复合骨料混凝土力学与干缩性能试验研究

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发布时间：2021-09-12

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复合骨料混凝土力学与干缩性能试验研究
李凤兰’。郭克宁。李静’
(1．华jE水利水电学院土木与交通学院，河南郑州450011；2．河北省水利水电第二勘测设计研究院，河北石家庄050021)
摘要：研究了轻骨料粒径混合比例、轻骨料等体积替代碎石比例对复合骨料混凝土基本力学性能和干缩性能的影响，轻骨料粒径
10～16 mm和16～20 mm的混合比例分别取5：5(LA1)、7：3(LA2)和3：7(LA3)，轻骨料等体积替代碎石比例分别取10％、20％和30％。结果
表明：采用LA2替代比例为10％和20％时，可获得强度高于普通混凝土而弹性模量低于普通混凝土的复合骨料混凝土；采用LA1和LA3
替代比例为10％和20％时，复合骨料混凝土的抗拉强度明显降低；当轻骨料混合比例相同而增大轻骨料替代率时，复合骨料的强度和弹
性模量均呈现降低的趋势；特别是当采用LA3替代率为30％时，复合骨料混凝土的抗压、抗拉和弹性模量均低于普通混凝土；复合骨料混
凝土的早龄期干缩随着轻骨料替代比例的增加而显著减小。
关键词：混凝土；复合骨料；轻骨料；内养护；粒径混合比；轻骨料替代率；力学性能；干缩
中图分类号： TU528．041 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2011)10-0028—03
Experimental study on m echanical properties and dry-shrinkage of concrete mixed with composite coarse-aggregate
LIFeng-lan ，GUOKe-ning2,LI．1ing
(1．School ofCivil Engineering and Communication，North China Institute ofWater Conservancy and Hydroelectric Power，Zhengzhou 45001 1，China
2．HebeiProvincialSecondInvestigation，DesignandResearchInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPower，Shijiazhuang050021，China)
Abstract： Tests were carried out to study efects of the grain composite ratio in diferent sizes and lightweight aggregate replacing ratio for
crushed stone by equal volume on the basic mechanical properties and dry-shrinkage of concrete mixed th composite coarse-aggregate
(CCAC)，in which the grain composite ratios in size of 10~16 mm to 16~20 mm were taken as 5：5 (LA1)，7：3 (LA2)and 3：7(LA3)；the
lightweightaggregate replacing ratiosfor crushed stoneby equalvolumeweretaken as 10％．20％ an d 30％．The results show that：theCACC could
be obtained in higher strength and lower elastic modulus than ordinary concrete while LA2 was used with replacing ratio of 10％ and 20％．the ten—
sile strength of CACC decreased obviously while LA1 and LA3 was used with replacing ratio of 10％ and 20％．the strength and modulus of
CACC were in decrease tendency while lightweight aggregate replacing ratio increased in same grain composite ratio，all the compressive and ten—
sile strengths aswell as elasticmodulus ofCACCwerelowerthanthose ofordinary concretewhileLA3wasusedwith replacing ratio of30％，the
early-age dry—shrinkage ofCACC reduced remarkably with the increasing lightweight aggregate replacing ratio．
Key words： concrete；composite coarse—aggregate；lightw eight aggregate；intemal curing；grain composite ratio in diferent sizes；lightweight
aggregate replacing ratio；mechanicalprope~ies；dry-shrink age
0 引言
高强商l生能混凝土的配制一般采用高强度水泥、低水灰比、
高效减水剂和优质矿物掺合料来实现，在获得高强的同时，往往伴
随着早期体积稳定性变差、自收缩增大和早期裂缝的产生，对混凝
土耐久『生和使用寿命产生不利影响。因此，较多的研究开始注重于
采用内养护技术来减小混凝土的自收缩及内部微裂缝【1_。内养护
技术的重要分支便是将浸水饱和轻骨料拌和在混凝土中，利用分
散的轻骨料蓄水效应，向因水泥不断水化造成的内部相对湿度较
低的硬化水泥浆体补充水分，降低水泥浆体毛细管张力，达到降低
混凝土自收缩的目的口。研究表明：轻骨料预湿程度与释水能力
对混凝土内养护自收缩的减缩效率具有显著影响，随着预湿程度
的增加早期自收缩减小，内养护减缩效率提高，但值得注意的是混
凝土后期的干缩甚至会超过普通混凝土阎；在轻骨料粒径、饱水
量、掺量和类型对混凝土自收缩影响以及轻骨料合理掺量、掺加轻
骨料会否影响混凝土强度、弹性模量等力学性能的研究方面尚未
形成一致甚至存在截然相反的结论[3l 。因此，进一步深入开展混
凝土轻骨料内养护技术的研究仍具有重要理论和工程应用价值。
本课题在前期正交试验研究水泥用量、粉煤灰等量替代水
泥率、水灰比和大粒径轻骨料替代碎石率对混凝土基本力学性
能影响规律的基础上㈣，开展了轻骨料粒径混合比例、轻骨料替
代率(等体积替代碎石的比例)对混凝土力学和早期干缩性能
影响的试验研究。
1 试验概况
1．1 试验材料
水泥采用强度等级为P·O 42．5级水泥，其物理力学性能见
表1。普通粗骨料采用连续级配5～20 l'nnl的碎石，表观密度为