等强度下混凝土组分对徐变性能的影响

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发布时间：2021-09-10

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等强度下混凝土组分对徐变性能的影响
何智海，钱春香，钱桂枫。，孟凡利，程飞，高祥彪，庄园
(1．东南大学材料科学与工程学院，江苏南京211189；2．沪杭客专股份有限公司，上海200000)
摘要：采用自制的徐变加载装置，研究了聚乙烯醇
(PVA)纤维、双掺粉煤灰和矿渣以及减缩剂对7d等强
度混凝土徐变性能的影响规律，结合与混凝土同水胶
比浆体的化合结合水量分析了其影响机理。结果表
明，混凝土徐变系数发展较快，加载100d左右趋于稳
定；减缩剂和双掺矿物掺合料均明显降低了混凝土的
徐变系数，以掺减缩剂效果更好，450d值仅为0．63，而
PVA 纤维增加了徐变系数；混凝土的徐变系数随浆体
化学结合水量的增加而降低，60d早龄期浆体水化有
利于降低徐变系数，450d后期水化产物对降低混凝土
的徐变系数贡献不大。
关键词：混凝土；徐变系数；化学结合水；减缩剂；等
强度
中图分类号： TU528 文献标识码：A
文章编号：1001-9731(20l1)05—0925—03
1 引言
高速铁路一般是指最高行车速度达到250km／h
及以上的新建铁路和最高行车速度200km／h及以上
的既有线提速铁路，主要要求高精度(平顺性)、高稳定
性和高耐久性，主要采用桥梁和无砟轨道等混凝土工
程口]。徐变是混凝土体积稳定性最重要的组成部分，
也是造成大跨度混凝土桥梁预应力损失、长期变形和
内力重分布显著增加的重要原因之一 ]，因此要求混
凝土徐变终值较小，并尽快达到稳定性，以保证桥梁运
营的安全性和稳定性。目前混凝土徐变的研究主要集
中在单因素控制条件下矿物掺合料种类和掺量对其的
影响规律和机理分析[3“ 以及徐变模型的修正和预测
等l5 ]，其强度在不断变化，对工程缺乏相应的指导意
义，而结构形式复杂，浇筑量大的部分现代桥梁混凝土
掺用了纤维和减缩剂，以期有效防止混凝土开裂，其研
究主要集中在收缩方面[8 ]，而对徐变的影响还鲜见报
道。对于既定的混凝土工程，其强度根据结构设计为
固定值，结合沪杭高铁特大跨桥梁混凝土5～7d达到
C50，弹性模量达到35．5GPa以进行预应力张拉的要
求，开展了7d等强条件下双掺粉煤灰和矿渣、聚乙烯
醇(PVA)纤维和减缩剂对徐变的影响研究，以配制和
优化高铁混凝土，为后续的工程建设提供技术指导。
2 实验
2．1 原材料
水泥为海螺P·052．5水泥；粉煤灰为电厂干排
I级粉煤灰，细度(45p．m筛余)为6．55 ，表观密度为
2．26g／cm。；矿渣为$95级粒化高炉矿渣超细粉，比表
面积为400m ／kg；纤维为6mm 长PVA纤维，抗拉弹
性模量为40GPa，断裂延伸率为13 ；减水剂为JM—
PCA聚羧酸高效减水剂；减缩剂为JM-SRA 减缩剂；
细骨料为河砂，细度模数2．5O，级配区间2区，表观密
度2．61g／cm。；粗骨料为石灰石碎石，粒径5～25mm，
表观密度2．71g／cm。；水为自来水。
2．2 实验方案
沪杭高铁特大跨桥梁浇筑的混凝土要求5～7d强
度达到C5O，弹性模量为35．5GPa以上，以有利于预应
力的张拉。保持混凝土砂率和胶凝材料总量不变，调
整水胶比，以保证混凝土的7d等强度要求；调整外加
剂掺量，以保证混凝土的工作性，并配制了空白混凝土
作对比，其配合比和7d抗压强度见表1。通过自制的
徐变加载装置，研究了混凝土组分对徐变的影响规律，
结合与混凝土同水胶比浆体的化学结合水量分析了其
影响机理。