轻细骨料内养护混凝土抗压强度与模拟.pdf

2 0 1 3 年 第 3 期 (总 第 2 8 1期 ) N u mb e r 3 i n 2 0 1 3 ( T o t a l No 2 8 1 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 理论研究 THE ORETI 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 0 3 0 1 2 轻细骨料内养护混凝土抗压强度与模拟 向亚平 1 , 2 ，魏亚 。 ( 1 中国矿业大学( 北京) ，北京 1 0 0 0 8 3 ； 张倩倩 z ，王栋民 2 清华大学 土木工程系，北京 1 0 0 0 8 4 ) 摘要 ： 研究了 2 种饱水轻细骨料( 粉煤灰陶砂和页岩陶砂 ) 各 自等体积取代不同普通砂时对水灰比 O _ 3 和 0 4 混凝土 2 8 d 抗 压强度影响。 试验表明： 取代砂体积为 0 6 0 时， 随着轻细骨料掺量增加 ， 水灰比 0 3 两种轻细骨料混凝土 2 8 d 抗压强度都高于 普通混凝土 ， 且都在 4 0 时达到最高； 取代砂体积 0 4 0 时， 水灰 比0 4两种轻细骨料混凝土 2 8 d 抗压强度随轻骨料掺量增加而 减小。 当水灰 比和取代砂体积相 同时 ， 掺粉煤灰陶砂混凝土 2 8 d 抗压强度都要高于掺页岩陶砂混凝土。 对含有轻细骨料混凝土的 抗压强度进行理论模拟 ， 为此提出了混凝土中轻骨料体积一 孔隙率转换系数 - y ( o 1 ) ， 结合强度孔 隙率模型 、 P o w e r模型和内养护 浆体模型计算了轻细骨料内养护混凝土 2 8 d 抗压强度 ， 模拟结果与试验值较为吻合。 关键词： 轻细骨料 ；混凝土；内养护；抗压强度模拟 中图分类号： T U 5 2 8 O 1 文献标志码： A 文章编号 ： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 3 ) 0 3 0 0 4 4 0 4 C o m p r e s s i v e s t r e n g t h o f i n t e r n a l c u r i n g c o n c r e t e w i t h l i g h t w e i g h t f i n e a g g r e g a t e - e x p e r i me n t a n d mo de l i n g XI ANGYa - p i n g ， WE I Ya 2 , Z HANGQ i a n q i a n 。 ， WANGDo n g - mi n ( 1 C h i n a U n i v e r s i t y o f Mi n i n g a n d T e c h n o l o g y ， B e ij i n g 1 0 0 0 8 3 ， C h i n a ； 2 D e p a r t me n t o f C i v i l E n g i n e e r i n g ， T s i n g h u a Un i v e r s i ty， B e ij i n g 1 0 0 0 8 4 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： T wo t y p e s o f s a t u r a t e d l i g h t we i g h t fi n e a g g r e g a t e s ( b l a s t f u r n a c e s l a g a n d s h a l e s a n d) we r e u s e d t o s u b s t i t u t e t h e e q u i v a l e n t v o l u me o fr e g u l a r fi n e a g g r e g a t e s i n t h e c o n c r e t e s p e c i me n s ( wi t h W C r a t i o o f 0 3 a n d 0 4) T h e i n f l u e n c e o n 2 8 d c o mp r e s s i v e s t r e n g t h d u e t o t he r e p l a c e me nt of r e g u l a r fin e a g g r e ga t e s b y t h e s e l i g h t we i g h t fin e a g gre g a t e s wa s i n v e s t i g a t e dEx pe r i me n t a l e v i d e nc e s h o we d t h a t w h e n t h e r e w a s 0 6 0 v o l um e o f fi n e a g gr e g a t e r e p l a c e d ， a t 0 3 W C r a t i o ， the c o n c r e t e s a mp l e s w i th l i ght w e i g h t fi n e a g g r e g a t e s wo u l d e x h i b i t h i ghe r 2 8 d c o m p r e s s i v e s tr e n g t h tha n n o r ma l c o n c r e t e Wh e n 0 4 0 o f fi n e a g g r e g a t e w a s s u b s t i tut e d b y l i ght w e i ght fi n e a g gre g a t e s ， f o r W C = 0 4， the s p e c i me n S 2 8 d c o mp r e s s i v e s t r e n g t h d e c r e a s e s a s t h e p r o p o r t i o n o f fi n e a g g r e g a t e i n c r e a s e s Whe n the v o l u me f r a c t i o n o ft h e r e pl a c e me n t fi ne a g gre g a t e a nd the W C we r e e q ua l ， t he bl a s t - f 1n T l a c e - s l a g - bl e nd c o n c r e t e s pe c i me ns we r e s t r o n g e r i n c o m p r e s s i v e t h a n t h e i r s h a l e c o u n t e r p a r t s I t a t t e m p t e d t o m o d e l t h e c o mp r e s s i v e s t r e n gt h o f l i ghtwe i ght fi n e - a g g r e g a t e c o n c r e t e A p ara me t e r - l i g h t we i ght fi n e a g gre g a t e v o l u me t o - p o r o s i ty c o n v e r s i o n c o e ffic i e n t ( 0 - 1 ) wa s i n t r o d u c e d T h e S tr e n g t h p o r o s i ty r e l a t i o n s h i p ， P o w e r s mo d e l ， i n t e r n a l c u r i n g p a s t e v o l u me mo d e l we r e i n c o r p o r a t e d i n thi s mo d e l p r e d i c t i o n o f t h e 2 8 d c o mp r e s s i v e s tr e n g t h o f the s p e c i me n s Th e t e s t r e s ul t s a nd t h e mod e l p r e di c t i o ns h a ve s ho wn g o o d a gre e me nt K e y wor d s ： l i g h t we i g h t fi n e a g gre g a t e ； c o n c r e t e ； i n t e rna l c u ri n g； p r e d i c t i o n o f c o mp r e s s i v e s t r e n gth 0 引 言 高性能t 昆 凝土 由于水胶 比很低 ， 内部相对湿度随水泥 水化进行 而降低 ， 产生 自干燥现象 ， 引起 自收缩 ， 易产生原 始微裂缝 ， 影响混凝土的耐久性。 对此， 国外学者最早 用轻 骨料 1 作为内养护材料用于减少混凝土 自收缩 ， 取得 了较 好 的效果 。 当低水灰 比混凝 土水泥水化导致 内部相对湿度 下 降时 ， 饱水轻骨料 中的水便能释放到毛细孔 中， 一 方面 促进水泥继续水化 ， 更重要的是提高混凝土内部相对湿度 ， 减少 自收缩 。 在饱水轻骨料的内养护作用下 ， 混凝 土内部水化程度 要高于普通混凝土， 在一定程度上能提高混凝土 的抗 压强 度 ， 但同时由于轻骨料本身强度很低 ， 会对混凝土抗压 强 度产生负面影响 ， 故轻细集料 内养护混凝土抗 压强度相对 普通混凝土是提高还是降低要根据实际情况而定。 P L u r a 2 、 B e Na m i n E d w i n B y a r d 3 和 D a n i e l C u s s o n 4 研究得到饱 水轻 细骨料用于 内养护能提高砂浆或混凝土抗 压强度 。 G l o r y J o s e p h I 、 李北 星旧 和王发洲等 同 用粗轻骨料 内养 护混 凝土 时混凝土抗压强度均要小于普通混凝土 ， 且粗骨料用量越 大混凝土强度越低 。 由上可知轻骨料性能对内养护混凝土 抗压强度影响很大 ， 需要对轻骨料在混凝 土中的作用 给出 合理的解释。 收稿 日期 ：2 0 1 2 - 0 9 2 6 基金项 目：高等学校博士学科点专项科研基金资助课题( 2 0 1 1 0 0 0 2 1 2 0 0 1 0 ) 4 4 1 原材料及 试验方 法 1 1 试验原料 ( 1 ) 水泥： 本研究所用水泥为中国联和水泥有限公司生产 的基准水泥 ， 比表面积 3 5 0 mE k g ， 水泥化学组成如表 1 所示。 表 1 水泥的化学组成 Si O2 A1 2 03 Fe 2 03 Ca O M g O S O3 Na 2 0 21 58 403 346 61 5 2 6 O 2 8 3 O 51 ( 2 ) 内养护材料 ： 混凝土 内养护材料为粉煤灰陶砂( 下 文用 F 代替 ) 和页岩陶砂( 下文用 S 代替 ) ， 试验前预湿 1 d ， 粉 陶相关性能如表 2 所示。 表 2 轻骨料性能 轻骨料粒径 n un 4 h 率 k g 度 m ) k 观密 g m 3 孑 筒压 M 强度 P a ( ) ( ) F 2 5 1 7 6 7 1 6 2 2 2 1 5O 3 39 98 S 0 6 3 5 1 4 3 3 1 3 3 0 2 1 1 1 4 8 1 4 2 ( 3 ) 集料 ： 粗集料为北京门头沟地区的石灰石碎石 ， 表观 密度 2 6 5 0 k g m ， 饱和面干吸水率 1 2 ， 粒径为 5 2 5 m m。 细 集料 为河 砂 ， 表 观密 度 2 6 5 0 k g m ， 饱 和 面干 吸 水率 1 5 ， 细度模数 2 6 。 ( 4 ) 减水剂 ： 试验所用减水剂为聚羧酸减水剂 ( P C) 。 1 2试 验 方 法 ( 1 ) 轻骨料 释水性 能 ： 饱水 轻骨料释水效 率对其 内养 护效果影响显著 ， 试验采用 4 种不 同相对湿度( 见表 3 ) ， 对 饱水轻骨料释水性能进行测试 ， 试验方法为饱水 F和 S 在 R H= 9 7 4 环境 中放置 5 d后移人 R H = 9 4 2 中放 置 5 d ， 再放置 R H= 8 5 1 中 5 d 。 表 3 不同环境对应相对湿度( 盐溶液为饱和溶液。 温度 2 3) ( 2 ) 混凝 土抗 压 强度 ： 混凝 土抗 压 强 度试 件尺 寸 为 1 0 c m x l 0 c mx l 0 c m， 每组 3 个试块 ， 成型后 1 d 拆模 ， 在标 准养护间( R H9 5 ， 温度( 2 0 3 ) ) 养护至 2 8 d 时测抗压 强度 ， 实测值乘以换算系数 0 9 5 为混凝土标准抗压强度值 。 ( 3 ) 水泥水化程度 ： 用净浆搅拌锅成型水灰 比 0 3 和 0 4 净浆， 待净浆泌水结束后装模， 同时将饱水轻骨料放入水灰比 0 3 和 0 4 净浆中， 到各龄期取轻骨料周围约 1 1 T l r n 净浆和普通 净浆， 放人丙酮中阻 I 匕 其继续水化。 水化程度测试采用北京精 仪器厂生产的 H C T 1 中温型热重分析仪进行 D T A T G分析。 ( 4 ) 混凝土孔隙率 ： 到龄期后 ， 将普通混凝 土试块用岩 石切割机切成试件尺寸为 1 0 c mx l 0 c mx 5 c m， 放入烘箱 中 烘 干至恒重 ， 记质量为 m 。 ( g ) ， 然后真 空饱水 2 4 h ， 取 出后 让试块处于饱和面干状态 ， 记质量为 m ( g ) ， 则孔隙率 。 I 3配合 比设 计 对轻骨料 内养护混凝土 ， 若使混凝土不产生 自收缩需 要掺人适量 的饱水轻骨料 ， D a l e B e n t z t S 建立 了饱水轻骨料 掺量公式 ： 帆 ( 1 ) 5 L w A 式中 ： 单位立方米混凝土需要的轻骨料用量 ， k g m ， ； c f 单位立方米水泥用量 ， k g m ； c S 水泥完全水化产生 的化学 收缩 ， 0 0 6 4 m L g ； 一一 预期最大水化程 或当 3 6 时 1 ) ； S 轻骨料饱和度( 0 1 ) ； 轻骨料 吸水率。 结合 表 2和式( 1 ) ： 对水 灰 比 0 3混凝土 ： F替代砂体 积为 4 8 ， S为 6 5 。 对水灰 比 0 4 混凝 土 ， F 替 代砂体积 为 4 9 ， S为 7 2 。 考虑到混凝土工作性和内养护效果 ， 对水灰比 0 3 混凝 土轻细骨料替代砂体积定为 2 0 、 4 0 和 6 0 ， 对水灰t L o 4 混凝土轻 细骨料取代 砂体积定 为 2 0 和 4 0 。 配合 比见 表4 ， 骨料均 为饱和面于状态 ， 其 中 0为基准。 2 试验结果 与讨论 2 1 轻 骨料释 扣 生能 由图 1 知 ， 饱水 F和 S 在 R H = 8 5 时几乎能释放出 1 0 0 表 4混凝土配合比设计表 编号 积水舭 ， ， ， ， ， 震 占 0 2 0 4 0 6 O O 3 5 6 7 1 7O 2 0 40 6 0 0 2 0 4 0 2 0 4 0 O O4 05 4 88 4 2 8 1 9 5 21 4 l 0 3 3 1 0 3 3 6 89 5 51 41 2 2 7 6 5 5l 4l 2 2 7 6 6 8 9 5 51 4l 2 5 51 41 2 68 9 45 踟 加 如 如 1 O O O 0 0 O O O 0 0 O 0 o m m拼 0 m 0 如脚 啪 喜 i 脚 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 的水 ， 在 R H = 9 4 2 下 F 也能释放出来约 7 0 的水 ， S能释 放 出约 8 0 的水 ， 说明 F和 S释水性能非常好 ， 适 宜做 内 养护材料 。 KH 图 1 2种饱水轻细骨料在不同相对湿度下释水效率 2 2 轻细骨料掺量对混凝土 2 8 d 抗压强度影响 F和 s不同掺量对应混凝土 2 8 d 抗压强度见 图 2 ， 由 图 2可知 ： 对水灰 比 0 3 混 凝土 ， 随着轻骨料掺量增加 ， F 和 s混凝土 2 8 d 抗压强度都要高于普通混凝土 ， 这与部分 学者研究结论一致 ， 主要原因是饱水轻骨料提供了额外 的内养护水供周 围水泥继续水化 ， 使水化程度 明显高于普 通净浆 ( 见 图 3 ) ， 混凝土更加密实 。 对水灰 比 0 4混凝土 ， 随着轻骨料掺量增加 ， F和 s 混凝土 2 8 d 抗压强度逐渐较 小 ， 原 因是在水灰比 0 4 混凝土中轻骨料周 围水泥水化程 度与基体相差较小 ( 见 图 3 ) ， 同时由于轻骨料本身强度要 明显低于碎石 ， 当用饱水轻骨料做 内养护材料 时会对混凝 土内部造成一定的缺 陷， 可能导致混凝土抗压强度随轻骨 料掺量增加而降低 。 故对轻细骨料 内养护混凝 土 ， 到底 是 轻骨料 内养护对抗压强度作用大还是其造成的缺 陷作 用 大， 需要进行深入的理论模型计算。 7 6 7 2 68 萋 60 56 52 0 20 40 6O 轻骨料取代砂体积 ， 图2 轻骨料不同掺量对水灰比0 3 和 0 4混凝土2 8 d 抗压强度影响 1 0 O 8 0 6 0 40 * 2 O 0 4F 4 F M o d e 1 A 40 4 0一 Mo d e l 3 F 3 F Mo d e l o 30 3 0一 M o d e l lU l， ZU 2， j U 龄期 ， d 图3水灰比 0 3和 0 4净浆及 F 周 围水泥水化程度 2 3 轻细骨料混凝土抗压强度模拟 由于混凝土是多孔材料 ， 其抗压强度和孔隙率关系表 示如下恻 ： S = S 。 e 却 ( 2 ) 式中 ： S 孑 L 隙率为 P时材料 的抗压强度 ； s 。 孔隙率为零时的本征强度 ； |j 参数。 由式 ( 2 ) 结合普通混凝土抗压强度值和孔隙率( 见 图 4 ) 4 6 d 岂 、 憩 孔 隙 翠 图 4 混 凝土 2 8 d抗压 强 度与 孔隙率 关 系 得 ： S 0 = 1 9 0 MP a ， k = 1 0 。 对同一水灰 比混凝土 ， 若经内养护后能提高抗压强度 ， 则 内养护混凝土孔隙率应小于普通混凝土 。 假设普通混凝 土 2 8 d 龄期有效孔隙率为 P 0 ， 因内养护提高水泥水化程度 从而减少孔体积为 只 c 。 虽然轻骨料相对普通骨料强度很 低， 但并不能简单的完全将其看做气孔， 若完全当作气孔， 以 F 混凝土为例 ， 理论计算强度和实测值相差甚大( 如图 5 所示 ) ， 因此需要引入轻骨料孔体积转化 系数 y ( 0 1 ) ， 则轻 骨料有效孑 L 体积为 ( 为混凝土中轻骨料体积) 。 80 日 6o 警 o 鬟 2 0 0 替 代砂体 积 ， 图 5 F完全当做气孔时混凝土理论抗压强度与实测值 故轻骨料 内养护混凝土 2 8 d 龄期孔 隙率为 ： P P P v ) 混 凝土 中饱水 轻骨 料能对 周 围水 泥 浆体进 行 内养 护 ， 提高周围水泥浆体 的水化程度 ， 从而减少孔 隙率。 根据 P L u r a 2 的研究 ， 采用墨水显色方法测得轻 骨料释水距离 约为 1 I T I 1 T I ， 因墨水分子要大于水泥毛细孔径， 因此得出的释 水距离偏小 ， P L u r a 结合混凝土 自收缩也论证 了这一点。 采 用 X r a y a b s o r p t i o n 方法精确测出轻骨料 ( 粒径约为 5 I P L r n ) 的有效释水距离为 1 8 mm t 。 因页岩陶砂粒径有大部分在 0 6 3 2 5 n l l T l 之间 ， 故释水距离要明显小于 1 8 m m。 对 某 一 轻骨料 ， 轻骨料 掺量不 同时受养护浆体的体积也 不同 ， G a r b o c z i 和 B e n t z “ 基于数学模型 【l 2 J把轻骨料 能养 护到的 浆体算人到界面过渡区里 ， 建立 了受养护浆体与轻骨料释 水距离模型 ： Ic = = 1 一 ( 1 一 L w A ) e x p - T r p ( c r + d 。 r 2 + g 。 r 3 ) ( 4 ) 式 中： 轻骨料体积分数 ； r一 轻骨料有效释水距离 ； p 单位体积轻骨料个数 ； c 、 d 、 轻骨料粒径分布 函数 。 由式( 4 ) 结合轻骨料粒径分布 ， 得 出在不 同轻骨料掺 量下混凝土 中受养护浆体与轻 骨料释水距 离( 见 图 6 、 7 ) 。 由图 6 可知 ， 当释水距离为 1 8 m m 时， 粉煤灰饱水轻骨料 替代 砂 体积 2 0 、 4 0 、 6 0 对应 被 养 护浆 体 为 3 7 3 、 6 6 7 、 8 5 1 。 由图 7 可知 ， 当释水距离为 0 5 1T L r r l 时 ， 页岩 饱水轻骨料替代砂体积 2 0 、 4 0 、 6 0 对应被养护浆体为 l 2 3 4 5 释水距 离 m m 释 水 距 离 mm 图 7 S不同掺量受养护浆体与释水距离关系 4 5 2 、 7 7 、 9 2 8 。 由 P o w e r s 模型【 l3 ， 水泥水化后各相体积为 ： 化学收缩 ： 0 2 ( 1 - p) ( 5 ) 毛细孑 L 水 ： 。 一1 3 2 ( 1 ) ( 6 ) 故浆体体 系中毛细孔体积为 ： 口 棚 一 1 1 2 ( 1 - p) O l ( 7 ) 式中 ： 水泥水化程度 ； P 新拌水泥浆体 中水的初始体积分数 ， p = ( w c ) ( w c + p j p ) ； P c 、 p 水泥和水密度 ( 取值为 3 1 5 0 、 1 0 0 0 k ed m。 ) 。 由混凝土配合 比知浆体体积为 O 3 5 ， 受养护浆体 体积为 ， 带入式 ( 7 ) 得净浆减小 的孔体积为 ： P c = 1 1 2 ( 1 _ p ) 。 ( O L I O - O L 0 ) 畔 。 【C ( 8 ) 式中 ： 受养护浆体 2 8 d 水化程度 ； 。普通净浆 2 8 d 水化程度 ； 混凝土中受养护浆体体积。 在混凝 土中把轻骨料完全看做孔会 明显 降低混 凝土 理论抗压强度。 虽然轻骨料强度很低 ， 但强度仍存在 ， 如果 轻 骨料粒径较小 ， 则对混凝土造成 的缺 陷更小 ， 故将 其看 做孔时 ， 可引入体积转化系数 ， y与轻骨料本身强度密切 相关 ， 对 F， 0 0 9， 对 S， 0 1 3 。 因轻骨料不 同 ， 在混凝 土中的释水距离也会产生一定 的偏差 ， 故需要对轻细骨料内养护混凝土抗压强度与轻骨 料释水距离进行敏感度分析 ， 以 O 3和 0 4 普通混凝土为基 准 ， 结合式( 2 ) 、 ( 3 ) 、 ( 8 ) ， 可得混凝土 2 8 d抗压强度模型计 算值 与轻骨料掺量 以及释水距离关系 ， 如 图 8 、 9 所示 。 从 图 8 可知 ， 对 F混凝 土， 当释水距离在 1 5 2 mm， 无论水灰 比是 0 _ 3 还是 0 4 ， y = 0 0 9时模型计算值与试验值都吻合较 好 。 对 S 混凝土( 见图 1 0 ) ， 当释水距离在 0 4 0 6 1 T L r n ， 取 0 1 3时模 型计 算值 与试 验值 也吻合 较好 。 故对不 同轻 骨 料 ， 只需 知道对应的 值 ， 就可对混凝土抗压强度进行 预 测 ， 可为轻细骨料内养护混凝土强度设计提供参考。 7 6 72 山 芝6 8 黑 6 4 出 6 O 56 3 F 3 F Mo d e l ( 1 5 1 3 F- Mo d e l ( 1 8 ) 。 3 F- Mo d e l ( 2 1 替 代砂体 积 ， 图 8 F混凝土 2 8 d抗压强度与释水距离关系 7 6 72 罢6 8 强 6 4 60 辖 5 6 3S 3 S Mo d e l ( 0 4 、 一一一 3 S - Mo d e l ( 0 5 、 。 3 S - Mo d e l ( 0 6 1 4 S - 4 S - Mo d e l ( 0 4 ) 一一一 4 S - Mo d e l ( 0 5 1 。 4 S Mo d e l ( 0 6 1 替 代 砂 体 积 图 9 S混凝土 2 8 d抗压强度与释水距离关系 3结 论 ( 1 ) 粉煤灰陶砂和页岩 陶砂具有 良好 的吸水 和释水性 能 ， 适宜做养护材料。 饱水轻细集料内养护能提高水灰 l： t o 3 混凝土 2 8 d 抗压强度 ， 对水灰比 0 4混凝 土 2 8 d 抗压强度 反而 降低 ， 主要是饱水轻细集料 内养护对低水灰 比混凝土 作用更加明显 。 ( 2 ) 通过引入轻细骨料体积孔 隙率转换系数 ， 经模型 计算能量化轻细骨料 内养护对混凝土抗压强度贡献 ， 计算 出的混凝土 2 8 d 抗压强度值与试验值 吻合较好 。 当轻细骨 料释水距离在一定范 围内时 ， 轻细骨料 内养护混凝土 2 8 d 抗压强度与轻骨料释水距离敏感度较小 。 ( 3 ) 水灰 比和轻骨料掺量相 同时 ， 掺 粉煤灰陶砂混凝 土 2 8 d 抗压强度要 略高于掺页岩陶砂混凝土 ， 与其筒压强 度一致 ， 系数 则与轻骨料筒压强度大小相反 。 参考文献 ： 1 HAMME R T A Hi g h s t r e n g t h L WA c o n c r e t e w i t h s i l i c a f u me e f - f e e t o f wa t e r c o n t e n t i n t he LWA o n me c h a ni c a l p r o p e r t i e s， S u p p l e me n t a r y Pa p e r s i n t h e 4 t h CANMET ACI I n t Co n f On F l y As h， S i l i c a F u me， S l a g a n d na t u r a l Po z z o l a ns i n Co n c r e t e， Tu r k e y， 1 9 9 2： 3 1 4 3 3 0 2 L U RA P Au t o g e n o u s d e f o r ma t i o n a n d i n t e rnal c u r i n g o f c o n c r e t e C P h DTh e s i s ， De l f t Un i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y， De l f t ， Th e Ne t he r - l a n d s， Ap ril 2 0 0 3， I SBN 9 0- 4 0 72 40 4 0， 1 8 0 3 1 B e n j a mi n E d wi n B y a r d E a r l y a g e b e h a v i o r of l i g h t w e i g h t a g g r e g a t e c o n c r e t e C P h D T h e s i s 。 A u b u r n U n i v e r s i t y ， A u b u rn， A l a b a m a ， D e c e mb e r 1 2， 2 01 1： 3 3 7 4 C US S ON D， HO OGE V EE N TI n t e r n a l c u rin g o f h i g h p e r f o rm a n c e c o n c r e t e wi t h p r e -s o a ke d fin e l i g h t we i g h t a g gre g e f o r p r e v e n t i o n o f a u t o g e n o u s s h ri n k a g e c r a c k i n g J C o n c r e t e a n d C e m e n t C e s e a r c h ， 2 0 0 8 ( 3 8 ) ： 7 5 7 7 6 5 下转第 5 1页 47 5 8 1 1 2 e e e d d d 0 0 0 M M M 一 一 - F F F F 4 4 4 4 l= 一 一 一 舳 印 加 。 称 q 靼 垛 翌 霉 擗 甘 碳 化寿命 年 图6墩柱可靠度经时变化曲线 碳 化 寿 命 年 图 7 箱梁可靠度经时变化 曲线 构件破坏后果及市 民心里 承受能力 、 现行 规范等因素 ， 本 研究取该桥 的碳化寿命 准则 的可靠度指标为 ： 墩柱为 1 5 、 箱梁取 1 2 8 计算可得厢竹立交桥主要构件碳化寿命 。 厢竹 立交桥于 2 0 0 2 年 6 月竣 工通车 ， 至今 已服役 1 0 年 ， 主要 构件碳化寿命及剩余碳化寿命见表 4 。 表 4 桥梁主要构件碳化寿命及剩余碳化寿命 ( 2 ) 厢竹立交桥桥体重要部件功能 良好 ， 上部结构 、 支 座基 本完好 ； 桥面铺装出现破损 、 板角断裂 、 露骨 、 修补 等 病 害 ； 伸缩缝缝 内沉积物阻塞 ， 接缝处铺装损坏 ， 桥头无 跳 车的现象 ， 桥头搭板铺装破损 ； 人行道块件局部残缺 、 破损 ， 两侧 防护栏表观正常 ， 无锈蚀漏筋 、 松动错 位等病害 ； 排水 口有较重堵塞 ； 箱梁连接处 以及桥 台有漏水 的痕迹且漏水 上接第 4 7页 5 J OS E P H G， R AMAMU RT HY K， AS C E M A u t o g e n O U S c u r i n g o f c o l d b o n d e d fl y - a s h - a g g r e g a t e c o n c r e t e J J o u r n a l o f Ma t e r i a l s i n C i v i l E n g i n e e r i n g ， 2 0 1 1 ， 2 3 ( 4 ) 6 李北星 ， 查进 ， 李进辉 ， 等 饱水轻集料内养护对高性能混凝土 收缩的影ti M J 武汉理工大学学报， 2 0 0 8 ， 5 ( 3 0 ) ： 2 4 2 7 【 7 王发洲 ， 周宇 飞， 丁庆军 ， 等 预湿轻集料对 混凝土内部相对湿 度特性的影D fi J J 材料科学与工艺 ， 2 0 0 8 ， 3 ( 1 6 ) ： 3 6 6 3 6 9 【 8 B E NT Z D P， L U RA P， RO B E RT S J W Mi x t u r e p r o p o rt i o n i n g f o r i n t e r n a l c u r i n g J C o n c r e t e I n t e r n a t i o n a l ， 2 0 0 5 ， 2 7 ( 2 ) ： 3 5 - 4 0 【 9 RYS HKE Vt T C H R C o mp r e s s i o n s t r e n g t h o f p o r o u s s i n t e r e d a l u mi - n a a n d z i r c o n i a J J A m C e r a m S o c ， 1 9 5 3 ， 3 6 ( 2 ) ： 6 5 6 8 1 O HE NKE N S I E F K E N R， NAN T UNG T， WEI S S J S a t u r a t e d L i g h t we i g ht Ag g r e g a t e f o r I n t e r n a l Cur i n g i n Lo w W C Mi x t u r e s： Mo n i t o r i n g Wa t e r Mo v e me n t U s i n g X r a y A b s o r p t i o n S t r a i n， 2 0 1 1 ( 4 7 )： e 4 3 2一 e 4 41 量大 ； 桥台存在竖 向、 横向裂缝 ， 墩台表面有风化 、 麻 面 ， 桥 台护坡局部破损。 参考文献： 1 】金伟 良 混凝土结构耐久性 M E 京： 北京科学出版社 ， 2 0 0 2 2 高明赞 ， 干伟忠 冈 筋保护层对混凝土结构耐久性的影响l J 】 混 凝土， 2 0 1 0 ( 6 ) ： 1 6 2 0 + 2 7 【 3 J赵迁乔， 宋夫才 桥梁混凝土耐久性若干问题的探讨【 J 】 ； 昆凝土， 2 0 1 1 ( 5 ) ： 1 8 2 0 + 2 3 【 4 M F U NA H A S H I P r e d i c t i n g c o r r o s i o n f r e e s e r v i c e l i f e o f a c o n - c r e t e s t r u c t u r e i n a c h l o r i d e e n v i r o n me n t J AC I Ma t e r a l J o u r n a l ， 1 9 9 0 ， 8 7 ( 6 ) ： 5 8 1 5 8 7 【 5 WE YE R S R S e r v i c e l i f e mo d e l f o r c o n c r e t e s t ruc t u r e s i n C h l o r i d e L a d e n E n v i r o n m e n t s J A C I Ma t e r al J o u r n al， 1 9 9 8 ， 9 5 ( 4 ) ： 4 4 5 4 5 3 【 6 孙波 在役钢筋混凝土桥梁基于可靠度的耐久性分析与寿命预 5 O I D 华中科技大学 ， 2 0 0 6 【 7 牛荻涛 ， 元成方 ， 王春芬 ， 等 基于耐久性检测的钢筋混凝土铁 路桥碳化寿命预测 f J 1 西安建筑科技大学学报 ：自然科学版 ， 2 0 1 1 ( 2 ) ： 1 6 0 1 6 5 8 徐善华， 牛荻涛 ， 王庆霖 钢筋混凝土结构碳化耐久性分析【 J 1 建 筑技术开发 ， 2 0 0 2 ( 8 ) ： 8 - 1 0 9 】屈文俊 ， 张誉 混凝土桥梁结构 的耐久性优化设计【 J J _ 中国公路 学报 ， 1 9 9 9 ( 1 ) ： 6 4 7 2 1 0 郭敬姐 钢筋混凝土桥梁耐久性分析及剩余寿命预测【 Dj- 西安： 长安大学 ， 2 0 0 7 1 1 C J J 9 9 2 o 0 3 ， 城市桥梁养护技术规范 S 作者简介 联 系地 址 联系电话 甘海龙 ( 1 9 7 7 一 ) ， 男 ， 硕 士， 讲师 ， 主要研究方 向： 混凝 土结构耐久性评估。 广西机电职业技术学院( 5 3 0 0 0 7 ) 1 31 0 0 5l 8 911 1 1 GAR BO C Z O E J ， B E N T Z D P An aly t i c a l f o r mu l a s f o r i n t e r r a c i al t r a n s i t i o n z o n e p r o p e r t i e s ， A d v C e m B a