胶凝材料组合及细度配伍对混凝土抗裂性的影响

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发布时间：2021-09-27

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胶凝材料组合及细度配伍对混凝土抗裂性的影响
钱文勋 ’，张燕迟
(1．南京水利科学研究院，江苏南京 210029；2．水利部水工新材料工程技术研究中心，江苏南京 210029)
摘要：选用不同胶凝材料组合及其不同细度下的组分配伍对设计混凝土胶凝体系，采用干缩试验、平板试验和 ASTM C1581圆环试
验对不同胶凝体系的混凝土变形参数进行分析，得到了不同胶凝材料的组合、细度配伍对与混凝土抗裂性能的相互关系。
关键词：胶凝材料；组合；细度配伍对；抗裂
中图分类号： TU528．041 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2010)01—0053—02
Influence of com bination and fineness coordination of different cem entitious materials on crack resistance of concrete
Q ⅣWen-xun ，ZHANG Yah—chi
(1 Nanjing Hydraulic Research Institute，Nanjing 210029，China；
2．Research Center on New Materials in Hydraulic Structures，Ministry ofWater Resources，Nanjing 210029，China)
Abstract： The influence of the combination and fineness coordination of different cementitious m aterials on crack resistance of concrete were
studied．W ith method ofconcrete drying shrinkage test。mortar flat test and steel ring test(ASTM C1581)，the effects ofcement with different fine—
hess，different kind of mineral adm ixture and their combination with each different fineness levels on the concrete deformation were discussed．
And the relations between the various influencing factor an d concre~ cracking were carried out．
Key w ords： cementitious m aterials；combination；fineness coordination；crack resistance
0 引言
影响混凝土抗裂性能的因素是多方面的，无论是混凝土原材
料、配合比还是施工工艺、养护方式等，任何环节的忽视均可能造
成混凝土开裂。混凝土胶凝材料的选择和配合比的设计是国内外
学者从材料学研究角度来研究的热点，但是目前尚未建立一致认
同的试验规范或者较为完善的方案供参考，现有的一些相关标准
也都有各自的限制条件。粉煤灰和矿渣粉是混凝土中最常用的胶
凝材料，本文就混凝土中胶凝材料的品种组合 (熟料、矿渣粉与粉
煤灰 )以及水泥熟料与矿渣粉不同细度间的配伍对开展混凝土
干缩、平板试验以及圆环试验研究，以评价其综合抗裂陛能。
1 原材料及测试方法
1．1 原材料
海螺水泥熟料，试验室粉磨成 3种细度 (比表面积分别为
250、350、400m3／kg)；宝钢矿渣，试验室粉磨成 3种细度 (比表
面积分别为 280、315、450 mVkg)；宁波镇海电厂 IⅡ级粉煤灰，
细度 42．6％(0．045 rnnl筛余 )；其物理化学性能见表 1。其中调
整剂为硫酸盐类矿物。同时选择市售三狮 P·II 42．5级水泥、混
合水泥(用于海洋工程的成品水泥 )用于平行对比试验。
1．2 测试方法
首先采用常规的混凝土干缩试验，试验依据规范 GBJ 82～85
《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》进行。
表 1 原材料化学成分及物理性能％
塑性收缩试验采用美国圣约瑟(Son Jose)大学 Kraai[‘】提出的
平板法进行。试模尺寸为 610mm~40 rnrnxl9rnrn。由放置在周边
的 L型钢丝网提供约束，试模内底部铺设一层塑料薄膜以减少对
混凝土的约束。试件浇筑后，保持 60％的相对湿度，开启风扇(风
速I->5 m／s)力Ⅱ速试件表面蒸发；成型 24 h后记录裂缝的长度和宽度。
圆环试验法是各国研究混凝土材料开裂普遍采用的一种方
法，为 RILEM TC 119推荐方法之一。与平板试验相比，圆环给混
凝土提供了均匀的约束，能较好地反映材料在约束条件下收缩
和应力松弛等变形的综合结果[2-3]。试验依据 ASTM C 158l—04
方法进行。通过应变计采集圆环内模的应变及确定开裂时间来
评价不同试件开裂的风险。
2 试验设计与结果分析
2．1 试验设计
设计不同胶凝材料质量百分比组合及其不同细度问的配
伍，如下表 2；括弧中的参数为材料的比表面积值。
混凝土强度设计等级为 C45，水胶比 0．35，胶凝材料总量
435 kg／m，；砂浆平板试验和圆环试验选择水胶比 0．45，集灰比1．5。