含气量对低温养护下混凝土孔结构的研究

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发布时间：2021-09-16

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含气量对低温养护下混凝土孔结构的研究
张凯，王起才，王庆石，李伟龙，李建新
(兰州交通大学土木工程学院，甘肃兰州730070)
摘要：以低温(3±0．2)℃养护下引气混凝土为研究对象，采用压汞法、气孔分析法、快速冻融法测试了不同含气量低温养护下
混凝土的孔隙结构及抗冻耐久性，此外，还分析了不同含气量下混凝土的抗压强度。结果表明：掺人引气剂时，在混凝土含气量
增加的同时，可使低温养护下混凝土孔隙率、总孔体积、总孔面积增加，平均孔径、孔间距系数减小，孔径均匀分布，显著改善混凝
土的内部孔隙结构，提高混凝土的抗冻耐久性，但受强度影响，混凝土的含气量存在一个合理范围，既可以提高混凝土的抗冻耐
久性，又不会造成强度的大幅损失。
关键词：混凝土；低温养护；含气量；孔隙结构；抗冻耐久性
中图分类号：TU528．01 文献标志码：A 文章编号：1002—3550(2015)04—0049—04
Efects of air content on concrete pore structure under low temperature curing
ZHANG Kai，WANG Qicai，WANG Qingshi，LI Weilong，LIJianxin
(College of Civil Engineering，Lanzhou Jiaotong University，Lanzhou 730070，China)
Abstract：It tested the pore structure and freeze—proof durability of concrete under low temperature curing and with different air con—
tents by taking air—entrained concrete under low temperature curing(3±0．2)oC as research object and by adopting mercury intrusion
method，pore an alytical method and fast freezing—thawing method．In addition，it also analyzed the compressive strength of concrete
with different air contents．Experimental results show that when air entraining agent is added and concrete of low temperature curing an—
der different air content is increased，concrete porosity，total pore volume and total pore area increased，while average pore size and hole
pitch coefi cient decreased．The distribution of pore diameter was uniform ．The interior pore structure of concrete was improved signifi—
cantly and the freeze—proof durability of concrete was improved，but the air content of concrem was in a reasonable scope influenced
by strength ，which not only improved the freeze—proof durability of concrem but also prevented the substantial losses of strength．
Key words：concre~；low—temperature cunng；air content；pore structure；freeze—proof durability
0 引言
在寒冷地区，混凝土破坏的主要原因是抗冻融耐久性
不足。我国地域辽阔，有相当一部分区域处于严寒地带，不
少桥梁、水工建筑物出现了冻融破坏现象。寒冷地区的水
工、港工、道路和桥梁等工程中的混凝土结构物或构筑物
在冻融循环作用下的冻融破坏是这些结构物等运行过程
中的主要病害 J。美国学者T．C．Powers提出静水压理论
和渗透压理论 J，为混凝土抗冻机理奠定了理论基础；
已有研究表明。，含气量是影响混凝土抗冻性的重要因
素，孔间距系数越小，混凝土抗冻耐久性越好；赵芸平通
过对冬季混凝土试件强度的系统试验研究，得出冬季混凝
土强度随成熟度的增长规律；巴恒静通过早期冻胀应力
的设备，测量出了混凝土早期受冻后产生冻胀应力的规
律；杨钱荣、李家正等研究了引气剂对混凝土气泡参
数的影响及混凝土抗冻性能影响。大量实践证明，混凝土
中掺入弓I气剂，可提高混凝土的抗冻耐久性。但对于每一
种}昆凝土拌合物都有一个可防止其受冻的最小含气
量，但是引气量如果过多则容易导致气泡尺寸偏大，影
响混凝土的强度、抗冻性，进而又会影响到混凝土的耐久
性。因此含气量存在一个合理范围，既可以提高混凝土的
抗冻耐久性，又不会造成强度的大幅损失。本研究以低温
(3±0．2)oC养护下引起混凝土为研究对象，测定其孔结构
特征、抗压强度及抗冻耐久性之间的关系，为早期低温下
混凝土耐久性的改善措施提供了依据，为下一步研究负温
下混凝土的耐久性奠定了基础。
1 试验
1．1 试验原材料
水泥采用甘肃永登祁连山水泥有限公司生产的P·O
42．5级水泥，各项性能满足标准要求。砂子采用庄浪河砂，
中砂，细度模数为2．68，含泥量1．6％，表观密度2 660 kg／m ，
堆积密度1 559 kg／m ；矿物掺合料是由粉煤灰、矿粉按1：1
比例配合而成。粉煤灰采用兰州热电厂的I级粉煤灰，比