高强混凝土力学性能及渗透性研究

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发布时间：2021-09-15

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高强混凝土力学性能及渗透性研究
程志敏，李培鹏，吕建福，巴恒静，王立国
(1，深封II市兰江房地产开发有限公司，广东深圳518054； 2．海南珠江管桩有限公司，海口570001；
3．哈尔滨工业大学交通科学与工程学院。哈尔滨150090； 4．哈尔滨工业大学土木工程学院，哈尔滨150090；
5．江南一小野田水泥有限公司。南京210033 J
【摘要】进行了低水灰比混凝土在不同养护方式、不同龄期的力学性能、渗透性和微观结构研究。结果表
明：低水胶比混凝土力学性能先增大后减小，存在一个极大值；加速养护促进了这一过程。库仑电量同样先增大，
后减小，其在标准养护180d时，混凝土的库仑电量达到最小值，在70％热水中养护1d后，混凝土的库仑电量为最
小。两种养护方式在380d时混凝土库仑电量都急剧增加。微观结构显示养护热养7d后混凝土内部具有较多微
裂缝，阐明了混凝土性能下降的内在原因。
【关键词】高强混凝土；渗透性；力学性能
【中图分类号】TU528．31 【文献标识码】B 【文章编号】1001—6864(2010)11-0006—02
随着混凝土应用技术进步，高强、超高强混凝土在实际
工程中得到了越来越广泛的应用。但高强混凝土自身也存
在着很多缺点和不足，容易发生脆断和抗裂性能差便是其
主要缺点，而其裂缝扩展和混凝土耐久性密切相关。与
普通}昆凝土相比，高强混凝土配合比有两大特点：低水灰比
和高胶凝材料用量。根据Powers和Brownyard提出的水泥
水化理论 J，当水灰比小于0．42时，水泥就不能完全水化。
若水分子扩散进入硬化后的高强混凝土，未水化水泥将产
生继续水化，水化后的水泥凝胶体的体积是未水化水泥的
2．1倍，日后水化会造成混凝土损伤，对混凝土的耐久性产
生影响。
1 实验设计
(1) 试验原材料：本试验采用天鹅牌52．5R早强水
泥，细集料为松花江江砂，砂为Ⅱ级区中砂，细度模数为
2．4；粗集料为辉绿岩碎石，连续级配，最大粒径为20mm；减
水剂为迈地一100萘系高效减水剂。
(2) 混凝土配合比：对高胶凝材料含量、低水灰比混
凝土，采用掺加高掺量高效减水剂，配合比见表1。
表1 混凝土配合比
(3) 混凝土试件养护：将混凝土试件拆模后放入标准
养护室内养护60d，然后将其从标准养护室中拿出，放人盛有
自来水中的养护箱内，使试件完全浸泡于水中，然后以小于
1O ／h的速度加热，直到70 ，然后保持恒温直到7d。
(4) 混凝土电通量测试：根据改进的ASTMC 1202
法，进行了电通量的测试。改进仪器主要有以下优点：增
大了阴极室、阳极室体积，减小由于温度引起的氯离子扩散
系数变化；用永不锈蚀纳米电极取代铜电极减小电极本身
电阻变化引起的误差；增加固定样品室减小环境对试件影
响。并利用数据采集器，每隔5min采集一次数据，增加数据
的准确性。
2 实验结果和讨论
(1) 混凝土强度：各龄期、各种养护条件下混凝土抗
压强度见图1。
龄期，d
a)标养60d+70~C养护7d
Il0
100
90 蚕
80营
70
60
7
b1 180d和380d
图1混凝土抗压强度发展规律
图1a)中的结果显示，在标准养护条件下，在0—60d的
龄期内，随着龄期增长，混凝土强度逐渐增大。其3d强度就
达到60d强度62．3％，7d强度达到了60d强度76．4％，早期
强度增加幅度很大，到了后期，其强度增加速率逐渐减缓。
混凝土在标准养护60d后，放人热水中养护ld时混凝土强