高贝利特水泥混凝土自生体积变形的尺寸效应

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发布时间：2021-09-14

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高贝利特水泥混凝土自生体积变形的尺寸效应
王可良，吕兴友，刘延江
(1．山东交通学院，济南250357；2．淄博市太河水库管理局，255000)
摘要：在地表面下开挖不同尺寸的圆柱形坑槽，用~p200mm 的PVC做密封桶，分别对高贝利特水泥混凝土和
普通硅酸盐水泥混凝土成型不同尺寸试件，进行自生体积变形试验。结果表明，混凝土自生体积变形存在明显的尺
寸效应。试件尺寸大，混凝土自生体积变形减少。与普通硅酸盐水泥混凝土比较，高见利特水泥混凝土自生体积变形
减小的幅度较小。
关键词：高贝利特水泥；混凝土；自生体积变形；尺寸效应
Abstract：High Belite cement Concrete and general Portland cement concrete molded in excavated cylindrical pits
with different size under the ground and in sealed PVC buckets with~p2OOmm are tested on autogenous volume deforma—
tion．The results show that size effect of autogenous volume deformation of concrete is obvious，and the autogenous volume
deformation of concrete reduces with specimen size increasing．Compared with general Portland cement，the reduction of
autogenous volume deformation of high Belite cement concrete is lower．At last，size effect of autogenous volume deforma—
tion of high Belite cement concrete is analyzed．
Key words：High Bclite cement；Concrete；Autogenous volume deform ation；Size effect
中图分类号：TU528．01 文献标识码：A 文章编号：1000—4637(2014)08-26-03
0 前言
混凝土的自生体积变形是评价混凝土抗裂性
能的一个重要参数【】1，它与水泥品种、水泥用量及掺
用混合材料种类等有关，是施工温度应力计算、混
凝土坝温控设计、原型观测资料分析中不可缺少的
重要资料，它对应力计算结果、温控措施、工程质量
及技术经济效益等有很大影响『2l。目前，有关混凝土
自生体积变形的研究成果大多集中于外掺MgO的
水工混凝土室内试验与现场原形观测。从MgO的掺
量和混凝土温度、龄期等方面研究MgO混凝土的自
生体积变形。基本一致认为，MgO掺量大、混凝土温
度高、龄期长，MgO混凝土的自生体积变形大 3卅。研
究还认为，现场原形观测混凝土的自生体积变形小
于室内试验，主要是由于现场施工时的温度较低造
成的『5]。但作者认为，在原形观测试验中，未考虑混
凝土的尺寸效应所造成的收缩变形，因此，研究混
凝土自生体积变形的尺寸效应是工程界亟待解决
的关键问题。高贝利特水泥是中国建筑材料科学研
究总院研究并投入中试的国家九五重点攻关项目，
是一种绿色高性能的环保型节能水泥。该水泥是以
C2S为主导矿物的硅酸盐水泥，水化热低[61，有利于
基金项目：山东省自然科学基金(ZR2013EML007)；山东交通
学院博士科研启动基金；山东交通学院科研基金(Z201336)。
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大体积混凝土温控防裂和耐久性，在核电站、大坝、
高层和大跨度等建筑工程中得到了广泛应用。因
此，对于高贝利特水泥混凝土自生体积变形的尺寸
效应进行深入研究显得十分必要。笔者结合不同尺
寸的高贝利特水泥混凝土测试了自生体积变形，并
与普通硅酸盐水泥混凝土进行了比较。
1 试验内容
1．1 试验原材料及配合比
普通硅酸盐水泥：山东青州某公司产P·O 42．5
级水泥；细集料：中粗砂，细度模数2．6，山东青州
产；粗集料：5～31．5ram碎石，山东青州产；高贝利特
水泥：28d抗压强度为42．5MPa，四川某公司产。外
加剂：引气减水剂(粉体)，济南某公司产。水泥熟料
化学成分及矿物组成见表1，试验所用配合比见表
2。
1．2 试件制备
在地表面下开挖q~4000mm ~2000mm 和
q~2000mmxl000mm的圆柱形坑槽各2个，在槽坑中
心部位构建“十”字形钢筋支架，将南京产无应力桶
固定在支架上，南京产SL—l0差动式电阻应变计垂
直固定桶内，槽坑底部和周围用塑料膜覆盖。用
0．5m 搅拌机拌和混凝土，分别向坑槽内浇注高贝利
特水泥?昆凝土和普通硅酸盐水泥混凝土，在混凝土
初凝后，用塑料膜覆盖，槽坑周围通18-22~C水养