养护湿度对补偿收缩混凝土碳化速率的影响.pdf

2 0 1 1年 第 1期 (总 第 2 5 5 期 ) Nu mb er 1 i n 2 0 1 1 ( T o t a l No 2 5 5 ) 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 j i s s n 1 0 0 2 - 3 5 5 0 2 0 1 1 0 1 0 0 7 养护湿度对补偿收缩混凝土碳化速率的影响 马军涛，水中和，陈伟，徐文冰 ( 武汉理工大学 材料科学与工程学 院 ，湖北 武汉 4 3 0 0 7 0 ) 摘要： 在混凝土中掺入一定量膨胀剂可以减小混凝土收缩趋势、 补偿收缩， 而养护湿度对膨胀剂的补偿收缩效果具有决定性的影响。 研究了养护湿度对补偿 收缩混凝土抗碳化能力的影响规律 ，并运用显微硬度分析和 T G-DS C耦合分析等方法对其影响机理进行了探讨 ， 研究四种不 同的养护制度 ( 自然养护 R H= 6 0 、 标准养护 R H= 9 0 、 浸水养护 3 d 后 自然养护和浸水养护 7d后 自然养护) 对混凝土 的强度 和加速碳化深度的影 响。 结果表 明： 养护条件对补偿收缩混凝土 的碳化速率影 响较为明显 ； 自然养护条件下补偿 收缩混凝土的碳 化速率较 快 ， 早期浸水养护3 d 对混凝土的抗碳化能力无显著改善作用； 浸水养护 7 d 后 自 然养护可较大程度提高混凝土抗碳化能力， 碳化速率与 全 龄期标准养护条件下补偿收缩 混凝土的碳化速率接近 。 关键词： 补偿收缩混凝土；养护湿度；钙矾石反应；碳化速率 中图分类号 ： T U5 2 8 0 7 文献标 志码 ： A 文章编号 ： l 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 1 ) O 1 0 0 2 4 一 0 4 E ffe c t of c ur i ng humi l it y on c a r bona t i on r a t e o f s hr i nk ag e- c ompen s a t i ng c onc r e t e MA J u n t a o， S HUI Zh o n g- h e， C HEN W e i ， XU W e n_ b ( S c h o o l ofMa t e r i a l s S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g ， Wu h a n Un i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ， Wu h a n 4 3 0 0 7 0， C h i n a ) Ab s t r a c t ： E x p a n s i v e a d mi x tu r e c a n c o mp e n s a t et h e s t wi n k a g eof c o n c r e t e， wh i l ethe r e l a t i v e h u mi d i t yof c ur i n g e n v i r o n me n t h a s s ig n i fi c a n t e l - f e c t o n the s h r i n k a g e - c o mpe n s a t i n g p e r f o r ma n c e T hi s pa p e r d i s c u s s e s t h e i n fl ue n c e o f e n vir o n me n t a l h u mi d i ty o r l c a r b o na t i o n r a t e o f s h r i nk a g e c o mp e n s a t i n g c o n c r e t e Mi c r o ha r d n e s s ana l y s i s and TG- DS C a n a l y s i s we r e u s e d t o s t u d y the me c h ani s mF o u r d i ffe r e n t c u r i n g c o n dit i o n s we r e s e t u p n a me l ythe n a t u r a l e n v i r o n me n t ( R H= 6 0 ) ， s t a n d a r d e n v i r o n me n t ( R H= 9 0 ) ， e a r ly a g e wa t e r c u ri n g e n v i r o n me n t f o r 3 d a y s and 7 d a y s T h e res u l t s s h o w tha t n a t u r a l c o n d i t i o n l e a d t o a r e l a t i v e l y w o r s e c a r b o n a t i o n d e g r e e ， c u r i n g i n wa t e r for 3 d a y s i s h a r mf u l t o t h e c arb o n a t i o n r e s i s t a nc e ， wh i l e c u rin g i n wa t e r for 7 d a ys l e a d t o a n e q u i v a l e n t c a r bo n a t i o n d e g r e e wi th s t a n d a r d c o n d i t i o n， wh i c h s h o w the m o s t i mp r o v e me n t t O c a r b o n a t i o n r e s i s t a n c e a bi l i l y K e y wo r d s ： c o n c r e t e s ； c u r i n g h urn 哆； e t t r i n g i t e r e a c t i o n ； c a r b o n a t i o n r a t e O 引言 干燥条件下， 水泥混凝土硬化过程将产生一定程度的体积 收缩趋势， 容易导致混凝土收缩开裂。 在混凝土中掺入一定量膨 胀剂， 一方面能够提高混凝土的强度， 另一方面可以改善混凝 土的孔级配， 减小孔隙率 ， 达到提高抗渗性和高强度的目的 1 。 混凝土结构的密实度是影响混凝土抗碳化性能的重要因素， 而 膨胀剂对混凝土的密实度有很大的影响。 研究表明 2 1 ， 膨胀剂可 与水泥的水化产物发生二次反应， 生成钙矾石填充混凝土的毛 细孔洞， 使得混凝土结构更加密实。 大量研究表明， 不同的养护条件对混凝土的碳化速率影响 较大， 养护条件的不同会导致水泥水化程度的不同。 和 L e e 等 人的研究表明： 经过三个月的加速碳化 ， 水养护试样的碳化深 度只有自然养护的 7 2 左右3 】 。 F a t t u h i 的试验表明， 随着水养护 时间的增加 ， 碳化深度有大幅度下降4 。 M D A T h o ma s 曾对在 室外养护的混凝土和同一配合比在 2 0、 6 5 R H养护的混凝土 分别进行试验， 在室外养护的混凝土碳化深度平均下降4 0 t5 I 。 在国内也有针对不同养护条件下混凝土碳化速率的研究， 有研 究表明旧 ， 蒸汽养护混凝土的碳化速度一般比自然养护增加 1 5 倍左右， 蔡传国通过试验表明m ， 覆膜保湿保温养护是降低碳化 速度的最有效措施 。 对于补偿收缩混凝土来说， 由于膨胀剂的水化反应消耗大 量的水 ， 因此环境湿度对补偿收缩混凝土的膨胀性能有较大的 影响。 Me h t a认为， 水泥石产生的体积膨胀是凝胶状钙矾石吸水 肿胀和结晶状钙矾石对孑 L 缝产生的膨胀压的共同作用8 - 9 。 在不 同的养护湿度下， 水泥石的膨胀程度对混凝土的密实度影响很 大 ， 从而对混凝土的抗碳化性能造成影 响。 本研究对不同湿度条件下膨胀剂掺量为 0 、 6 和 1 0 的粉 煤灰混凝土的碳化速率进行试验， 研究养护湿度对补偿收缩混凝 土碳化速率的影响， 通过碳化深度测量、 显微硬度分析和 T G- DS C 分析， 对其作用机理进行深入探讨。 I 试验 1 i 试验 材料 水泥为华新水泥股份有限公司生产的P I 5 2 5级水泥， 密度 为 3 1 I g c m ， 比表面积为 3 3 6 m g 。 粉煤灰为武汉青山电厂生 收稿 日期 ：2 0 1 0 - 0 8 - 2 6 基金项目：国家自 然科学基金( 5 0 8 0 2 0 6 7 ) ； 中央高校基本科研业务费专项资金( 2 0 1 0 - V I O l 1 ) 2 4 产的级粉煤灰， 密度为2 1 1 g c m ， 比表面积为 3 2 6 m2 k g 。 膨胀 剂为天津豹鸣股份有限公司生产的 H C S A型高性能膨胀剂。 水 泥， 粉煤灰和膨胀剂的化学成分见表 1 。 减水剂采用武汉港湾新 材料公司生产的 L N S P 型聚羧酸高效减水剂， 减水率为 2 9 1 。 表 1 水泥、 粉煤灰和膨胀剂的氧化物成分 材料Na 2 0 Mg O A1 2 03 S i O2 P 2 o5 S O3 K 2 0 Ca O T i 02 F e 2 0 3 L o s s 水泥O 1 3 1 6 1 3 9 2 1 9 3 7 O 0 5 O 8 1 O 5 9 6 8 3 0 O 3 2 3 6 9 1 O 9 粉煤灰 O 3 5 O 3 7 3 0 1 8 5 4 3 8 0 1 2 0 4 9 1 6 5 2 3 9 1 4 1 4 9 2 3 4 4 膨胀剂 0 0 9 2 5 6 1 5 2 2 1 8 8 7 0 1 0 7 7 1 0 5 7 4 8 3 8 0 6 1 1 7 7 3 9 6 1 2混凝 土配合 比 所有混凝土试样水胶比为 0 3 7 ， 粉煤灰 占总胶凝材料( 水 泥、 粉煤灰 、 膨胀剂) 用量 5 0 ， 膨胀剂的掺量分别为 0 、 6 和 1 0 ， 混凝土配合比如表2所示。 1 3 试样的制备和养护 根据 G B T 5 0 0 8 0 - - 2 0 0 2 ( 普通混凝土拌合物性能试验方法 标准 对混凝土拌合物的坍落度和扩展度进行测试， 测试结果 如表 2所示。所有拌合物和易性良好， 无离析、 泌水现象 ， 容易 振捣密实 。每个配合 比制成 1 0 0 mmx l O 0 mm 1 0 0 n 1 n 1 的试样 ， 进行养护， 养护制度如图 l 所示。 各试样养护至 2 8 d后， 依据 GB J 8 2 8 5 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法 ， 置于 温度( 2 0 3 ) 、 相对湿度( 7 0 5 ) 、 二氧化碳浓度( 2 0 3 ) 的 碳化试验箱中进行加速碳化试验， 并测定其 3 、 7 d 碳化深度。 表 2 混凝土配合比及混凝士拌合物性 能 成型 2 4 h 养护 3 d 养护 7 d 养护 2 8 d 养护 图 1 混凝土试样的养护制度 注 ： 标 准养护 ： 温度 ( 2 0 3 ) ， 相对湿度( 9 0 5 ) ； 自然养护 ： 温度 ( 2 0 3 ) ， 相对湿度( 6 0 5 ) ； 浸水养护 ： 温度( 2 0 3 ) ， 自来水浸没。 2 试验结果和讨论 2 1 抗 压强度 根据 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 对混凝土的2 8 d抗压强度进行测试， 测试结果如图2所示。 通过不同养护制度混凝土试样的2 8 d抗压强度的比较， 在 标准养护和自然养护条件下， 加入膨胀剂的试样强度有不同程 度的增强， 1 0 掺量的试样强度增强尤其明显。 而经过早期水养 的试样中， 随着膨胀剂掺量的增加， 强度并无明显改善 ， 其 中 6 掺量的试样强度有所下降。 同时， 根据不同膨胀剂掺量试样的 2 8 d 强度对比， 发现膨胀剂掺量越大， 养护制度对强度的影响 越 明显 ， 对于膨胀剂掺 量为 1 O 的混凝 土试样 ， 早期水养后 强 度较之标准养护试样下降了 1 0 V I P a 左右。 根据钙矾石的膨胀机理 ， 钙矾石反应需要大量的水， 而早 期水养对钙矾石反应具有很大的促进作用。 钙矾石的生成使固 相体积的增加 ， 所产生的结晶压力会引起表观体积膨胀 ， 使内 部已生成的接点破坏 ， 降低了强度。而在标准养护条件下， 钙矾 石的膨胀可以减少混凝土中毛细孔的数量， 在一定程度上改善 混凝土的致密度 ， 从而增强混凝土 的强度。 2 2 碳化深度测量 将混凝土试块破型之后， 使用 1 的酚酞酒精溶液指示剂喷 至断面。 对混凝土的碳化深度进行测量， 结果如表 3 所示。 表 3 不同养护制度下混凝土的碳化深度 T n I l 1 T _3 06 6 0 9l 0 8 9 O 7 8 0 7 2 O 9 6 1 O4 O 93 O4 7 O8 O 0 9 9 O 6 8 T7 087 1 1 4 1 4 2 1 0 8 0 8 5 1 3 8 1 21 0 95 07 0 1 1 1 1 31 1 0 0 5 O 45 硝 4o 萋 ， 出 萋 。 2 5 20 0 6 l 0 膨胀剂掺量， ( a ) 不同养护制度试样的2 8 d 抗压强度 养 护制度 ( b ) 不同膨胀剂掺量试样的2 8 d 抗压强度 图 2 混凝土 2 8 d抗压强度 按照式( 1 ) 计算混凝土的碳化速率： t + t -t l 式中： 0 一 碳化速率， c r r d d ； 碳化深度 ， c m； 碳化时间 ， d 。 25 O 1 5 曼0 1 0 瓣 0 0 5 谨 O 养护制度 ( a ) 混凝土3 d 碳化速率 l C 2 I ： -| 一 _ _ l I 1 Y l Y2 Y3 Y4 养 护制度 f b ) 混凝土4 7 d 碳 化速率 图 3 不 同养护制度下混凝土的碳化速率 可以看出， 在碳化早期( 3 d碳化龄期内) ， 混凝土的碳化速 率差异表现较为明显。在Y2 ( 自然养护) 和Y3 ( 早期 3 d浸水养 护) 养护条件下的混凝土试样碳化较快， 而Y4 ( 早期 7 d 浸水养 护) 的碳化速度与 Y1 ( 标准养护) 相仿， 不同膨胀剂掺量的碳化 速率差别并无明显规律。 在碳化后期( 4 7 d 碳化龄期之间) ， 不掺 加膨胀剂并经过早期 3 d浸水养护的试样仍有较大的碳化速率， 而掺加 6 膨胀剂试样在全龄期自然养护后碳化速率相对较大。 从碳化深度测试结果可以看出， 养护制度对混凝土的碳化 深度影响很大。 在全龄期 自然养护( Y 2 ) 的条件下 ， 混凝土的碳 化速率较快。 与标准养护相比， 早期浸水养护 3 d ( Y3 ) 对混凝土 的抗碳化性能并无明显的改善作用。 同时， 早期浸水养护 3 d后 自然养护对混凝土的抗碳化性能不利， 而早期浸水养护 7 d 后自 然养护则可达到大致与标准养护相当的水平。 随着混凝士碳化龄期的增长， 混凝土碳化深度明显增加 ， 后 期碳化深度增长速度变慢 。 同时 ， 不同膨胀剂掺量对混凝土的碳 化深度影响并不 明显 。 2 3 显微硬 度测 试 显微硬度测试是测量混凝土碳化深度的一种有效方法。 通过 选择一定的载荷， 把压头在试件表面压出一个正四棱锥压痕， 通过 计算压痕面积， 得出试件的显微硬度值。 本试验使用H X S I O 0 0 Z数 字式智能显微硬度计进行测试， 采用沿着碳化深度方向以2 0 0 m 为步长， 在每个步长点左右两侧 5 0 i x m分别测试显微硬度值取 平均值作为该步长点的显微硬度值来分析沿碳化方向由表及 里的显微硬度值变化规律 ， 其原理如图 4所示。 在混凝土碳化的过程中， 大颗粒结晶态有取向的C H与 C O 作用生成小颗粒形态的 C a C O 总 体积增加填补到混凝土孔隙 中， 引起混凝土强度、 硬度和孔隙率的变化， 使得混凝土材料变 得更为密实而增加了混凝土硬化浆体的硬度 “ 】 。 由此， 显微硬 度可以从一定程度上反映混凝土的碳化深度。 选择膨胀剂掺量为 1 0 的试样( C 3 Y1 ， C 3 Y2 ， C 3 Y 3 ， C 3 Y 4 ) 进行显微硬度试验。 经过碳化深度测试后， 将混凝土试样切成 7 0 m mx 5 0 mmx 5 rai n的薄片并研磨抛光。 将抛光面在显微硬度 仪上进行测试， 测试结果如图5 所示。 通过比较分析发现， 混凝土的显微硬度值和其碳化深度存 26 1 5 O l 2 O 垮9 O 魁 襄6 0 硝 3 0 一拦 一一 赢 0 0 3 0 - 6 0 9 1 2 1 5 1 8 2 1 累计步长 e ra 图 5 不同养护制度下c 3 ( 膨胀剂掺量 1 0 试样) 碳化 7 d的显微硬度分析 在一定的对应关系， 显微硬度可在一定程度上反映出混凝土的 碳化程度。图中显微硬度有较为明显的陡然下降部分， 可看做 为混凝土的碳化前沿。 在标准养护条件下的混凝土显示出相对 较好的抗碳化性能， 而其他养护制度下的混凝土碳化深度均较 大。 同时， Y1 ( 标准养护 ) 和 Y 2 ( 自然养护) 的混凝土显微硬度曲 线中的陡然下降更为明显， 表明有较为明显的碳化前沿存在。相 对来说， Y3 ( 早期浸水养护 3 d ) 和 Y4 ( 早期浸水养护 7 d ) 碳化 前 沿并不明显。 研究表明 ， 在标准养护条件下的水泥石由于水化充分， 加 速碳化后， 碳酸钙生成的结晶体发育完整， 将有效堵塞毛细孔， 使砂浆层密度加大， 延缓碳化速度。 而自然养护的混凝土试样中可 能夹杂有部分未水化的硅酸三钙和硅酸二钙， 加速碳化后形成 部分水化硅酸钙结晶体， 给碳化过程的继续进行创造了条件。 对于补偿收缩混凝土来说， 相比于标准养护和自然养护， 在 早期水养的过程中， 水泥石水化速度较快， 促进混凝土内部钙 矾石反应， 导致其固相体积膨胀， 破坏混凝土内部结构， 使其内 部出现大量不规则连通孔 ， 从而并不表现出较明显的碳化区域 和未碳化区域的分界。 2 4 TG DS C 分析 T G DS C分析通过在不同的温度物质质量的变化来分析物 质的化学组成及其含量。 选择膨胀剂掺量为 1 0 的试样( C 3 Yl ， T 上 C 3 Y 2 ， C 3 Y 3 。 C 3 Y 4 ) 进行试验。 试样由碳化 0d的混凝土试件和 碳化 7 d混凝土试件的碳化区域中提取， 并磨细过 8 0 m筛后 进行热重分析。 C a ( O H) ： 和C a C O ， 的含量按照以下方法计算： 自 由水在 1 0 0以下脱去， 在 1 0 0 ,-4 0 0时脱去孔隙水和层间水， C a ( O H) 2 将在 4 0 0 5 0 0时分解 ， 而 C a C O3 一般在 6 4 0到 8 0 0之 间分解。 T G曲线和DS C曲线如图6所示。 ， c3 Y3 9 ： 1 J j L J L I 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 温度 ， f a 、 碳 化0 d 试 样 的 T G曲 线 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 l 0 0 0 温度 ， ( b 1 碳化7 d 试样 的T GI t 线 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 温度 ， ( c ) 碳4 1 ： 0 d 试样 的D S C I 线 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 l 0 0 0 温度， 屯 ( d ) 碳化7 d 试样的D S C 曲线 图 6 膨胀剂掺量为 1 0 * o i样的 T G曲线和 DS C曲线 根据在不同养护环境下C 3 试样碳化0 d 的DS C曲线( 图6 ( c ) ) ， 在 4 6 0附近均出现吸热峰( 即为 C a ( O H) ： 的脱水吸热峰) ， 相 应在4 0 0 - - 5 0 0 ， 不同养护制度的T G曲线( 图6 ( a ) ) 分别有1 1 0 4 、 O 9 7 、 1 0 7 6 和 1 0 7 1 的失重过程。 而在 7 6 0附近， 出现有 C a C O 的分解吸热峰， 在相应的 6 4 0 8 0 0之间分别有 5 0 2 5 、 6 3 0 2 、 5 3 0 9 和4 7 2 8 的失重。 同时， 由不同养护环境下 C 3 试 样碳化 7 d的 DS C曲线( 图 6 ( d ) ) ， T G曲线( 图 6 ( b ) ) 在 4 0 0 - 5 0 0的失重分别 为 0 3 5 9 、 0 2 9 、 0 2 9 5 和 0 4 5 6 ， 在 6 4 0-8 0 0的失重分别为 7 7 2 3 、 8 2 9 3 、 8 0 6 4 和7 3 4 8 。 根 据质量守恒原理， 每 1 g C a ( O H) 脱水， 对应生成 0 ,7 5 7 g C a O和 0 2 4 3 g H 2 0， 而每 1 g C a C O 3 的分解生成0 5 6 g C a O和 0 4 4 g C O 2 。 C a ( O H) 2 和C a C O ， 含量计算结果如表 4 所示。 表 4 水泥浆体 中的 C a ( OH) 2 和 Ca GO3 含量 由碳化 0 d试样的 C a ( O H) ： 含量分析可以看出， 经过早期 浸水养护下的试样 C a ( O H) ： 含量分别为 4 4 7 和 4 4 6 ， 略大 于标准养护的4 2 6 和自然养护的4 0 3 。 经过 7 d的加速碳化 后 ， 早期浸水养护 3 d ( Y3 ) 的试样中C a ( O H) 含量下降最快， 减少了3 2 4 o ， 而在标准养护下的试样( Y1 ) 和早期浸水养护 7 d 的试样( v 4 ) 下降相对较慢。 不同的浸水养护时间对其成分影响 很大， 早期浸水养护 3 d的试样( Y 3 ) 经过 7 d碳化后 C a ( O H) ： 含量减少至 1 2 3 ， 而浸水养护 7 d的试样( Y4 ) 还存在 1 9 2 的C a ( O H) 。同时， 结合 C a C O 含量分析， 自然养护的-i ,4 ( Y 2 ) 在养护过程中， 生成相对较少的C a ( O H) 和相对较多的 C a C O ， ， 而在碳化过程中C a ( OH) 含量下降并不明显， 而早期浸水养护 3 d的i ：a 3 e4 ( Y 3 ) ， 在碳化过程中消耗了大量的C a ( O H) ， 最终都呈 现出较少的C a ( O H) ： 含量( 1 2 左右) 。 相比之下， 标准养护的试 样和早期浸水养护 7 d的试样C a ( O Hh含量保持在 1 5 0 以上。 对于水泥和膨胀剂来说， 养护环境对其水化过程影响都比 较明显 。 在 自然养护 的条件下 ， 水泥 的水化过 程缺乏足够的水 作支撑， 水化不够充分， 生成的 C a ( O H) ： 量相对较少， 不利于混 凝土的抗碳化性能发展。 而早期浸水养护 3 d的试样， 由于掺加 的 1 0 膨胀剂的作用， 在水养的过程中钙矾石的反应破坏了混 凝土内部孔隙结构， 使其碳化过程更易进行。随着早期浸水养 护时间的增加， 水泥水化更为充分， 密实水泥石孔结构， 延缓碳 化速度。早期浸水养护 7 d的试样抗碳化性能与标准养护试件 基本相当。 3结论 在不同的养护制度下， 补偿收缩混凝土表现出了明显不同 的抗碳化性能。通过强度测试、 碳化深度测试、 显微硬度分析和 热重分析得出结论如下： ( 1 ) 膨胀剂在标准养护和自然养护条件下对混凝土的强度 有一定的改善作用 ， 但早期浸水养护并不利于补偿收缩混凝土 强度的发展 。 ( 2 ) 膨胀剂的加人对混凝土的抗碳化性能没有明显的改善 作用。 下转第3 3页 27 对于应变率一 时间曲线恒定程度的判断可以引入变异系数 来判断 9 1 ， 即为 A B段各个时刻的应变率与其算术平均值总 的差别， 变异系数 G越小， 则应变率越恒定。 变异系数 c v 可由 式 ( 6 ) 表示 ： f Tgi- 6 l ( 6 ) I ；1 l 占 l 式中： 杏 广一 时刻的应变率； 一 应变率的算术平均值； n A B段的应变率时程曲线对应的数据点数。 由图9 分析可知， E P S 混凝土的破坏时刻为 l 1 9 8 0 - 2 6 Z 1 0 s 。 试件破坏前， 近似恒应变率加载时间比例控制在 5 2 一 8 3 之间， 平均值为 6 7 ； 在近似恒应变率加载区段内， 应变率曲线的波 动范围控制在 1 8 1 7 I 3 之间， 平均值为 8 9 。 因此， 根据文 献 9 一 l 0 】 可知， 本试验能够较好地满足应力均匀分布及恒应变 率加载要求， 进而保证了 E P S混凝土 S H P B试验的有效性与结 果的可靠性。 4结论 采用 6 1 0 0 n l n S H P B试验装置， 对养护龄期分别为 1 2 、 2 4 、 3 6 h和 2 8 d的 E P S混凝土冲击力学性能进行对 比研究 ，并对 S HP B试验 的有效性进行 了分析 ， 主要结论如下 ： ( I ) 冲击荷载作用下， E P S混凝土的强度和韧性受养护龄 期的影响。 龄期越长 ， 强度越高， 韧性越好。 ( 2 ) E P S混凝土是一种应变率敏感材料， 但当养护龄期为 1 2 h和2 4 h时， 强度和韧性应变率效应不明显。 E P S混凝土在养 护龄期为 3 6 h 、 2 8 d的动态抗压强度和能量吸收能力随平均应 变率的提高而近似线性增加， 体现了显著的应变率相关性； 在养 护龄期为 1 2 、 2 4 h的动态抗压强度和能量吸收能力随着应变率 的提高变化不明显。 ( 3 ) E P S混凝土的破坏时刻为 1 1 9 8 0 2 6 2 1 0 s 。试件破坏 上接第 2 7页 ( 3 ) 自然养护条件下 ， 混凝土的抗碳化性能下降很明显。 早 期水养3 d 没有明显的改善作用， 早期水养 7 d则可达到与标准 养护相当的抗碳化性能。 研究表明， 养护湿度对混凝土的碳化进程影响很大。 对补偿 收缩混凝土来说， 标准养护和早期水养 7 d以上能够较大程度的 改善其抗碳化性能。 参考文献 ： 1 J S C H WA R T Z E N T RU B E R A， P HI L I P P E M， e t a1 E ff e c t o f P V A， g l ass a n d me t a l l i c fi b e r s ， a nd o f a n e x pa n s i v e a d mi x t u r e o n t h e c r a c k i n g t e n d e n c y o f u l t r a h i g h s tr e n g t h m o r t a r J C e m e n t C o n c r e t e C o m p o s i t e s ， 2 0 0 4。 2 6 ( 5 ) ： 5 7 3 5 8 0 【 2 2 YA N P e i - y u， Z HE NG F e n g， P E N G J i a n g， e t a1R e l a t i o n s h i p b e t w e e n d e l a y e d e t t r i n g i t e f o r ma t i o n a n d d e l a y e d e x p a n s i o n i n ma s s i v e s h ri n k a g e - c o mp e n s a t i n g c o n c r e t e J C e me n t C o n c r e t e C o m p o s i t e s 。 2 0 0 4 Q6 ) ： 5 8 7 - 6 9 3 【 3 L O Y， L E E H MC u r i n g e ff e c t s o n c a r b o n a t i o n o f c o n c r e t e u s i n g a p h e - n o l p h t h a l e i n i n d i c a t o r and F o u rie r - t r ans f o r m i n f r a r e d s p e c t r o s c o p y 【 J 】 B u i l d E n v i r o n 。 2 0 o 2 ( 3 7 ) ： 5 0 7 4 】F A TI U HI N I C a r b o n a t i o n o f c o n c r e t e a s a f f e c t e d b y mix c o n s t i t u e n t s and i n i t i al w a t e r c u ri n g p e r i J Ma t e ri als a n d S t r u c t u r e s ， 1 9 8 6 ， 1 9 ( 2 ) ： 前， 近似恒应变率加载时间比例控制在 5 2 8 3 之间， 平均值 为 6 7 ； 在近似恒应变率加载区段内， 应变率曲线的波动范围 控制在 1 8 1 7 3 之间， 平均值为 8 9 。 能够较好地满足应力 均匀分布及恒应变率加载要求， 试验结果可靠。 参考文献 ： 1 J1 谭能超增韧填充改性研究【 D 】 山西： 中北大学， 2 0 0 5 【 2 】 管洪涛， 刘顺华 ， 段玉平， 等 E P S水泥复合材料的吸波性能与抗压 性能研究 材料科学与工程学报， 2 0 0 6 ， 2 4 ( 4 ) 3 J3 孟益平， 胡时胜 混凝土材料冲击压缩试验中的一些问题 J 试验力 学， 2 0 0 3 ， 1 8 ( 1 ) ： 1 0 8 1 1 2 【 4 王礼立应力波基础【 M 】 E 京： 国防工业出版社， 1 9 8 5 5 】R AV I C H AN D R A N G， S U B HA S H GC r i t i c al a p p r a i s al o f l i m i t i n g s t r a i n r a t e s f o r c o mpr e s s i o n t e s t i n g c e r a mi c s i n a s p l i t Ho p k i n s o n p reu re b d J J o u r n al o f t h e A me ri c an C e r a mi c S o c i e t y ， 1 9 9 4 ， 7 7 ( 1 ) ： 2 6 3 - 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c r e t e d u r a b i l i t y i n d i c e s o n e v alu a t i n g the c o r r o s i o n h a z a r d f o r c a r b o n- a t e d c o n c ret e J Ma t e ri a l s C h e mi s t r y and P h y s i c s ， 2 0 0 4， s 4 ( 1 ) ： 7 1 - 7 8 作者简介 ： 单位地址： 联系电话 ： 马军涛( 1 9 8 4 - ) ， 男， 博士研究生。 武汉市珞狮路 1 2 2 号 武汉理工大学硅酸盐中心水中和课 题组( 4 3 0 0 7 0 ) 1 3 6 6 7 1 2 2 01 2 33