大体积高强混凝土水化温升特性评析

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发布时间：2021-09-09

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大体积高强混凝土水化温升特性评析
刘俊龙
(浙江建设职业技术学院建筑工程系，浙江杭州311231)
摘要：以低水胶比、掺用硅粉和粉煤灰的大体积高强混凝土为对象，评析大体积高强混凝土的水化温升特性。结果表
明：保持其他务件不变，最大水化温升值随水胶比的提高而增大，随硅粉、粉煤灰和高效减水剂掺量的增加而降低；平均
温升速率随水胶比的提高而降低，随硅粉、粉煤灰和高效减水剂掺量的增加而增高。
关键词：高强混凝土；水化热；绝热温升；硅粉；粉煤灰；高效减水剂
中图分类号：TU528．31 文献标识码：A doi：10．3969／j．issn．1000—1379．2010．11．053
硬化混凝土构件中存在温度梯度，该梯度产生热应
力，受高寒地区外界温度变化影响，可能造成混凝土热开裂。
通常认为热裂缝是影响大体积混凝土构件的主要问题，除大体
积构件外，高强混凝土(HSC)也容易出现早期热裂缝。即
使在体积不很大的情况下，HSC构件中也可能产生很大的温度
梯度，其主要原因是大量使用超早强高标号硅酸盐水泥，在硬
化期间放热速度很快。与普通混凝土(NSC)相比，高性能混凝
土(HPC)水胶比(W／B)很低，高效减水剂(超塑化剂)用量大，
并且使用硅粉、粉煤灰等，由于它们都不同程度地影响水泥水
化，因此HPC的水化热和强度发展与NSC有所不同。对于
NSC而言，当水胶比相同时，其绝热温升随水泥用量的增加而
提高；对于HPC而言，水泥用量不是单一的影响因素，而与外
加剂、掺合料等有密切关系。研究HPC的水化热问题，对防
止混凝土构件早期出现热裂缝、消除混凝土质量隐患是很有必
要的
1 试验概要
1．1 试验原材料
水泥(OPC)：强度等级为52．5的普通硅酸盐水泥；硅粉
(SF)：某化学制品公司提供的微硅粉；粉煤灰(FA)：某火力发
电厂提供的I级粉煤灰；细骨料(S)：河砂，细度模数为3．1，含
泥量为0．5％；粗骨料(G)：石灰岩碎石，粒径为5—20 mm；拌
合用水(W)：饮用水；高效减水剂(FDN)：FDN9001萘系减水
剂，减水率为23％。
1．2 配合比设计
在预选参数的基础上，经过试配确定基本参数：试验的混
凝土强度等级为C65；坍落度为25 IBm；水胶比(W／B)采用
0．30、0．32、0．35三种。试验采用粉煤灰掺量为25％、硅粉掺量
为10％、高效减水剂掺量为1．5％，粉煤灰掺量为20％、硅粉掺
量为9％、高效减水剂掺量为1．0％，粉煤灰掺量为15％、硅粉
掺量为8％、高效减水剂掺量为0．5％的三种情况进行分析。
为了更好地凸现大体积高强混凝土的水化温升特性，同时设置
了一组普通强度的大体积混凝土配合比。细骨料、粗骨料单方
用量为690、1 050 kg／m3，其他材料用量见表1。
表1 高强混凝土和普通混凝土配合比
1．3 试验方法
为更好地模拟实际情况，便于测试混凝土内部温度，在试
验时，制作尺寸为1 000 him×1 000 mm x 1 000 mm的大体积立
方体试件，在标准养护条件下，分别测量0．5、l、2、3、6、12、24、
48、72、120、168、240、336 h和672 h混凝土试件中心的绝热
温升。
2 试验结果分析
2．1 试验结果
试验结果见表2，可以看出NSC的水化热只与水胶比和水
泥用量有关，随着水泥掺量的增加，温升增快，而HSC的水化
热与水胶比、水泥用量，所掺的硅粉、粉煤灰和高效减水剂等均
有密切关系。