1、第 4 4卷第 8期 2 0 1 3 年 8月 V0 1 4 4 No 8 Au g 2 01 3 建 筑 技 术 Ar c h i t e c t u r e T e c h n o l o g v 7 0 5 冬季室内外养护及试件尺寸对粉煤灰 混凝土强度的影响 何淅淅 ,赵殿彪 ( 北京建筑大学, 1 0 0 0 4 4 , 北京) 摘要 :通过冬季室 内外养护环境的混凝土试件长龄期强度 的对比 , 分析粉煤灰混凝土水化热 、 养护温度 、 粉煤灰掺量 、 试件体积对混凝土强度 的影响。 结果表明 , 冬季室外养护混凝土强度较室内温暖条件养护的混凝土 构件强度大幅降低 ,但粉煤灰混凝土水化
2、热的缓释特点和一定的试件体积有利于保持试件必要的养护温度 , 提 高强度。 关键词 :粉煤灰混凝土;冬季养护 ;水化热 ;强度 ;试件尺寸 中图分类号 : T U7 5 5 7 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 0 4 7 2 6 ( 2 0 1 3 ) 0 8 0 7 0 5 0 5 玎 UENCE OF I NDooR AND oUTDooR CURI NG ENVI RONM ENT I N W I NTER AND S PEC眦N SI ZE oN STRENGTH oF FLY AS H CoNCRETE HE i x i ZHA0 Di a n biao ( B e i
3、j i n g B u i l d i n g U n i v e r s i t y , 1 0 0 0 4 4 ,B e i j i n g , C h i n a ) Ab s t r a c t :Th i s p a p e r c o mp a r e d l o n g - a g e s t r e n g t h o f c o n c r e t e c u r e d u n d e r o u t d o o r e n v i r o n me n t a n d i n d o o r e n v i r o n me n t i n wi n t e r ,t h
4、 e n a n a l y z e d t h e i n flu e n c e o f h y d r a t i o n h e a t ,c u rin g t e mp e r a t u r e ,fly a s h c o n t e n t a n d s p e c i me n s i z e o n c o n c r e t e s t r e n g t h T he r e s u l t s h o ws t h a t t he s t r e n g t h o f s p e c i me n s c u r e d o u t d o o r h a s
5、 a d i s t i n c t d e c r e a s e c o mp a r e d t o t h a t c u r e d i n d o o r T h e s l o w- r e l e a s e c h ara c t e ris t i c o f h y d r a t i o n h e a t o f fl y a s h c o n c r e t e a n d c e r t a i n s p e c i me n s i z e a r e b e n e fi c i M f o r ma i n t a i n i n g n e c e s
6、 s a r y t e mp e r a t u r e a n d i mp r o v e t h e s t r e n gth for t h e s p e c i me n s c u r e d i n l o w t e mp e r a t u r e Ke y wo r d s :fly a s h c o n c r e t e;c u rin g i n wi n t e r ;h y d r a t i o n h e a t ;s t r e n g t h;s p e c i me n s i z e 一 些学者指出水化热是水泥混凝土产生尺寸效应 的原因之- 捌
7、。这种观点认为混凝土试件尺寸越大 , 水化热产生的温度就越高 ,而温度的不均匀分布程度 就会越大。水化热的作用 , 混凝土试件尺寸越大 , 产生 的内部温度就越高 ,而温度的不均匀分布程度就会越 大 , 导致大构件开裂 、 加速化学反应和改变材料性质 , 从而引发尺寸效应闭 。小尺寸试件受水化热影响小 , 混 凝土试件强度尤其是长期强度将高于实际构件的强度3 , 夏季施工时尤为显著。故标准养护的试件强度偏高 。 上述观点建立在无粉煤灰普通混凝土的基础上 , 可以预见对掺量较大的混凝土 , 情况会有所不同。 由于 粉煤灰的水化 反应出现在混凝土拌和一段时间后 , 以 粉煤灰替代部分水泥有助于降低
8、初期水化热 ,还能够 在 后期混凝 土凝结硬化 过程 中提供源源 不断 的水化 热 , 故有利于混凝土的初期以及后期强度 , 提高混凝 质量。由于粉煤灰水化缓慢 。使混凝土实际水灰比增 大 , 加快了水泥的水化 , 改善了水泥水化程度 , 粉煤灰 掺量越大这种效果越明显。 收稿 日期 : 2 0 1 3 0 6 2 4 基金项 目:工程 结构与新 材料北京 市高校 工程研 究中心 ( P XM2 0 1 3 01 4 21 0 0 0 01 5 5) 作者简介 :何淅淅( 1 9 6 1 _ , 女, 北京市人, 教授, e - ma i L 6 8 3 3 2 5 1 0 s i n a c
9、 o m 因此 ,大掺量粉煤灰混凝土的初期水化热低于同 条件普通水泥混凝土 ,既减小了水泥混凝土高水化热 及温度的不利影响 ,也提供和保持了混凝土硬化所必 要的温度 , 有利于混凝土的强度发展。 而这种适度的水 化热温度有利于保持混凝土硬化所必要的温度 ,提高 混凝土的强度 。由于实验室制作的小尺寸试件受水化 热影响小 ,而较大尺寸的试件或实际结构构件受水化 热影响大 , 作者推断对于大掺粉煤灰混凝土 , 就有可能 出现小尺寸试件强度低于大尺寸试件或实际构件强度 的情况 。 在冬季施工且现场自然养护时 , 由于一定的大 尺寸有利于保持试件水化必要的温度、 协调内外温差 , 粉煤灰水化热缓释带来
10、的影响可能更为显著。 本文选择2 0 1 3 年1 月的北京城区 , 通过室内外养护 的不同尺寸粉煤灰混凝土抗压强度 的对比 ,探究了粉 煤灰水化热的影响规律 以及与环境温度和试件尺寸对 混凝土强度的交互影响。 1 试验概况 1 1试验 材 料性能 试验用粗骨料采用天然碎石 。颗粒级配为连续级 配 , 公称粒径范围为5 2 0 h i m。细骨料采用机制砂 , 其 2 。 3 年8 月 何 淅 淅 , 等 : 兰 堕 竺 昼 ! 堡 鳖 圭 璺 图3 室内养护试仕丘与试件边长的关系 图4 室外养护试仕r 删 与试件边长的关系 变化越不明显 ; ( 2 ) 各尺寸时 ,粉煤灰掺量为2 5 的I
11、一 2 5 的强度最高, i - 5 o 。 的增加而减小 ; ( 3 ) 室外O系列的所有配合 比的混凝土 试件立方抗压强度均随试件边长的增加而增加 ; ( 4 ) 室 内、外养护系列的混凝土抗压强度 呈现完全相反的随 尺寸变化趋势 ; ( 5 ) 室内、 外养护 系列的混凝土抗压强 度均呈现粉煤灰含量越大 , 强度越低的特点 。 室外系列O 一 2 5 5 o 一 5 O 两种粉煤灰掺量时 , 抗压强 度随尺寸 的变化趋 势几乎相同 ,尺寸2 o 0 , 3 0 0 , 4 0 0 mm 时的强度很接近 , 即在边长从1 0 0 2 0 0 m m的过渡中强 度变化最激烈。说明粉煤灰混凝土
12、在截面边长2 o o m m 以上时 , 截面尺寸对冬期施工的“ 保温作用” 开始发挥 作 用 。 从室内、外养护条件下混凝土立方抗压强度随尺 寸变化规律的对比可以看出 ,粉煤灰在室外养护条件 下对混凝土强度尺寸效应产生了更大的影响 ,与以往 普遍认识不同。这一强度随尺寸的不同变化关系在 文 献中6 , 7 已经提出。这种现象与粉煤灰可提供持续 、 稳 定的水化热有关。 2 2 劈裂抗拉强度 图5 为室内养护I 系列的劈裂强度试验平均值随立 方体试件边长的变化 , 可看出 : ( 1 ) 随着尺寸的增大 , I 一 0 系列强度下降最为明显 , I 一 2 5 其次 ,而I 一 5 O 强度几
13、乎 不随尺寸而变化 ; 即粉煤灰掺量越大 , 劈裂强度随尺寸 ; 二 : 9879 。 、 一 R _ 0 8 1 2 9 l R -O 3 7 3 8 。 、 、 。 、 。 一 I 一 5 O I 一 2 5 I _ 0 a mr o 图5 室内养护 随试件边长变化曲线 2 3粉煤灰替代率对冬季室内外养护混凝土强度的 影 响 室内条件下 ,粉煤灰掺量对混凝土立方抗压强度 试验平均值的影响如图6 。 从图6 可看出 , 室内养护条件 下 小尺寸试件 立方抗压强度随着粉煤灰掺量的增加 而减小 , 对 于2 0 0 4 0 0 mm边长的试件 , 粉煤灰掺量 为 2 5 时立方抗压强度最高, 且
14、小试件强度最高。 图6 室内养护试1 牛 r 删 与粉煤灰掺最的关系 图7 表明, 在室内养护条件下, 1 0 0 2 0 0 mm j 长的小 试件劈裂抗拉强度在2 5 粉煤灰替代率时有最大值。 图8 为室外养护条件下 , 粉煤灰掺量对混凝土立方 抗压强度试验平均值的影响 。 可以看出 , 粉煤灰替代率 为2 5 和5 O 的I 一 2 5 、 I 一 5 0 系列抗压强度除 l 0 0 咖 边长 的随掺量增加有较明显的下降外 , 其余均为略有下降 , 受粉煤灰掺量影响不大。 不容忽视的一个明显现象是 , 从1 o 0 2 0 0 mm边长 时 , 强度为上升 , 从2 0 0 4 0 o
15、m m边 长时 试件的强度几乎相同。 舳如 B d 如加 7 0 8 建筑技术 第 4 4卷第 8期 至 4 0 2 5 F A 图7 室内养护 试 与粉煤灰掺量 的关 系 N8 室外养护混凝土 与粉煤灰掺量的关系 2 4 截面 尺寸 对冬季 施工 粉煤灰 混凝 土强度 的影 响 图9 为冬季养护室外 系列与同条件室内系 3 5 o 粉煤灰替代的抗 压强度比O 一 5 0 I 一 5 0 以及2 5 替代时 室 内外与室 内比0 2 5 I 一 2 5 , 以及室外 系列不同粉煤灰 掺量时的比O 一 5 0 0 2 5 。可以看出: ( 1 )O 一 5 0 0 2 5 随尺寸变化很小; (
16、2 )O一 5 0 I 一 5 0 和O 一 2 5 I 一 2 5 随尺寸加大变化幅度 非常大 。 尺寸越大 , 强度越接近室内养护的强度值。 换 言之 冬季施工室外寒冷情况下 , 粉煤灰混凝土强度受 试件尺寸及温度影响很大 ; ( 3 )粉煤灰替代水泥5 0 t , 室外组O 一 5 0 与室内 组I 一 5 0 的比O 一 5 0 I 一 5 0 在边长等于3 0 0 m mIL 已很接近 图9 室 内外养护混凝土抗压强度比与截面尺寸关系 1 。说明大掺粉煤灰时 , 边长3 0 0 m m对冬季室外保温并 促进混凝土硬化就可起到明显作用,而2 5 的替代率 时 , 试 件尺 寸4 0 0
17、 mm则可起到 保温 的效果 。 2 5 截面尺寸与粉煤灰替代率对混凝土强度的影响 图1 0 和图1 1 为室内养护时,立方抗压强度和立方 劈裂强度随尺寸的变化 。可看出, ( 1 ) 2 5 粉煤灰混凝 土I 一 2 5 与水泥混凝土I 一 0 的抗压强度比随尺寸增加呈 现线性增加趋势; ( 2 ) 2 0 0 4 0 0 m m边长的I 一 2 5 粉煤灰混 凝土抗压强度大于无粉煤灰混凝土 ; ( 3 ) I 一 5 0 组抗压强 度低于I 一 2 5 以及I 一 0 ; ( 4 )尺寸大时 ,劈裂强度有昕提 高。 图1 O 不同粉煤灰掺量混凝土抗压强度比与截面边长关系 图1 1 不同粉煤
18、灰掺量混凝 土劈裂强度比与截 面尺 寸关系 图1 2 为室 内养护条件下3 种尺寸的不同粉煤灰替 代率的劈裂强度与立方抗压强度的比。 具有两个特点 : ( 1 ) 水泥混凝土I 一 0 : H I 一 2 5 规律相同 , 劈压强度比随尺 寸增加而下降; ( 2 ) I 一 2 5 和I 一 5 0 劈压比均大于I 一 0 。 3主要结论 ( 1 )冬季寒冷气候养护条件对混凝土强度有不利 影响 , 这种影响与粉煤灰掺量和试件尺寸有关; ( 2 )室外养护时 ,粉煤灰混凝土试件立方抗压强 度均随试件边长的增加而增加 。 ( 3 )龄期1 0 5 d , 室内外养护 的粉煤灰混凝土强度 第 4 4
19、卷第 8期 2 0 1 3年 8月 Vo 1 4 4 No 8 Au g 2 0 1 3 建 筑 技 术 Ar c h i t e c t u r e T e c h n o l o g y 7 0 9 型钢支座悬挑脚手架设计及施工 门贤君 ( 中交第一公路 工程局 有限公 司,1 0 1 3 0 0 ,北京) 摘要 : 结合某框架结构 的学校公寓楼悬挑外脚手架施工经验 , 从提高悬挑脚手架 的设计安全性、 减 少施工 误差 、 避免使 用不 当入手 , 选择悬挑工字钢梁为脚手架支撑形式 , 设斜拉钢丝绳作为安全储备 , 对悬挑脚手架各 节点做法 、 计算方法及施工管理等提出优化建议 , 力求
20、达到使用安全、 技术先进 、 经济合理相统一的 目的。 关键词 : 悬挑式脚手架 ; 工字钢梁 ; 支撑 ; 锚 固 中图分类号 : T U7 5 5 文献标识码 : B 文章编号 : 1 0 0 0 4 7 2 6 ( 2 0 1 3 ) 0 8 0 7 0 9 0 4 DESI GN AND CoNS TRUCTI oN oF CANTI LEVER SCAFFoLD W I TH PROFI LE STEEL BAS E ME N X i a n - j u a ( C h i n a F i r s t H i g h w a y E e g i n e e r i n g C o ,
21、 L t d ,1 0 1 3 0 0 ,B e r i n g ,C h i n a ) Abs t r a c t :W i t h e x p e r i e n c e s i n c o n s t r u c t i o n o f c a n t i l e v e r e x t e r n a l s c a ffo l d o f a s c h o o l a p a r t me n t b u i l d i n g o f f r a me s t ruc t u r e , c a n t i l e v e r s t e e l I b e a m i s s
22、 e l e c t e d a s s c a ffo l d s u p p o r t a n d s t e l c a b l e i s u s e d f o r s a f e t y p r o t e c t o r t o i mp r o v e t h e d e s i g n s afe t y o f c a n t i l e v e r s c aff o l d , r e d u c e c o n s t ruc t i o n e r r o r a n d a v o i d i mp r o p e r a p p l i c a t i o n
23、 Op t i mi z a t i o n s u g g e s t i o n s a r e ma d e f o r f ab r i c a t i o n o f c a n t i l e v e r s c aff o l d n o d e s , c a l c u l a t i o n me t h o d a n d c o n s t ruc t i o n ma n a g e me n t ,e t c ,S O a s t o r e ali z e t h e i n t e g r a t i o n o f s a f e a p p l i c a
24、t i o n ,a d v a n c e d t e c h n o l o g y and e c o n o mi c b e n e f i t s Ke y wo r ds :c a n t i l e v e r s c a f f o l d ;s t e e l I b e a m;s u p p o r t ;a n c h o r a g e 以某学生公 寓楼工程搭设 的悬挑脚 手架为例 , 该 字钢悬挑支撑分段悬挑 ( 每段悬挑架高度2 3 8 m) 。脚 楼为框架剪力墙结构 ,外圈局部有剪力墙 、挑梁及挑 手架立杆 间距 1 5 m、 排距1 0 5 m, 横杆步距1
25、 7 m, 连墙 板 。地上1 6 层 , 层高3 4 m, 于2 层、 9 层楼面位置各设工 件采用二步二跨。 悬挑钢梁主梁采用1 8 号工字钢 , 局部 收稿 日期 : 2 0 1 3 0 6 2 8 作者简介 : 门 贤君 ( 1 9 8 2 一 ) , 男 , 河北阜城 人 , 工程师 , e ma i l : m e n e t 1 6 3 设1 2 6 号工字钢次梁 , 局部设角钢拉杆 。 施工均布荷载 3 0 k N m 2 , 同时施工2 层 , 主体结构施工时脚手板铺设2 图 1 2室 内养 护 条 件 的劈 压 强 度 比 与 截 面尺 寸 关 系 均低于水泥混凝土 。 (
26、 4 )室内养护条件下 ,粉煤灰掺量为2 5 的混凝 土强度最高 。 ( 5 )冬季室外养护时 ,由于粉煤灰水化热缓释及 持续 的特点, 试件体积大有利于强度发展。 试件边长在 3 0 0m m以上时 , 保温作用即可发挥 , 即掺加粉煤灰且 大的截面尺寸对冬期施工有利 。 ( 6 )室外温度在0 C 左右时 , 混凝土强度可下降到 2 O q c 室内养护强度的5 0 以下 。 对粉煤灰混凝土 。 尺寸 越大 , 降温引起的强度降低越小 , 室外寒冷条件养护的 混凝土强度越接近室内养护的强度值。 换言之, 冬期施 工室外寒冷情况下 , 混凝土强度受试件尺寸影响很大。 ( 7 )掺加粉煤灰有助
27、于提高劈压比。 参考文献 Ba a n t Z PAn d J P l a n a s F r a c t u r e a n d s i z e e ffe c t i n c o n c l t e a n d o t h e r q u a s i - b r i t t l e ma t e r i a l s , CRC P r e s s LL C, 1 9 9 8 钱晓倩, 詹树林 高强混凝土的试件强度及检验叨 t,2 0 0 6 ( 6 ) : 7 9 覃维祖 粉煤灰在混凝土中的应用叨 商品混凝土, 2 0 0 6 ( 2 ) : 1 3 1 8 宋少民,计桂玢 基于饱和面干骨
28、料的粉煤灰混凝土配合比设计与 性能研 究 建 筑技术 J 】 2 0 1 1 , 4 2 ( 9 ) : 8 4 7 8 4 9 J G J 5 5 -2 0 0 0, 普通混凝土配合 比设计规程 s He x i x i ,Xi e z hi h u i E x p e rime n t a l s t u d y o n s t a t i s t i c a l p a r a me t e r s o f c o n c r e t e s e n g t h b a s e d o n We i b u l l p r o b a b i l i t y d i s t r i b
29、u t i o n J Ec o l o g i c a l En v i r o n me n t a n d T e c h n o l o g y of Co n c r e t e, 2 0 1 1, 47 7 : 2 2 4 2 3 2 He x i x i ,L i n s h e y o n g ,Zh e n g x u e c h e n g Ex p e ri me n t al s t u d y o n s i z e e ffe c t o f c o mp r e s s i v e s t r e n g t h a n d De f o r ma t i o n p r o p e r t i e s o f l arg e s i z e fl y ash c o n c r e t e E c o l o gi c al E n v i ron me n t and T e c h n o l o gy o f Co n c r e t e, 2 01 1。 4 7 7 : 31 9 32 4 n p