低温混凝土孔结构特征的正交试验研究

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1、建材世界2014年第35卷S1doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2014.S1.007低温混凝土孔结构特征的正交试验研究田悦(沈阳城市建设学院土木工程系,沈阳110000)摘要:通过正交试验分析了早强剂因子(A)取1%、2%、3%三个水平,粉煤灰因子(B)10%、15%、20%三个水平,高效减水剂因子(C)取0.6%、0.8%、1%三个水平,对低温混凝土孔结构特征的影响,验证了不掺防冻剂的情况下,研究掺合料对低温混凝土孔结构特征影响的可行性。关键词:低温混凝土;孔结构特征;正交试验OrthogonalExperimentoftheConcretePoreStr

2、uctureunderLowTemperatureTIANYue(ShenyangUrbanConstructionUniversitycivilEngineeringDepartment,Shenyang110000,China)Abstract:Basedontheorthogonalexperiment,thisstudyresearchsabouttheeffectsofmineraladmixtureontheporesizedistributionoflow-temperatureconcretewithoutantifreeze,withusingearly-stren

3、gthadmixture(1%、2%、3%),flyash(10%、15%、20%)andsuperplasticizer(0.6%、0.8%、1%)toresearchtheporesizedistributionwithoutadmixture.Keywords:low-temperatureconcrete;poresizedistribution;orthogonalexperiment我国北方广大地区有较长的寒冷时期,这种寒冷的气候,对混凝土施工影响很大。由于各种原因,混凝土冬季施工是很普遍的,尤其是大中型水利电工程,由于工程量大,一般长达几年,为利用冬季枯水季节修建[1]

4、导流工程和度汛建筑物等,不可避免的进行冬季施工。如何在冬季施工时使混凝土避免发生幼龄期冻害是急需解决的问题。冬季施工一般采取使用防冻剂的做法,但是由于各种防冻剂都有其很大的缺点,如氯盐[2]防冻剂会导致钢筋锈蚀、酰胺类防冻剂使用时会有氨气散发出来而产生很大的刺激性气味等等,所以大多数专家开始利用掺合料,但是国内对于掺合料在混凝土幼龄期使用的研究很少,在混凝土中掺入掺合料研究的水平,我国较之国外还相差很多。微观结构和宏观结构的关系是相辅相成的,而对于混凝土来说混凝土的[3]微观结构的特征发展情况对于混凝土强度和后期耐久性的影响应该有很大的作用,而对于低温混凝土如何保证混凝土较快的达到抗

5、冻临界强度,使混凝土不会冻坏,研究低温混凝土的孔结构就势在必行,但孔结构是一个很难控制的东西,为了研究在不掺加防冻剂的条件下,掺加不同掺合料,其掺量对低温混凝土孔结[4]构特征的影响,该文对粉煤灰和其他外加剂的掺量进行了正交试验,以确定研究低温混凝土孔结构特征合理的掺合料掺量,最终达到提高混凝土强度及后期耐久性的目的。1试验原材料1.1水泥采用的是沈阳市山水工源水泥厂生产的P.O42.5级普通硅酸盐水泥。1.2骨料采用粗骨料是石灰岩碎石,半径为5~20mm,即最大粒径为20mm,连续颗粒级配,压碎指标为2.1%,含泥量低于0.1%。表观密度约为2454kg/m3。细骨料为河砂,属中砂

6、,细度模数约为2.65,级配良好,属Ⅱ区。18建材世界2014年第35卷S11.3拌合水采用普通自来水。主要用于水泥水化,其次用于调节料浆的稠度及制品的性能。1.4外掺料1)高效减水剂采用的是辽宁北四达新材料有限公司提供的萘系减水剂。2)早强剂采用的早强剂是无氯盐的普通早强剂,对钢筋无锈蚀作用。3)粉煤灰粉煤灰是从烧煤灰的锅炉煤气中收集的粉状颗粒,属于人工火山灰质混合料,其本身没有或极少有凝胶性,但其粉末状态在有水存在时,能与Ca(OH)2在常温下发生化学反应,生成具有凝胶性的组分。采用沈阳沈河发电厂Ⅱ级粉煤灰,密度2.20g/cm3,需水量比97%,45。μm方孔筛筛余15%2正交

7、试验设计与过程[5]2.1因素与水平试验研究的是低温混凝土的孔结构特征,为了使混凝土在低温条件下早期强度能持续发展,所以本试验掺加了早强剂;为了提高混凝土的密实度,增大流动性,所以本试验选用了高效减水剂;为改善混凝土的孔结构及混凝土的耐久性,本试验选用了粉煤灰和硅灰。根据早强剂和高效减水剂的推荐掺量的实验结果,早强剂因子(A)取1%、2%、3%三个水平,高效减水剂因子(C)取0.6%、0.8%、1%三个水平。根据国内外学者相关试验研究粉煤灰因子(B)10%