高性能道面混凝土抗裂性研究

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1、四川建筑科学研究第38卷第6期232SichuanBuildingScience2012年12月高性能道面混凝土抗裂性研究朱仁兴，郝志辉，许永坤(空军第一空防工程处，北京100089)摘要：针对目前机场道面采用高强混凝土铺筑后仍然出现早期裂缝的现象，为找到既能大幅度减少混凝土早期开裂又能满足高强要求的混凝土材料，采用在普通混凝土中掺纤维或粉煤灰以及纤维与粉煤灰双掺的技术路线，研究配制高抗裂的高性能道面混凝土，采用平板法对其早期抗裂性进行试验研究。试验结果表明：单掺粉煤灰或聚丙烯纤维的道面混凝土，早

2、期抗裂性显著提高，尤其是纤维与粉煤灰复合产生了“1+1>2”的超叠加综合效应，更能够全面提高道面混凝土的早期抗裂性。关键词：道面混凝土；抗裂性；聚丙烯纤维；粉煤灰中图分类号：TU528．57文献标识码：B文章编号：1008—1933(2012)06—232—030引言1试验用材料及配合比与试验方法混凝土道面板的早期开裂已成为机场工程中的1．1试验用材料多发病，尤其是气候干燥、温差大的地区更常见。近1)水泥：42．5RP·0水泥，28d抗折强度8．8几年，机场工程普遍开始采用高强混凝土铺筑道MPa，

3、抗压强度48．8MPa，密度3．10kg／cm。面]。但研究资料显示lL2引：与普通}昆凝土相比，高2)粉煤灰：I级粉煤灰，密度2．49kg／l，45lxm强?昆凝土硬化后早期的体积变形较大，更易出现早筛余量2％，需水量比89％，烧失量3．4％。期开裂现象。高强混凝土出现裂缝的时间大部分在3)纤维：聚丙烯纤维，密度0．9kg／cm。，纤维长开始的几天内，有的甚至几小时就出现明显的裂纹。度为12mm与19mm两种。早期裂缝的出现，其危害表现在三个方面，一是荷载4)砂子：河砂，细度模数2．73，含泥量

4、1．O％，密作用后引起裂缝的继续发展和板块设计尺寸的改度2．63kg／cm，堆积密度1500kg／m。变，加剧应力的重分布，产生新的裂缝(又称后期裂5)石子：石灰岩碎石，5～20mm和2O一40mm缝)，降低道面承载力；二是为地表水的渗入基层和两级配，密度2．70kg／cm，堆积密度1670kg／m。土基提供通道，降低基层和土基的强度和稳定性，加1．2混凝土配合比速道面板体破坏和其它病害的产生，为道面的抗渗依据机场道面混凝土配合比设计技术标准J，性、抗冻性、抗腐蚀性等一系列耐久性问题的出现留通过原

5、材料选择和水泥用量、砂率、石子级配、粉煤下隐患；三是在环境和外力的双重作用下，混凝土结灰掺量、纤维掺量的优选j，最终确定了普通道面构过早发生破坏，道面极易出现碎裂甚至断板等现混凝土(P、P)、掺粉煤灰道面昆凝土(F、F)、掺象，使道面使用寿命大大降低。如果不能很好的解聚丙烯纤维道面混凝土(XX：)、聚丙烯纤维与粉决混凝土道面板的早期开裂问题，就必然要花费巨煤灰复合的道面混凝土(XF)等4种类型的道面混额的维修和重建费用，而且严重影响我军部队的正凝土和相应的混凝土配合比，并制作了尺寸为150常飞行训

6、练。因此，研究具有高抗裂性的高性能道mmx150mmx600mm的抗折试件。这些试件经面混凝土，防止早期裂缝的发生，提高道面的体积稳过28天的标准养护后，对其进行了抗折强度和抗压定性和耐久性，延长道面的设计和使用寿命，具有重强度检测。4种类型}昆凝土的配合比、和易性(维勃大的军事、经济意义。稠度)，抗折强度)与抗压强度()试验结果见表1。从表1可以看出，研究配制的4种类型道面混收稿日期：2011-07—12凝土的抗折强度等级都在5．0MPa以上，均满足当作者简介：朱仁兴(1968一)，男，工程师，

7、主要从事机场建筑工程研前我军机场道面混凝土较高抗折强度等级的设计要究。E—mail：13801256020@139．COrn求，本文在此基础上进行抗裂陛能对比试验。2012No．6朱仁兴，等：高性能道面混凝土抗裂性研究2331．3抗裂试验方法经过分析研究剖，本文采用平板法并在底部放置弯起的波浪形薄铁板加以约束的方法来进行抗裂性试验研究(图1)。此法最大的优点是能较为明显正视图地反映出混凝土裂缝随龄期的发展变化，而且简单易操作。另外，机场道面是大面积露天铺筑的，采用平板法能更接近现场的施工情况，更准

8、确地体现混凝土的变形特点，更鲜明地体现材料抗裂性能的好坏。平板试模尺寸为560mm×465mm×100mm。高温试验环境温度为38℃±1cC，相对湿度为40％左右，常温试验环境温度为18℃～20％，相对湿度为60％左右，电风扇直接吹表面，风速为5m／s。观测方法是用5O倍读数显微镜跟踪观测，开始时5分图1平板法试验装置示意钟一次，有裂缝时10分钟一次(终凝前)。记录初2试验结果与分析裂时间(从加水搅拌开始计时)、裂缝尺寸(终凝时最大裂缝宽度、最长裂缝长度)、裂缝数量(终凝时2．1试