csa抗裂防水剂对水泥水化放热速率影响及其混凝土补偿收缩作用探讨

《csa抗裂防水剂对水泥水化放热速率影响及其混凝土补偿收缩作用探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、CSA抗裂防水剂对水泥水化放热速率影响及其混凝土补偿收缩作用探讨张利俊，陈智丰，李晋梅，王彬，周健，隋同波(中国中材国际工程股份有限公司中材研究院，北京100102)【摘要】正在建设的某重点供水工程设计使用寿命100年，采用高抗渗和高抗冻的耐久性混凝土。混凝土中掺加了CSA抗裂防水剂。为确定大体积混凝土中CSA抗裂防水剂、粉煤灰和化学外加剂的掺量，控制大体积混凝土的温度应力，采用微量热仪对不同组成的胶凝材料体系的水化放热速率进行了研究。并结合混凝土热胀冷缩特性探讨了补偿收缩混凝土补偿收缩的作用。【关键

2、词】CSA抗裂防水剂：水化放热速率：补偿收缩：热胀冷缩1前言某正在建设的重点供水工程设计使用年限100年，隧洞形式的输水线路长度289．52公里，其中有第一段隧洞开挖洞径8．5m、长度近100公里，建成后将成为国内外最长的有压隧洞。隧洞衬砌混凝土采用泵送形式施工，设计指标为C35W12F200、Ca35W12DF60、C40W12DF80等。该隧洞大体积混凝土比较普遍，井壁混凝土厚度达2200mm，还有大量的厚度为600mm～800mm的接近大体积尺度的衬砌混凝土。为控制衬砌混凝土的早期裂缝，该工程掺

3、加了限制膨胀率0．050％以上的CSA抗裂防水剂。为确保工程质量，对混凝土的配合比和早期裂缝控制设专题进行了全面的研究。内容包括：混凝土原材料的选择；混凝土配合比优化设计；混凝土的抗压强度、劈裂强度、抗渗性、抗冻性、干缩(湿涨)率、限制膨胀率、抗碳化、钢筋锈蚀、混凝土绝热温升、导热系数、导温系数等力学和热物理参数试验研究；CSA抗裂防水剂、粉煤灰和化学外加剂等不同组成的胶凝材料体系的水化放热速率研究；混凝土温度应力有限元法仿真计算分析等。最终提出了既能满足设计提出的耐久性指标，又能控制混凝土早期干缩和

4、水化放热规律的低收缩、低水化热混凝土参考配合比。给出了单方混凝土的最小胶凝材料用量、最大水胶比、最小和最大含气量控制范围、粉煤灰和抗裂防水剂的最佳掺量范围、硬化混凝土气泡间距系数等关键性控制技术指标。本文重点介绍利用微量热仪，通过比对的方法对CSA抗裂防水剂、粉煤灰和化学外加剂等不同组成的胶凝材料体系的水化放热速率的研究结果，并结合混凝土热胀冷缩特性探讨了补偿收缩混凝土补偿收缩的作用。2原材料及其性能该重点供水工程采用的混凝土原材料包括低碱42．5普通硅酸盐水泥、天然河砂、D20和D40二级配碎石、F

5、类粉煤灰、CSA抗裂防水剂、缓凝剂及缓凝型聚羧酸高性能减水剂。所采用的胶凝材料体系的原材料的性能如下。2．1水泥的性能所用水泥的化学成分见表l，矿物成分见表2，物理性能见表3。20。C恒温下水化放热规律见图1，其3d、7d和14d放热量分别为226J／g、276J／g和305J／g。表1水泥样品的化学成分(XRF法)，％Si02A1203Fe203S03CaOMgOTi0221．425．623．542．6658．144．980．31表2水泥样品中主要矿物组成(XRD法)／％C，SC2SC3AC4AF5

6、3．713．16．110．7密度比表面积标准稠度用水量㈣／min撕溅／MPa表3水泥样品物理性能抗压强度瓜佃a／(g／cm3)／(m2／kg)／％初凝终凝3d28d3d28d3．0336325．217620827．551．05．57．8一g≤皂el巴娶3—0，、9T喜一虫，o—ution—J／口一E茹工图120"C恒温下水泥样品水化放热速率和水化热测试结果表4粉煤灰技术要求及检测结果技术要求项目检测结果I级II级细度(45mn方孔筛筛余)／％，不大于12．025．045．03．2需水量比糯，不大于95

7、．0105．0115．0101烧失量，％，不大于5．O8．015．03．68含水量／％，不大于1．0O．32安定性(雷氏夹沸煮后增加距离)，不大于，／ITLm5．01．O强度活性指数雠，不小于70．078．0备注：强度活性指数为粉煤灰作为水泥混合材时的技术要求，当粉煤灰作为混凝土掺合料使用时，《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB／T1596．2005)标准未做规定。2．2粉煤灰性能241表5粉煤灰样品的化学成分(Ⅺ球法)，％成分Si02A1203Fe203CaOMgOSOaK20Na／OR20烧失量结

8、果56．4223．895．054．551．540．342．45O．702．313．68粉煤灰的品质检测结果见表4，可以看出，除需水量比达到11级外，其它性能指标达到I级粉煤灰的技术要求。粉煤灰的化学成分见表5，为F类粉煤灰。2．3CSA抗裂防水剂性能表6抗裂防水剂检测结果CSA抗裂防水剂的主要成分为硫铝酸钙类膨胀剂，样品品质检测结果见表6，符合《混凝土膨胀剂》(GB23439—2009)标准中规定的II型产品技术要求，且干空(20"C、60％相对湿度)中