粗骨料级配对自密实混凝土体积稳定性能的影响.docx

1前言自密实混凝土(Self-CompactingConcrete,简称SCC)是指新拌混凝土具有高流动度而不离析、不泌水，可在不经振捣或少振捣的情况下，完全依靠混凝土自身重力作用，充满模板每一个角落，达到充分密实和获得最佳性能的混凝土。随着现代建筑工程的需要和混凝土施工技术发展的要求，越来越多的工程采用自密实混凝土，常用于隧道的衬砌等无法振捣的部位，钢筋密集、断面狭小且振捣也不易填充的部位，或城市中要求降低施工噪音的工程，大面积浇筑、搭脚手架工作量太大且工期要求紧迫的工程，以及其他无法或难以振捣的工程。粗骨料是影响SCC性能的重要因素，其中粗骨料的级配对SeC工作性能、耐久性都有重要的影响。目前国内外已有许多专家学者提出了有关粗骨料级配对混凝土性能影响的理论，然而这些理论大多是基于普通混凝土(OPC)、轻质混凝土(LWC),高强混凝土(HSC)以及高性能混凝土(HPC)而提出，有关粗骨料级配对SCC各项性能的影响鲜见报道。本文选用不同级配的粗骨料配制了SCC,对SCC的干燥收缩及徐变性能进行了研究探讨。2试验2.1原材料(1)水泥：广州市珠江水泥有限公司硅酸盐水泥。(2)粉煤灰：珠海发电厂I级粉煤灰。(3)矿渣：广东韶钢集团有限公司S95级矿渣。(4)细骨料：机制砂，细度模数2.79。(5)粗骨料：碎石，连续级配，510mm与516mu(6)外加剂：巴斯夫聚竣酸减水剂，固含量25%。2. 2试验方法1. )骨料堆积空隙率：参照规范建筑用卵石、碎石(GB/T14685-2011)测定骨料的堆积空隙率。2. )干燥收缩：参照规范普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准(GB/T50082-2009),采用接触法测量自密实混凝土的干燥收缩。3. )徐变：参照规范普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法(GBT50082-2009)测量自密实混凝土在标准环境中的徐变变形。4. 3试验配合比胶凝材料用量480kgm3,辅助性胶凝材料掺量35%(粉煤灰25%、矿渣10%),水胶比0.33,砂率52%,外力口齐J掺量1.2%,具体配合比见表Io表1强凝土配合比A/B水泥粉煤灰/leg,m3矿渣/I<gm1砂/I<g*m1俎骨料/I<gm3水kg*m3外加剂掺里/%5-IOmm5«16mm1048000720806N48032055310120508604004001601.24W32048019807200：10C8003试验结果与分析5. 1粗骨料级配对堆积空隙率的影响不同级配粗骨料的松散堆积空隙率如图1所示，随着510mm、5-16mm两种骨料比例的变化，骨料的空隙率先减小，后增大；A/B=4:6时，骨料的空隙率达到最低44.7%o这是由于在AB<4：6时，粒径较小的骨料有效地填充了粗骨料体系中的空隙，而当A/B>4：6时，大部分空隙都已被填充完毕，继续提高510mm的比例使得新加入的骨料在混合骨料体系形成了更多新的空隙，从而导致填充效率降低，空隙率反而增大(见图1)。3. 2粗骨料级配对SCC干燥收缩的影响本试验中除参照普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准(GB/T50082-2009)对SCC干燥收缩进行测量之外，还采用了湿筛法，筛除SCC中粗骨料，依据水泥胶砂干缩试验方法(JC/T603-2004)成型了砂浆干燥收缩试件，测试了不同粗骨料级配配制的SCC的砂浆干燥收缩。砂浆干燥收缩结果如图2所示，SCC干燥收缩结果如图3所示。m2粗骨科级配对SCC砂浆干燥收缩的影响国3粗骨料级配对SCC干燥收缩的影1 .Lx经嘤 +由图2可见，剔除了粗骨料的砂浆干燥收缩曲线几乎重合；而由图3可见，对应的SCC干燥收缩则表现出较大差异，这说明粗骨料的级配对SCC的干燥收缩具有较大的影响。图3结果还表明，随着A/B的减小，SCC的60d干燥收缩变形先减小后增大，并在A/B=4:6的时候达到最小。同时，当A/B=4:6时，SCC各龄期干燥收缩均为最低值。结合图1可以发现，SCC在粗骨料空隙率最低时，其干燥收缩最小。3. 3粗骨料级配对SCC徐变性能的影响参考普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准(GB/T50082-2009),我们对不同级配的粗骨料配制的SeC的徐变度进行了测量，其徐变度曲线如图4所示：45AB-iogs%A/B-1QO0M5.1钝A/B-54g”钩A-33253%A/B-04tftJ4.7%)3627U9团d粗骨料桧散堆在空隙全不同的徐书国的尊SCC徐变在加荷14d(混凝土龄期21d)内发展较快，该阶段产生的徐变约为60d徐变的70%,而后发展较缓。从图4中可以看出：随着粗骨料堆积空隙率的降低，SCC的60d徐变有降低的趋势。粗骨料空隙率为46.8%时SCC的60d徐变度为42.7×107MPa；而当其降至44.7%时，SCC的60d徐变仅为28.9X10VMPa,二者的徐变度相差13.8Xl(7MPa之高。这说明，较低的空隙率形成了更稳定的骨架结构，使得SCC的抗变形能力得到提升，也即徐变度降低。4结论(1)随着粗骨料空隙率的增大，自密实混凝土的干燥收缩具有逐渐增大的趋势。(2)随着粗骨料空隙率的减小，自密实混凝土的徐变变形具有逐渐降低的趋势。(3)较低的堆积空隙率，为自密实混凝土提供了更为稳定的骨架结构，提高了自密实混凝土的体积稳定性。