锂渣、钢渣高性能混凝土早期抗裂性能试验研究

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发布时间：2021-10-07

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摘要：采用刀1：3法研究了水胶比、锂渣掺量、钢渣掺量和锂渣细度对复掺锂渣、钢渣高性能混凝土早期塑性收缩裂缝的影响，
试验结果表明水胶比对混凝土早期抗裂性能影响较大，锂渣掺量和钢渣掺量分别次之。在相同条件下，复掺锂渣、钢渣高性能混
凝土的早期抗裂性能优于普通水泥混凝土，锂渣细度的增加混凝土的抗裂性能先提高后降低。应用分形理论测量并计算不同细
度锂渣、混凝土裂缝的分形维数为评价早期开裂提供了有力的工具。
关键词：高性能混凝土；锂渣；钢渣；刀口法；正交试验；分形评价；早期抗裂性能
中图分类号： TU528．01 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2013)02—0025—03
Experim ental study on the cracking resistance at early ages of high perform ance concrete added
w ith lithium slag and steel slag
LIZhi-jun，SillKe—bin，Nuerkaili‘Yiziteliopu
(College ofHydraulic andCivilEngineering，XinjiangAgriculturalUniversity，Urumqi 830052，China)
Abstract： Using knife—edge method of water—binder ratio，amount of lithium slag，steel slag content and lithium slag fineness on
complex with lithium slag，steel slag hi曲 performance concrete plastic shrinkage，the test results showed that water binder ratio on the
cracking of concrete at early age influence the performan ce of lithium slag content．an d the steel slag coment were respectively the second．
Under the same conditions，combined with lithium slag，steel slag hi perform ance concrete early cracking resistance than ordinary
cemem concrete，lithium slag fineness increased the crack resistance of concrete increased firstly and then decreased．Application of fractal
theory to the meas~ement an d calculation of different fineness of lithium slag，concrete cmck fractal dimension for the evaluation of early
cracking provide powerful tools．
Keywords： hi曲 performanceconcrete；lithium slag；steel slag；knife-edgemethod；orthogonaltest；fractal evaluation；crackingresistance
atearlyage
0 引言
在水利与建筑工程施工中，混凝土裂缝的产生是一个
普遍存在的问题，而高性能混凝土浇筑后，在最初几个小
时的养护阶段因表面水分蒸发速度大于内部泌水速度，浆
体发生紧缩_lJ。这个阶段混凝土本身强度很低，当毛细管负
压产生的收缩应力大于混凝土此时的抗拉强度时，混凝土
暴露向外的表面开始出现裂缝。裂缝在混凝土养护的最初
几个小时内不断引发和扩展，裂缝数目增多，裂宽、裂长增大，
一直到混凝土初凝时基本停止。裂缝的宽度从 0．01 mm 到
2～3 mm，长度不等，裂缝深度不深，开裂都在混凝土上表
层暴露在外的较薄的砂浆层内，因此将这类裂缝称为塑性
收缩裂缝。塑性收缩裂缝将对混凝土的抗渗、抗侵蚀、抗冻
融等耐久性产生非常不利影响，使高性能混凝土的耐久性
降低，达不到设计寿命，所以研究高性能混凝土塑性收缩
开裂及其控制方法具有十分重要的意义回。
国内外学者围绕着混凝土裂缝问题做了大量的研究，
包括混凝土裂缝的成因与控制研究、混凝土裂缝的评价指
标和混凝土结构裂缝的处理方法。但是，针对矿物掺料对
混凝土早期裂缝影响的试验研究多集中在粉煤灰、硅粉和
磨细矿渣的单掺和复掺，对于复掺锂渣、钢渣高性能混凝
土早期抗裂性能的研究至今仍较少。本试验采用刀口法对
复掺锂渣、钢渣高性能混凝土的早期抗裂性能进行研究，探
索水胶比、锂渣掺量、钢渣掺量以及锂渣细度等因素对混
凝土早期抗裂性能的影响，目的是使用大量的工业废渣替
代水泥，采用高效减水剂，制作出强度高耐久性好的不同强
度等级的高性能混凝土，以期能广泛的应用于实际工程中。
1 试验原材料与试验方法
1．1 试验用原材料
(1)水泥：新疆天山水泥厂生产的 P·O 42．5R级水泥，
实测 28 d抗压强度为 51～54 MPa；锂渣：新疆锂盐厂锂渣，