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砂率应适当减小;砂的细数模数越大

  

其掺量通常根据混凝土性能要求和掺合料品种性能,结合原有试验资料和经验选择并通过试验确定。

(四)高效减水剂

2.3 高性能混凝土技术性能的研究

其他的计算步骤与普通混凝土基本相同。

绿色高性能混凝土同普通混凝土相比有以下特点:

2.3.1 坍落度损失过大

由此可见,绿色高性能混凝土具有强度高、密实度大等特点,高强度混凝土是高性能混凝土的重要组成部分。

混凝土的温度收缩及裂缝控制技术已很成熟,有关温度收缩的影响因素、预测模型、温度收缩引起的开裂形势及防治措施等方面的研究很多,可供高性能混凝土研究与应用借鉴,但是混凝土的自收缩问题尚有待进一步研究。

很多学者认为,混凝土的自收缩就是水化收缩(又称硬化收缩或化学收缩),但实际上这是两个完全不同的概念,水化收缩指的是混凝土内部水化反应过程中,水化产物的绝对体积同水化前水泥与水绝对的体积之和相比有所减少的现象。硅酸盐水泥的水化收缩率约在7%-9%范围内,水化收缩在混凝土初凝前后的宏观表现形式并不相同,即初凝前拌合物具有良好的塑性而形成水泥石骨架,因此它并不直接引起宏观体积变化,而是以形成内部孔隙的形式表现出来,常用的硫酸盐类膨胀剂与水泥共同作用形成钙矾石时,也会发生水化收缩,但此时体系的宏观体积却发生膨胀,由此可以证明,初凝后混凝土的水化收缩与体积变化有直接的关系。混凝土初凝后的水化收缩,使混凝土内部无水的孔隙增加,因此自无外界供应水的条件下,混凝土内部发生自干燥现象,而自干燥作用引起的体系宏观体积收缩就是自收缩。由此可见,自收缩的产生机理与干燥收缩相类似,它与水化收缩是两个不同的概念,水化收缩引起的混凝土内部自干燥是造成自收缩的最直接原因。

自收缩已经成为影响高性能混凝土体积稳定性的重要因素。对混凝土的强度、早期抗裂及抗渗性能都产生极为不利的影响,通过理论分析与试验研究,提出了有效抑制高性能混凝土自收缩的具体方法。

对于普通混凝土来说,混凝土发生流动性的损失是一种正常的行为,没有流动性损失混凝土就不会凝结硬化。而对于水灰比很低的高性能混凝土,拌和物的原始坍落度很低,甚至测不出来,其高流变性是由掺入高效减水剂实现的。这种由于外加剂的作用而增大的流动性随时间下降得很快,例如30min可下降50%,60min可回到原始状态,流动性保持的时间大大低于施工各工序要求的时间,为非正常的流动性损失。流动性急剧损失是加入高效减水的混凝土拌和物所特有的行为,它会给商品混凝土施工造成很大的困难。减水剂的减水率越大,这种损失越明显;温度越高,流动性损失越快。近年来,随着流态混凝土技术和泵送技术的发展,高效减水剂的使用日益增多,流动性损失现已成为国内外的重要研究课题

基于高性能混凝土的上述特点,其体积稳定性也与普通混凝土有显著差别,即:自收缩并且主要发生在早期;温度收缩大,并且温度收缩出现的时间提前;水分向周围环境散失而引起的自干燥收缩相对来说较小,但其实测值(其中包括部分自收缩值)并不一定小,而且干燥开始的时间愈早,混凝土的这一实测值愈大。由此可以推断,自收缩与温度收缩是引起高性能混凝土早期开裂的主要原因,这种早期体积稳定性不良的特点与其早期弹性模量增长快、而抗拉强度并无显著提高等力学特点相同,造成了高性能混凝土的早期抗裂性差。

3、选择不同的材料,选用低的c3a 和c4af高c2sde水泥以减低水化热。水泥继续水化是自收缩的根本原因,水泥矿物质成分的水化速率、水化程度与结合水含量是影响自收缩大小的关键,水化速率最快的c3a影响最大,其结合水含量也最高,其次是c4af,影响最小的c2s与c3s,不同水泥类型对自收缩的影响,实质上是对不同矿物成分对其的影响,高铝水泥与早强水泥因c3a含量高,自收缩较大,低热水泥和中热水泥因c2s含量高而自收缩较小。对矿渣水泥,则水化后期自收缩值较大。

掺入粉煤灰:高性能混凝土中掺入粉煤灰,可改善混凝土的流动性,抑制坍落度的损失。

1、掺入减缩剂,减水剂通常是表面活性剂,使通过减少孔隙水的表面张力而降低干燥过程中的表面应力的产生,即减少收缩。

任何事物都是矛盾的统一体 ,当一方面的问题得到解决时 , 另一方面的问题又出现了 。在高性能混凝土原材料方面,除了普通混凝土的原材料外,还需要添加矿物质掺合料与外加剂。这就与以前的普通混凝土有很大的不同,这样就可以减少混凝土的水灰比,可以大幅度提高混凝土的密实度,同时增加混凝土的耐久性,这样就可以解决长期以来困扰混凝土的大问题。但是这些物质的掺入,也带来了一系列的副作用。

4、建立混凝土的自收缩的测定方法。 已有的混凝土自收缩的测定方法,其测定的结果不够理想,需要建立一套科学而有效的适用于高性能混凝土的自收缩方法需要通过试验明确不同掺合料、不同掺量的各强度等级的水胶比混凝土自收缩范围。为高性能混凝土的结构提供合理参数通过理论明确自收缩机理。在此基础上从水泥的组成、微观结构、湿度环境及力学性能等特点出发,建立起高性能混凝土的自收缩模型与试验测试手段(宏观与微观)相结合,深入分析和研究水泥用量、水胶比、矿物掺合料的品种与等量自收缩的影响。

2.3.2 裂缝问题

(2)水胶比小,水泥浆体积的相对含量高;

研究表明,由于粉煤灰的掺入延长混凝土凝结时间作用,从而使坍落度损失减少,同时,粉煤灰颗粒表面部分覆盖着易于溶解的汽化沉淀形成的碱性硫酸盐,由于水泥中的石膏溶解度较低。而硫酸根离子在水化初期能有效延缓铝酸盐的水化。从而有效的抑制混凝土拌合物坍落度损失。

(五)掺合料

现在减少高性能混凝土坍落度损失过大的最主要的方法有以下几种:

但是,掺入粉煤灰时,也要注意掺入量。因为掺入粉煤灰会过大不仅会降低混凝土的强度,同时在掺入大量粉煤灰的时候还会带来混凝土的初凝时间会延长的问题。研究表明,随着粉煤灰掺入量增加,3d强度不断下降,28d的强度先增加后减少。说明粉煤灰掺入量存在一个最佳掺量。

(2)减少坍落度损失过大的方法

配制高性能混土的主要技术措施包括增加胶凝材料用量、掺入活性矿物掺合料(如硅粉、磨细矿渣粉等)、填加超塑化剂降低水胶比等途径。低水胶比与高活性细掺料的大量掺入,致使高性能混凝土的硬化特点与内部结构。同传统的普通混凝土相比有很大的差异。随之带来了早期体积稳定性差,容易开裂等问题。混凝土的开裂将导致结构渗漏、钢筋锈蚀、强度降低,进而削弱耐久性。造成结构物破坏、坍塌的危险。敏严重影响建筑物的安全性能与使用寿命。高性能混凝士在我国的应用实践表明,早期开裂问题已成为制约其在工程中应用的重要因素。研究认为自收缩与温度收缩是引起高性能混凝土早期开裂的主要原因。

减水剂的掺量可根据减水率的要求,在允许掺量范围内,通过试验确定。但一般不宜因减水的需要而超量掺用。

(2)解决高性能混凝土收缩的方法

(4)水泥石结构密实,总孔隙率降低,毛细比细化。且界面过渡区消失。

(1)水泥标号偏高,掺入了大量的高细度矿物掺合料;

(1)坍落度损失过大的原因

混凝土的自收缩是指混凝土内部与外界在没有水分交换的情况下,由混凝土内部自干燥作用所引起的宏观体积收缩,它是混凝土初凝后就开始产生了。

(1)产生高性能混凝土自收缩的原因

2、养护,为消除自收缩需要有养护 有适当的养护以保证充足的水分,能够渗入到混凝土中以补偿自干燥作用。并很快进入局部干燥的孔隙,很明显传统的混凝土密封养护在这里是没有很大作用的。传统的另一养护是硬化后围水养护,这虽比密封养护好,也不能完全消除自干燥,这种局限归因于低水胶比的混凝土中,很小程度的水化就是以发展一定程度的抗渗性,从而限制了水的进入,即使水养,混凝土外部可能膨胀,而内部仍有自收缩,且拭件尺寸越大,这种现象越明显。

一般说,胶结料用量越多,砂率应适当减小;砂的细数模数越大,砂率则应相应增大。对泵送高强混凝土,砂率的选用要考虑可泵性要求,一般为34%~44%,在满足施工工艺和施工和易性要求时,砂率宜尽量选小些,以降低水泥用量。从原则上来说,砂率宜通过试验确定最优砂率。

高效减水剂的品种选择原则,除了考虑减水率大小外,尚要考虑对混凝土坍落度损失、保水性和粘聚性的影响,更要考虑对强度、耐久性和收缩的影响。

(3)水泥水化快,水化结束得早;

混凝土坍落度的损失是由水泥水化的进行以及自由水分的蒸发引起的。在混凝土中加入高效减水剂后,不仅可解放缚水,而且能增加水泥水化的比表面积。khalil s m等的实验表明,水泥开始水化时,由于减水剂的存在,使得放热量降低;随后,水泥颗粒的分散作用使水泥颗粒的比表面增大,水化过程加速,放热增大。这是因为减水剂吸附在水泥颗粒上时,阻碍了水泥与水的反应,推迟了新晶体的生成,早期水化阶段明显推迟。但是当第二阶段水化反应开始时,迅速从拌和物中吸水,使坍落度损失大大超过未掺减水剂的拌和物坍落度损失。

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