩应变 T a b l e 4 T o t a l f r e e a u t o g e n o u s s h r i n k a g e s w a i n o f c o n c r e t e e v a l u a t e d a t s p e c i fi e d a g e s ( 1 0 一 ) 收缩 ， l 收缩 1 0 - s 收缩 1 0 - s 收缩 1 0 ( a ) 水灰 比为 0 4 2 ， 水灰 比 水胶 比 = 0 4 2 ； ( b ) 水灰比为 0 3 7 ， 水灰 比 水胶 比 = 0， 3 7 ； ( c ) 水灰 比为 0 3 2 ， 水灰 比 水胶 比 ：0 4 2 ； ( d ) 水灰比为 0 2 7 ， 水灰t t T J ( 胶 比 =0 2 7 图 3 混凝土 自收缩应变与抗压强度关 系曲线 3 Fr e e Au t o g e n o u s S h r i n k a g e S t r a i n V SCo mpr e s s i v e S t r e n g t h o f Co n c r e t e 日 。 l 0_ 、 蠼 州燃礤 日 。 l 0 骥增霸州燃赠 日 u l0_I 、 嘿坦 州燃礤 日 。 l 0 _ 、 髓骥增霸州燃首 I 维普资讯 http:/ 第 1 期 田明革， 等： 高性能混凝土的抗压强度与收缩性能随龄期变化规律试验研究 2 7 3 结论 ( 1 )维持 固定的水灰 比 水胶 比不变 ， 粉煤灰 掺入量越高 ， 混凝土的抗压强度在早期下 降越多 ， 为普通混凝土的 3 0 以下， 但是 ， 抗压强度提高速 率较快 ； 而降低水灰 t g 水胶比， 有利于粉煤灰混凝 土早期强度和强度提高速率的提高 ， 特别是对高粉 煤灰掺入量混凝土尤其明显。 ( 2 ) 提高粉煤灰掺入量 ， 降低水灰 t g 水胶 比， 可以提高混凝土 的强度等级 ， 并且保证混凝土的后 期和长期抗压强度不降低 ， 其分界水灰 t g 水胶 比 为 0 3 70 4 2 。 ( 3 )维持 固定的水灰 t g 水胶 比不变 ， 粉煤 灰 掺入量为 5 0 ， 混凝 土的长期弹性模量 和弹性模 量提高速度略比普通混凝土的大 ； 而粉煤灰掺入量 为 3 0 时 ， 则略 比混凝土的低。 ( 4 )随着水灰 t g 水胶 比的减小 ， 混凝 土的 自 生收缩和总收缩增大。对于 同一水灰 比 水胶 比， 自生收缩和总收缩随着粉煤 灰掺入量 的增加而减 小 ， 特别是在早龄期内， 混凝 土 自生收缩和增长速 率减小 明显 ， 总收缩值 均 比普通混凝 土 的低 。因 此 ， 对于室温( ( 2 00 5 )c 【 = 和相对湿度为 5 0 5 的环境下 ， 粉煤灰 的掺入有利于防止或减轻混 凝土早 期 开裂 。 ( 5 ) 对于以粉煤灰为掺合料 的混凝土 ， 给出 自 收缩应变与抗压强度试验样本数据的拟合公式。 ( 6 ) 掺入粉煤灰 ， 适 当降低水灰 t g 水胶 比可以 提高混凝土的强度等级 ， 但是也将导致较大的混凝 土收缩 ； 在早龄期， 采取这些措施可 以降低混凝 土 的早龄期抗压强度 ， 弹性模量 以及收缩 ， 这在混凝 土施工过程 中是有益的 ， 但是 ， 粉煤灰的火山灰效 应会使后期物理力学性能提高速率加快。因此 ， 在 混凝土施工工程 中， 采用粉煤灰为掺合料是提高混 凝土性能的有效途径 ， 但是 ， 由于早龄期抗 压强度 和弹性模量降低 ， 后期发展迅速， 应 当适当延长混 凝 土工 程 的工程 质量评 价 和验 收时 间 。 参考文献 ： 1 刘西拉 结构工程学科的现状与展望 M 北京 ： 人民交 通 出版社 ， 1 9 9 7 L I U Xi L aTh e s t a t u s a nd pr o s p e c t s o f s t r u c t u r a l e n g i n e e r i n g M B e ij i n g ： P e o p l e s C o m m u n i c a t i o n P r e s s ， 1 9 9 7 2 T a z a w a E ，M i y a z a w a S I n fl u e n c e o f c e m e n t and a d m i x t ure o n a u t o g e n o u s s h r i n k a g e o f c e m e n t p a s t e J C e m e n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ，1 9 9 5，2 5 ( 2 ) ：2 8 1 2 8 7 3 A C I C o m mi t t e e 2 0 9 ，P r e d i c t i o n o f c r e e p ，s h r i nkage ，and t e m per a t ure e ff e c t s i n c o n c r e t e s t r u c t u r e s( 2 0 9 R一9 2 ) S 4 C E BF I P M o d e l C ode f o r C o n c r e t e S t r u c t u r e s ， 1 9 9 0 S 5 G B T 5 0 0 8 1 -2 0 0 2 ， 普通混凝土力学性能试验方法标准 S GB T 5 0 0 8 1 - 2 0 02，S t a n dard for t e s t me t h o d o f me c h a n i c al p roper t i e s o n o r d i n a r y c o n c r e t e l S j 6 R a d o c e a AA u t o g e n o u s v o l u m e c h a n g e o f c o n c r e t e a t v e r y e arl y a g e J M a g a z i n e o f C o n c r e t e R e s e ar c h ， 1 9 9 8 ， 5 0 ( 2 ) ： l 【 ) 7一 l 0 _ 9 7 B r e u G K VN um e r i c al m ode l i n g o f v o l um e c h ang e s a t e ar l y age s p o t e n t i al，p i tf a ll s a n d c h a l l e n g e s J j Ma t e r i al s a n d S t r u c t u r e s ，2 0 01 ，3 4 ( 5 ) ：2 9 33 01 8 L e p a g e S ，B al b a k i M， D al l a i r e E ， e t a 1 E arl y s h ri n k a g e d e v e l o p m e n t i n a h i g h p e r f o r m a n c e c o n c r e t e J j C e m e n t ，C o n c ret e a n d A g g r e g a t e s ，1 9 9 9，2 1 ( 2 ) ：3 1 3 5 9 D a v i s H E A u t o g e n o u s v o l um e c h a n g e o f c o n c r e t e J As rI 1M， l 9 4 JD， 4 0： 1 1 0 31 1 1 0 1 0 高小建， 巴恒静， 祁景玉 昆 凝土水灰质量比与其早期 收缩关系的研究 J 同济大学学报， 2 0 0 4 ， 3 2 ( 1 ) ：6 7 71 G A O X i a o - j i a n ，B A H e n g - j i n g ，Q I J i n g - y u S t u d y o n r e l a t i o n s h i p b e twe e n wa t e r c e me n t m& s s r a t i o an d e arl y ag e s h r i nka g e o f c o n c re t e J j J o u r n a l o f T o n i U n i v e r s i t y ， 2 0 0 4，3 2 ( 1 ) ： 6 l 一6 7 。 1 1 高小建， 巴恒静 加掺合料高性能混凝土早龄期收缩 特性 J 哈尔滨 工业 大学 学报 ，2 0 0 4 ， 3 6 ( 1 2 ) ： 1 6 1 5 一 l 6l 8 G A O X i a o - j i a n ，B A H e n g - j i n g C har a c t e ri s t i c s o f e arl y age s h rin k a g e s d e v e lo pme n t o f HP C c o n t a i n i n g mi n e r al a d mi x t ur e s J j J o u r n a l o f H arb i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y ， 2 0 0 4 ， 3 6 ( 1 2 ) ： 1 6 1 51 6 1 8 1 2 龙广 成， 谢友均 ， 石明霞 活性粉末复合胶凝体系的水 化特性及微观结构 J 铁道科 学 与工程学 报 ， 2 0 0 7 ， 4 ( 8 ) ： 5 35 5 I DN G G u a n g - c h e n g ， ， X I E Y o u j u n ， S H I M i n g x i a H y d r a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s a n d mi c ros t mc t ur e o f c o mp o u n d c e me n t i t i o u s s y s t e m t h re a c t i v e p o w d e r J j J o u r n al o f R a i l w a y S e i e n c e and E n g i n e e ri n g ，2 0 0 7 ， 4 ( 8 ) ： 5 35 5 维普资讯 http:/