高强／高性能混凝土的拟绝热温升特性及其对抗压强度的影响.pdf

2 0 1 3年 第 1 1期 ( 总 第 2 8 9期 ) Nu mb e r 1 1 i n 2 0 1 3 ( T o t a l No 2 8 9 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 理论研究 THEORETI CAL RES EARCH d o i ： 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 - 3 5 5 0 2 0 1 3 1 1 0 0 7 高强J r 高性能混凝土的拟绝热温升特性 及其对抗压强度的影响 胡巧英 佰 。杨杨 佰 ，江展晖 l b ,2 ，马成畅 ，周岳年 。 ( 1 浙汀丁业大学 乱建筑与工程学院； b T程与材料学院，浙汀 杭州 3 1 0 0 1 4 ； 2 浙汀建设职业技术学院，浙汀 杭州，3 1 1 2 3 1 3 舟山金土木 昆 凝土技术开发有 限公司 ，浙汀 舟1 h 3 1 6 0 1 2 ) 摘要： 通过对不 同养护条件下 3 种高强高性能混凝土的抗压强度和保温条件下的拟绝热温升特性进 行试验测试 ， 考察了水 灰 比对混凝土拟绝热温升值和温升速率的影 响， 并分析了恒温和拟绝热温升两种养护条件对不同水灰比混凝土的抗压强度的影 响。 结果表明 ： 水灰比越低 ， 拟绝热温升的温峰值和温升速率越大 ， 且到达温峰值的龄期越早 ； 拟绝热温升养护条件对高强高性能 混凝土抗压强度 的发展具有促进作用 ， 且促进作用随水灰 比的提高而更显著。 关键词： 高强 高性能混凝土；拟绝热温升；水灰比；抗压强度 中图分类号 ： T U5 2 8 0 1 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 3 ) l 1 0 0 2 5 0 4 Se mi - a di a b a t i c t e mp e r a t u r e r i s e b e h a v i o r o f h i g h s t r e n g t h pe r f o r ma n c e c on c r e t e a n d i t s e f f e c t s o n c o m p r e s s i v e s t r e n g t h HUQi a o y i n g ， Y ANG Ya n gla ， J I ANGCh e n h u i ， MACh e n g c h a n g ， Z HOUYu e n i a n ( 1 a C o l l e g e o f A r c h i t e c t u r e a n d C i v i l E n g i n e e r i n g ； b C o l l e g e o f C h e m i c a l E n g i n e e r i n g a n d Ma t e r a l s ， Z h e j i a n g U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y H a n g z h o u 3 1 0 0 1 4 ， C h i n a ； 2 D e p a r t me n t o f C o n s t r u c t i o n E n g i n e e ri n g ， Z h e j i a n g C o l l e g e o f C o n s t r u c t i o n ， H a n g z h o u 3 1 1 2 3 1 ， C h i n a ； 3 Z h o u s h a n C i v i l Co n c r e t e Te c h n o l o g y De v e l o p me n t L i mi t e d C o mp a n y ， Z h o u s h a n 3 1 6 0 1 2， C h i n a ) Abs t r ac t ： Co mp r e s s i v e s t r e n g t h a nd t e mpe r a tur e e v o l u t i o n o fh i g h p e r f o r ma nc e c o n c r e t e ( HPC)wi t h 3 d i f f e r e n t wa t e r c e me n t r a t i o u n- d e r s e mi - a d i a b a t i c a n d i s o t h e r ma l c o n d i t i o n we r e c a i e d o u t T h e i n fl u e n c e s o f wa t e r c e me n t r a t i o a n d c u r i n g c o n d i t i o n o n c o mp r e s s i v e s t r e n gth o f HP C we r e s t u d i e d a n d d i s s c u s s e d T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e l o we r t h e wa t e r c e me n t r a t i o ， t h e h i g h e r t h e s e mi a d i a b a t i c t e mp e r a tur e r i s ea n di t s r i s i n g r a t e Th e s e mi a di a b a t i c c on d i t i o n a c c e l e r a t e di nc r e a s i n g r a t e so fc o mpr e s s i v e s t r e ng t h， who s el e v e l s d e p e n do nwa t e r c e me n t r a t i o s K e y wo r ds ： h i g h s t r e n g t h p e r f o rm a n c e c o n c r e t e( HS HP C) ； s e mi - a d i a b a t i c t e mp e r a t u r e r i s e ； wa t e r c e me n t r a t i o； c o mp r e s s i v e s t r e n g t h 0 引言 高强 高性能混凝土以高度体积稳定性为基础 ， 具有 高强度 、 高耐久性 、 高工作性三大特点 ， 其优越的性能 已得 到了国际上 的认可 1 1 。 配制高强度混凝土的主要技术途径 为增加胶凝材料用量 、 降低水 灰 比、 用大量细活性 矿物掺 料( 如磨 细矿渣粉 、 粉煤灰 ) 替代熟熟料等t2 。 低水灰 比、 较 大的胶凝材料用量使高性能混凝土较普通混凝土而言产 生更多 的水化热f3 。 早龄期 时胶凝材料( 主要是指硅酸盐水 泥 ) 的水化热引起混凝土结构温度显著变化 ， 受到内外约 束作用 而产生温度应 力 ， 可能引起 混凝 土结 构开裂 。 目前 大量的工程实践表明 ， 大体积混凝土 、 甚至很多尺寸不大 的混凝土结构 ， 也会 由于内部水化热引起 的温升而发生开 裂。 这对保证高强 高性能混凝土的耐久性带来一定 的负 面影响。 此外 ， 温度对混凝土抗 压强度的发展有着非常重要的 影响 。 Mi d o r n 5 1 曾指出 ， 试验室制备 的试件与工程中构件的 实 际情况存在着明显 的差异 ， 温度条件不 同是这些差异 中 的一个重要方 面。 由于水化热引起 的高温效应 ， 标准养护 温度与实 际构件 中的温度相差很大 ， 也因此导致试验室测 得 的试 件强度与实 际结构 中的混 凝土强度 的差距 变大 。 Ma r i a K a s z y n s k a 3 1 采用温度 匹配养 护条件 ， 研究 温度 条件 下养护的高强高性能混凝土力学性能 ， 同时采用等效龄期 对试验结果进行 了比较 。 结果显示在温度条件下养护 的高 强 高性能混凝早龄期抗压强度显著高于恒温养护条件下 的抗压强度 ， 同时混凝土 由于水化反应放 出的水化热大小 也有上述 的关系。 评价混凝土 中胶凝材料的水化可以通过 测定混凝土 绝热温升值_6 1 。 它是指在绝热条件下 ， 由于水泥水化热所生 热量使混凝土的温度升高。 影响混凝土绝热温升及其温升 收稿 日期 ：2 0 1 3 - 0 5 - 2 2 基金项目：国家 自然科学基金项 目( 5 0 9 7 9 0 9 8 ) ； 浙江省教育厅科研项 目( Y 2 0 1 3 3 0 1 8 2 ) 25 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 热温升速率如 6 所示。 南网 5 ： 尽管高性混凝土拌合物的 水灰比存在差异 ， 但其拟绝热温升曲线发展规律基本一致 ； 混凝土拌合之后 2 0 h ( 1 d ) 内均达到温峰值 ； 其 中 P C 1 在 浇筑后 l 1 0 5 h 到达温峰值 ， 且温峰值高达 6 5， P C 2 到达 温峰时间为 1 5 1 3 h ， 温峰值为 6 1 9， P C 一 3到达温峰时间 为 1 9 7 8 h ， 温峰值 为 5 5 - 3 。 对 比 组温峰值及 其到达 时 间可 以看 出 ， 温峰值 随水灰 比降低而增 大 ； 温峰值得到达 时间随水灰 比的降低而提前 ， 水灰 比降低 0 1 ， 温峰值 到达 时间约提前 4 h 。 由图 6 可见 ： P C 一 1 在浇筑后 7 3 0 h到达温 升速率峰值 ， 且温峰值高达 1 2 0 8 h ， P C 2到达温升速率 峰值时间为 8 7 8 h ， 温峰值为 8 4 8 h ， P C 3到达温峰值时 间为 1 0 4 5 h ， 温峰值为 5 6 3。 t h 图 5 不同配合 比混凝土的拟绝热温升曲线 t ， h 图 6 不同配合比混凝土的拟绝热温升速率对比 对 比 组温升速率峰值及其到达时间可以看出 ， 拟绝 热温升速率峰值随水灰 比的降低而增大 ； 速率峰值到达时 间随水灰 比的降低而提前 ， 水灰 比降低 0 1 ， 速率峰值到达 时间约提前 1 5 h 。 拟绝热温升速率的发展规律与拟绝热温 升曲线发展规律存有相似性。 这是 由于水灰 比越低 ， 拌制混 凝土所需的胶凝材料用量越多， 从而导致水化放热量增大 ， 加快 了早期 的水化速率 ， 使拟绝热温升值越高 。 2 2 不同养护条件对高强高性能混凝土强度发展 的 影 响 图 7 为不同水灰比混凝土在不 同养护条件下抗压强度 的经时变化。 图 8 为不同配合 比、 不 同养护条件下混凝土抗 压强度增 比同养护温度下 2 8 d 龄期的情况相比。 图 9 为不同 养护条件下混凝土抗压强度 比 厂 T 厂 日 。 其中 T ( T e mp e r a t u r e ) 代 表在拟绝热温升条件下变温养护的混凝 土强度 ， B代表在 标准养护室养护的混凝土强度 。 对 比图 7 可得 ： 在标准养护 条件下 ， 水灰 比越低 ， 同龄期 内测得 的抗压强度越高 ； 在变 温养护条件下 ， 同龄期测得 的抗压强度随水灰 比的降低而 增加 ， 此 规律与标 准养 护条件 下强度 发展规律一致 ； 变温 养护下 的高性能混凝土试件在各个龄期所测得 的抗压强 0 5 1 0 l 5 2 0 2 5 3 O f h ( c ) 图 7 混凝土抗压强度经时变化 】 OO 8 0 6 0 4 o 2 O O 1 0 1 5 2 O 2 5 3 0 龄期 d 抗压强度增长率 龄 期 ， d 图 9 抗压强度比 ， ， B 度均高于标准养 护条件下测得 的抗压强度 ； 拟绝热温升环 境下 的变温养护对高性能混凝土抗压强度的发展起 到一 定 的促进作用 ， 且促进作用随水灰 比的变化而变化 ； 变 温 养护对较高水灰 比( W C = 0 - 3 、 0 4 ) 的高性能混凝 土抗压强 度的促进作用优于低水灰 L t ( w c = o 2 ) 的高性能混凝 土。 2 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 由图 8 中抗压强度增长率对 比可 见： 在标准养护条件 下， 水灰 比越低 ， 同龄期抗压强度尤 其是早 期强度 ( 0 5 d ) 增长越快 ； 在变温养护条件下 ， 同龄期抗压强度增长随水 灰比的降低而增加 ， 此规律 与标准养护条件下强度增长发 展规律 一 致 ； 对 比同一配合比的高性能混凝 土在不同养护 条件下的抗压强度增 长率 可见， 拟绝热温升环境下的变温 养护对抗压强度增 长率的影响并不 著。 南冈 9 可 见： 不同水灰 比的高性能混凝土 ， 抗压强度 比 经时变化趋势基本相 同； 龄期 为 0 5 d时， 养护条件 对强度影响最大 ， 且影 响程度 随着水灰 比的增大 而增大 ， 当 W C = 0 4 ,i T 可高达到 1 3 9 ； 龄期到达 7 d 之前 厂 T 厂 R 比 值波动较大 ， 这是 南下这段时 问抗乐强度增长较快 。 当龄 期达到 2 8 d ， 变温养护对强度的最终影响随水灰 比的增 大 而增大 、 3结 论 存本研究范同内， 综合 上 述试验结果可得m以下结论 ： ( 1 ) 对于不同水灰 比的高强 高性能混凝土而言 ， 其拟 绝热温升曲线的发展规律基本一致 。 温峰值和温升速率随 水灰 比降低而增大； 温峰值 和平均温升速率最大值 的到达 时间随水灰 比的降低而提前。 ( 2 ) 绝热温升环境变温养护条件 下所获得的混凝土的 抗 强度随龄期的发展规律与标准养护条件下基本一致。 拟绝热温升环境下 的变温养护对高性能混凝 土抗压强度 的发展起到一定的促进作J 千 j ， 且促进作用随水灰 比的变化 而小同： 变温养护对较高水灰 比( 0 3 0 、 0 4 0 ) 的混凝土的抗 压强度的促进作用较低水灰 比( 0 2 0 ) 的情况更 显著。 ( 3 ) 不 同水灰 比的高性能混凝土 ， 在绝热温 升环境变 温 养护条件下同龄期抗 压强度增长率的发展与标 准养护 条件下基本 一 致 。 对 比同一配合比的高性能混凝土在不同 养护条件下的抗 强度增 率可见， 拟绝热温 环境下的 变温养护对抗压强度增 长率的影 响并不 著。 参 考文 献 ： 【 1 I 李丽 高性能混凝土收缩与开裂规律的研究及机理分析l I ) _ 南 京 ： 东南大学 ， 2 0 0 4 2 1安明豁， 朱金铨 ， 覃维祖 高性能混凝士目收缩的抑制措施 J 1 混 凝土 ， 2 0 0 1 ( 5 ) I 3 】KAS Z YN S KA M E a r l y a g e p r o p e r t i e s o f h i g h s t r e n g t h h i g h p e r f o r ma n c e c o n c r e t e J C e me n t a n d C o n c r e t e C o mp o s i t e s ， 2 0 0 2 ( 2 4 j ： 2 5 3 -2 61 4 1 KO VI E R K 1 ， DA VI D A， S T A NG H E a r l y a g e c o n ( f e t e p n ) p e r l i e s a n d p e rf o r m a n c e J 1 C e m e n t a n d C o mr e t e R e s e a r c h ， 2 0 0 4 ， 2 6 ( 2 ) ： 41 3 - 41 5 【 5 】MI D OR N G C o n c r e t e d u r a b i l i t y & r e s n u r c e e e o n o my l J l _ C o n c r e t e I n t e r n a t i o n a l ， 1 9 9 1 ， I 3 ( 7 ) ： 1 8 - 2 3 6 1王甲春 ， 阎培渝 混凝土绝热温升的影响因素l J 1 混凝土与水泥 制品 ， 2 0 0 5 ( 3 ) f 7 】 蔡正咏 混凝土ll MI 北京 ： 中国建筑工业出版社 ， 1 9 7 9 【 8 1陈萍， 李兴贵 ， 王有平 ， 等 高， l、 生 能混凝土绝热温升影响因素的 试验研究l J I _浙江理工大学学报 ， 2 0 0 7 ( 4 ) 9 】朱伯芳 混凝土绝热温升的新计算模型与反分析 J 1 水力发电， 2 0 0 3 ( 4 ) 1 0 1 汪冬冬 ， 周土琼 大体积 混凝土绝热 温升试验研究 I J l _ 粉煤灰 ， 2 0 0 6 ( 5 ) 1 1 1 张子明 ， 宋智通 ， 黄海燕 混凝土绝热温升和热传导方程的新理 论 J l _河海大学学报 ： 自然科学版 ， 2 0 0 2 ( 3 ) f l 2 王甲春 ， 阎培渝， 韩建国 混凝土绝热温升的试验测试与分析l J ll 建筑材料学报， 2 0 0 5 ( 4 ) 【 1 3 1 I U RA P， B R EU GE I K， MA R UYA MA 1 r t o l c u r i n g t e mp e r a t u r e a n d t y p e o f c e me n t o n e a r l y-a g e s h r i n k a g e o t h i g hp e r t b 一 ma n c e e o n e r e t e J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h， 2 0 0 1 ， 3 1 ( 1 2 ) ： 1 8 6 7 一l 8 7 2 1 4 C HU I ， K WON S E， AMI N M N， e t a 1 E s t ima t i ( )n o i t e mp e r a t u r ( e f f e c t s o n a u t o g e n o us s h r i n k a g e o f c o n c r e t e b y a n e w p r e d i c t i o n m o d e l J Or i g i n a l Re s e a r c h A r t i c l e C o n s t r u c t i o n a n d B u i l d i n g Ma t e r i a l s ， 2 0 1 2 ( 3 5 ) ： 1 7 1 1 8 2 f 1 5 1 韩建国， 张闰， 郝卫增 水灰比和粉煤灰对混凝土绝热温升的影 0 3 ( J I 混凝土 ， 2 0 0 9 ( 1 O ) 作者简介 ： 胡巧英( 1 9 8 8 一 ) ， 女， 硕士研究生。 联系地址 ： 浙江工业大学建筑工程学院( 3 1 o o 1 4 ) 联 系电话 ： 1 5 8 6 8 8 4 3 9 8 6 一 ， ， ， 。 。 ， ， ， ， ， ， ， ，一 ， ， 一 ， 广西 出台 广西绿色建筑行动实施方案 为贯彻落实国家绿色建筑行动方案 ， 切实转变城 乡建设模式和建筑业发展方式 ， 推动全区城 乡建设走上绿色 、 循环 、 低碳 的科学发展轨道 ， 广两壮族 自治区政府近 13 批准 了由广西 自治 区发展改革委 、 住房城 乡建设厅联合制 订的 广两绿 色建筑行动实施方案 ， 要求全 区在“ 十二五” 期间完成新建绿色建筑 1 0 0 0 万 m： 、 到 2 0 1 5 年末 2 0 的城镇新建建筑达到 绿 色建筑标准要求 、 完成既有建筑节能改造 2 0 0万 m 、 实施农村危房改造节能示范 8 0 0 0 套的 目标任务。 方案 明确 ， 要从 9 个方面重点推进绿色建筑发展 ： 一是切实抓好新建建筑节能 1 作 ； 二是大力推进既有建筑节能改 造 ； _ | 是推进 亓 丁 再生能源建筑规模 化应用 ； 四是加强公共建筑节能管理 ； 五是加快绿色建筑相关技术研发推广； 六是大力 发展绿色建材 ； 七是推动建筑工业化 ； 八是严格建筑拆除管理程序 ； 九是推进建筑废弃物资源化利用。 为确保顺利实施 ， 方案 还提出 8 项保障措施 ： 一是加强组织领导 ， 成立广西绿色建筑行动实施方案领导小组 ； 二是 强化 目标责任 ， 将方案 目标任 务科学分解 到设 区市人 民政府并纳入绩效考核体 系 ； 是加大政策激励 ， 研究完善财政支 持政策 、 容积率奖励 、 城市配套费减免等方面政策 ； 四是完善标准体系 ， 科学合理地提高标准要求 ； 五是严格建设全过程I监 督管理 ； 六是强化能 力建设 ； 七是加强监督检查 ； 八是开展宣传教育 。 2 R 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m