掺不同级配轻集料混凝土的力学性能和长期性能

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发布时间：2021-09-07

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掺不同级配轻集料混凝土的力学性能和长期性能
邹定华
(河南理工大学材料科学与工程学院，河南焦作454000)
摘要：研究了掺不同级配轻集料高强混凝土的抗压强度、弹性模量、密闭条件下的体积变形和徐变。研究结果表明，掺不同级配轻集料
高强混凝土的力学性能相差不大，28d强度最大最小值之差为其强度的6％左右，弹性模量最大最小值之差为其弹性模量的4％左右；掺不同
级配轻集料的混凝土密闭条件下体积变形相差较大，掺加粒径2．36~4．75 mm和4．75～9．5 mm轻集料的混凝土在整个龄期内是膨胀的，掺
加9．5~16film轻集料的混凝土在早期有微量膨胀，但在21 d之后表现为收缩，掺加16～19mm轻集料的混凝土在整个龄期内表现为收缩
随着轻集料粒径的减小；混凝土徐变系数随轻集料粒径的减小而减小。
关键词：混凝土；集料；徐变；内养护；体积变形
中图分类号： TU528．2 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2011)09—0087—03
Mechanical properties and long-term performance of concrete with diferent grade lightweight aggregate
ZOUDing-hua
(School ofMaterial Science and Engineering，Henan Polytechnic University，Jiaozuo 454000，China)
Abstract： Compression strength，elastic modulus，Volum e deformation in seal condition and creep ofhigh strength concrete containing diferent
gradation lightwei曲t aggregate(LWA)were experimentally researched．Results show that，mechanical properties of high strength concrete
changed a little with the vary of gradaion of LWA．Diference between hi曲est and lowest compression sgength is about 6％ of the 28 d compres—
sion strengthofconcrete．andthe correspondingvalue of28d elasticmodulusis4％．Volumedeformationsofconcretecontainingdiferentgradation
LWA vary a lot．Concretes containing LWA of particle size of 2．36-4．75 mm and 4．75~9．5 mm expanded in all ages．Concretes containing
LWA ofparticle size of9．5～16 mm expanded in early ages and shrunk after 21 d．Concretes containing LWA ofparticle size of 16~19 mm shrunk
in all ages．Creep coefi cients ofconcretes reduced with the decrease ofparticles size ofLWA．
Key words： concrete；aggregate；creep；internal curing；volum e deformation
0 引言 1 原材料与试验方法
在高强混凝土内加入预湿轻集料(Lightweight aggregate，
LWA)可以大大改善其体积变形(Volume deformation)性能，这
是由于轻集料所吸收的水分在水泥水化后期由于湿度差和混
凝土内毛细管“泵吸”作用而释放出来，在混凝土内部起到“内
养护”(Internal curing or self-curing)t ]的作用。然而，轻集料释
放出的水在水泥浆体内的扩散距离有限，因此在轻集料掺量
较小的情况下，很难使所有的水泥浆体受到“内养护”作用的影
响。轻集料掺量相同，颗粒级配不一样，受到轻集料内养护作用
影响的水泥浆体在总水泥浆体中所占的比例不一样。同时，在高
强混凝土中，轻集料的强度相对于普通集料及水泥浆体小得多，
成为结构中的缺陷。在相同掺量下，不同级配的轻集料在高强混
凝土中形成单个缺陷的强度及总的缺陷数量不一样。因此，掺不
同级配轻集料的高强混凝土其体积变形、力学性能可能有较大
的差别。此外，轻集料的级配还可通过对混凝土体积变形性能和
力学性能的影响进而影响徐变性能。因此，明确轻集料级配对混
凝土力学性能、体积变形性能和徐变的影响对于轻集料在高强
混凝土中的实际应用具有一定的指导意义。
收稿日期：201l_o3—30
基金项目：河南理工大学博士基金项目(B2010．97)
1．1 原材料
水泥：湖北三峡水泥厂生产的三峡牌P·0 52．5级水泥；轻集
料：800级黏土质轻集料，堆积密度741 kg／m3筒压强度7．8 MPa，
粒径4．75～19 rnnl，各粒径颗粒吸水率见表1，其中粒径2．36～
4．75 mm的颗粒为连续级配颗粒破碎后筛分所得；粉煤灰：武汉
阳逻电厂II级粉煤灰；碎石：粒径范围9．5～19 mm，含泥量0．2％，
表观密度2 650 kg／m3；细集料：中粗河砂，细度模数为2．7~2．8，
含泥量小于1％；减水剂：多羧酸高效减水剂；硅灰：武钢硅钢厂
产，密度2．2 g／cm3，平均粒径为0．18 m。
表1 轻集料24 h吸水率
粒径／mm 吸水率／％
20．6
20．6
19．9
21．9
1．2 试验方法
混凝土中轻集料按粗集料体积的20％取代碎石，其配合比