混凝土早期自收缩与弹性模量的相关性试验研究

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1、浙江建筑，第28卷，第12期，2011年12月ZhejiangConstruction，Vo1．28，No．12，Dec．2011混凝土早期自收缩与弹性模量的相关性试验研究ExperimentalStudyontheCorrelativityofEarlyStageAutogenousShrinkageandElasticModu1ousofConcrete．谢丽，丁武洋XIELi，DINGWu—yang(1．应天职业技术学院，江苏南京210046；2．江苏省交通科学研究院，江苏南京211112)摘要：研究了混凝土早期自收缩与

2、相应弹性模量之间的关系，并分析了水灰比及砂率对混凝土早期自收缩及弹性模量的影响规律。研究结果表明：混凝土早期自收缩大小与相应的弹性模量具有显著的线性相关性；水灰比越小，混凝土早期弹性模量越大，自收缩也越大；砂率越大，早期弹性模量越小，自收缩反而越大，并且存在一个最佳砂率，使得弹性模量与自收缩对混凝土开裂的综合影响降到最小值。关键词：混凝土早期自收缩；弹性模量；水灰比；砂率．中图分类号：TU755文献标识码：B文章编号：1008—3707(2011)12—0059—04’混凝土早期自收缩是引起其开裂的主要因素之粗骨料采用石灰岩质

3、碎石，最大粒径为16mm，连续一，同时混凝土早期弹性模量、极限拉应变等力学参级配；砂子采用河砂，细度模数为2．3，颗粒级配良数的变化对裂缝控制也相当重要。弹性模量越小，好。减水剂采用萘系高效减水剂，减水率达20％一定收缩引起的弹性拉应力越小；极限拉应变越高，以上。抵抗早期变形受到约束而产生拉应力的能力越大，从表1水泥化学成分及物理性能而使材料开裂的危险越小。弹性模量是混凝土重要的力学性能，它反映了混凝土所受应力与所产生应变之间的关系，是计算钢筋混凝土结构的变形、裂缝开展和大体积混凝土的温度应力所必需的参数之一，综合分析混凝土早

4、期自收缩与弹性模量对混凝土收缩开裂趋势的影响就显得非常必要。因此，本章系统研1．2混凝土配合比究了水灰比、砂率对混凝土早期自收缩及弹性模量的本次试验研究中，水灰比与砂率是两个重要影响规律，并分析了两者之间的相关性。的参数。本文采用了五种不同水灰比，分别为1试验方法0．30、0．35、0．40、0．45、0．5O；同时还采用了五种不同砂率，分别为30％、32％、35％、38％、40％。1．1原材料参照《普通混凝土配合比设计规程(JGJ55—水泥为江苏双龙集团有限公司生产的P·042．52000)》，按照正交设计法则，确定了本次试

5、验所采普通硅酸盐水泥，其化学成分与物理性能见表l。用的混凝土配合比，见表2。收稿日期：2011—09—13作者简介：谢丽(1976一)，女，河南信阳人，讲师，从事混凝土结构工程方面的教学与研究工作。浙江建筑2011年第28卷叭￡!∞∞蕊∞表2混凝土配合比体内部毛细孔隙率下降，从而混凝土的弹性模量相987777766编g号水水O泥35砂555碎石58减O水率水⋯灰⋯比砂⋯％～应增大。而且，3d龄期前混凝土弹性模量发展非常快，3d龄期后增长较为缓慢，且不同水灰比混凝土0弘7∞8钙88们88∞能03弹性模量的增长速率基本相同。l46

6、2卯595"3707"l52：宝8m290¨mL0688888O2％％％％％％％％1．3试验方法O如4∞关于混凝土早期收缩的测量方法，目前还没有统一的标准。。根据实际情况，参照安明哲的试如∞07142l28验方法，本文采用了位移传感器来自动测试混凝龄期，d土的早期收缩，测试装置见图1。混凝土收缩试件图2不同水灰比混凝土的弹性模量的尺寸为100mm×100mm×550mm。混凝土早期自收缩的试验步骤具体为：(1)在试模底侧垫一层日drl／删融特富纶板，用布擦干净，然∞后再贴如一层加塑料薄加膜；长0向及短向内侧均插入可抽取的特富纶

7、板，且在短向内侧穿好测头，并用凡士林密封好以防止砂浆(水分)从缝隙流出；(2)将拌制好的混凝土装入试模，用振动台振捣密实，抹平后用塑料薄膜密封防止水分蒸发，将混凝土试件放在恒温室内(20±1)℃养护；(3)待混凝土将要初凝(本文选为混凝土浇筑成型后3h)时，拔出短向及长向的侧板，重新密封试模。同时，固定好位移传感器，使之与测头接触并与图3不同砂率混凝土的弹性模量计算机接好，此后每5min自动读数一次，测定收缩的整个过程中要避免试模或位移传感器受到振动。从图3中可看出，随着砂率的减小，即骨料含量本文同时进行了混凝土早期弹性模量试

8、验，试的增大，混凝土的弹性模量增加。混凝土中的骨料主件尺寸为150mm×150mm×300mm，从浇筑1d龄要起骨架作用，骨料含量增加，混凝土凝结硬化收缩期后开始测试。量减小，混凝土结构更加密实；另外，骨料本身的弹性混凝土电阻应变片特富纶板可拆卸测头位移传感器模量大于水泥石的