大温差地区水泥混凝土道面耐久性研究

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1、第39卷第5期四川建筑科学研究2013年10月SiehuanBuildingSciencell9大温差地区水泥混凝土道面耐久性研究林兴刚，容树俭，郝伟，刘方达(中国航空港建设第九工程总队，四川成都611430)摘要：通过设计大温差环境下机场道面混凝土的耐磨试验、抗冲击试验、抗冻性试验，研究了大温差环境下道面耐久性破坏的主要原因。试验结果表明，严酷条件下的机场道面混凝土，在有害介质与冻融循环双重作用下，道面的耐磨性能及抗冲性能急剧下降，在冻融循环作用下，道面强度下降很快，特别是道面的抗折强度比抗压强度下降得更快，在满足道面设计抗冻等级的情况下，达到抗冻等级的冻融循环次数后，混凝土

2、的抗折抗压强度损失超过50％。关键词：大温差；水泥混凝土道面；冻融；耐久性中图分类号：1／414文献标志码：B文章编号：1008—1933(2013)05—119—04性破坏，寻找引起耐久性破坏的主要原因，以便于在0引言工程实践中采取适当的防治措施，减少道面板的耐水泥混凝土道面板的耐久性破坏是由多种原因久性破坏。引起的，环境因素是引起破坏的主要因素之一，对于1原材料及水泥混凝土配合比设计高寒地区机场道面来说，温度变化是引起道面耐久性破坏的最主要的环境因素。温度的变化引起材料1．1原材料一系列性能的变化，其中一个明显标志就是体积随水泥：采用山丹铁骑生产的42．5R普通低碱水温度变

3、化的变形效应。当温度发生变化时，不同的泥；砂：采用清水产的砂子，细度模数=2．68，无材料会产生不同的热变形响应⋯。混凝土是一种潜在碱一硅酸反应危害；碎石：采用金塔产的碎石，粒非均匀的材料体系，由粗细骨料、硬化水泥浆、水以径为5～40mm连续级配；减水剂：采用天津产的及存留其中的气体组成，在温度变化下各组分材料UNF-5型高效减水剂，掺量为水泥用量的0．5％～必然产生变形的不一致，并在组分之间产生内应力，2．5％，减水率为15％；芒硝：采用四川彭州生产的影响混凝土自身性能【2_3J。在我国新疆、内蒙、西藏无色透明硫酸盐类矿物芒硝(Na：SO。·10H2O)。等部分地区，温度变化

4、幅度大，常年处于干燥环境。1．2混凝土配合比这些地区不但年温差大，13温差高(1962年新疆最水泥混凝土的配合比见表l。按表l所示的配高达35．8~C)，而且地面温度也很高(1974年新疆合比进行搅拌，出机塌落度为20mm，稠度为18S。吐鲁番达到82．3~C)J，这些地区的温度变化对混表1水泥混凝土的配合比凝土材料所造成的影响更加显著。另外，使用荷载的作用及混凝土内部结构的因素也是引起耐久性破坏的主要因素。对机场道面混凝土来说，其强度下降、抗冻性能降低、抗渗性不足、耐磨性能较差及抗冲击性能差等耐久性指标下降是引起道面结构不能2耐磨性试验使用的重要原因。2．1试验方案为了对严酷

5、条件下水泥混凝土道面板耐久性破按照表1所示的配合比进行成件，制成150mm坏进行研究，本文根据大温差地区的气候特征设计×150mm×150mm的试件，每组3个，共7组，成型了水泥混凝土的耐磨试验、抗冲击试验、抗冻性试验后24h拆模，放人标准养护室养护7d取出试件，l及冻融前后强度的变化等，研究水泥混凝土的耐久组在干空室(相对湿度为60％±5％温度为20cC±3~C)养护21d后取出，在MS-250型混凝土磨耗试收稿日期：2012-04．12验机上进行耐磨性试验，用第28d的磨耗量表示其作者简介：林兴剐(1973一)，男，研究生学历，高级工程师，主要从事工程管理工作。耐磨性能。E

6、—mail：luoeha2006@163．tom．．6组在干空室养护17d后取出，3组放进15~C120四川建筑科学研究第39卷一2O℃的水中浸泡4d(测温试件为C60混凝土试丧失，而表面的拉毛、刻痕，甚至刻槽等构造性功能块，与耐磨试件一起放入水中浸泡)，水深超过试件的减弱或丧失，必将影响道面的使用性能。顶面20mm，取出后放进TDR1型混凝土快速冻融从图中还可以看出，试件在硫酸盐溶液和冻融试验机进行饱水状态下的快速冻融试验，分别冻融循环的双重作用下，耐磨性能急速下降，在冻融循环5次、1O次和l5次，每次冻融循环时间为4h，在冻l5次后，磨耗量增加了将近一半，达到正常情况下结和

7、融化终了时，试件中心温度分别为一17℃±2qc的1．48倍。硫酸盐溶液对试件进行侵蚀，使混凝土和8℃±2cI二，冻融之间的转换时间为9min，到达预表面产生变化，在冻融循环的作用下，加速了硫酸盐定的冻融次数之后，把试件取出，用旧棉布擦干表的侵蚀，同时也加速了冻融作用的效果，这样形成了面，放在烘箱中进行烘干至恒重，然后在MS-250型恶性循环，使混凝土试件的耐磨性能降低。混凝土磨耗试验机上进行耐磨性试验。但在该试验过程中，并没有观察到硫酸盐侵蚀另外3组放进15'E～20clC的芒硝水(2％的试