活性粉末混凝土早期收缩规律及其控制方法

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1、第36卷，第1期中国铁道科学Vo1．36No．12015年1月CHINARAILWAYSCIENCEJanuary，2015文章编号：1001—4632(2015)01—0040—08活性粉末混凝土早期收缩规律及其控制方法韩松，涂亚秋，安明结，余自若(北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044)摘要：使用振弦式应变计测量蒸汽养护活性粉末混凝土材料7d内的收缩值变形情况，研究活性粉末混凝土早期各阶段的收缩规律及其控制方法。研究表明：高温蒸养活性粉末混凝土7d内的总收缩应变高达1800×10一；收缩发展过程分为5个阶段：蒸养前以塑性收缩为

2、主，应变为1000×10～1200x10；蒸养初期升温阶段以升温和吸湿膨胀为主，应变为550×10～65O×10～；蒸养期间以自收缩和化学收缩为主，应变为600×10～7o0×10；蒸养降温阶段以降温收缩和干燥收缩为主，应变为300×10～4O0×10～；蒸养结束后3d内的收缩应变小于3o×10一，主要是干燥收缩。用粉煤灰和矿粉替代部分硅粉对活性粉末混凝土早期收缩有显著的抑制作用，矿粉主要抑制活性粉末混凝土蒸养过程中的自收缩，在较低掺量下作用效果优于粉煤灰，而粉煤灰主要抑制活性粉末混凝土的干燥收缩，在较高掺量下可以更有效降低蒸养结束时刻温

3、湿度突变造成活性粉末混凝土开裂的风险。减缩剂和膨胀剂均可有效抑制活性粉末混凝土的早期收缩以及收缩开裂的风险，但掺入过高的膨胀剂会造成水泥水化初期的塑性收缩大幅增加，应予以特别注意。关键词：活性粉末混凝土；蒸汽养护；早期收缩；矿物掺和料；减缩剂；膨胀剂中图分类号：U214．18：TU528．57文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—4632．2015．01．06活性粉末混凝土由于其优异的力学性能和耐久讨材料蒸养结束之后的长龄期收缩，对早期收缩并性能，目前已经广泛应用于铁路、公路、桥梁等重未进行系统研究。大工程建设中u

4、。。而活性粉末混凝土的收缩问题本研究使用振弦式应变计测量蒸汽养护活性粉一直是工程人员和研究人员关注的重点问题_4]。活末混凝土材料7d内的收缩值，根据材料养护条件性粉末昆凝土采用超低水胶比、大用量胶凝材料、进行收缩的温度修正，研究活性粉末混凝土早期各高掺量活性掺和料，并剔除了粗骨料【5]，使得其早阶段的收缩变形规律及矿物掺和料、化学外加剂对期收缩远大于同条件养护的普通混凝土l6]，由此引活性粉末混凝土早期收缩的影响规律，并提出早期起的收缩开裂风险不可忽视Ⅲ7]。蒸汽养护的活性粉收缩的控制方法，为铁路、公路、桥梁等大型工程末混凝土多用于预制

5、构件，蒸汽养护制度能够较好控制活性粉末混凝土早期收缩开裂的风险提供理论地控制活性粉末混凝土的后期收缩。蒸养结束后到依据和技术支持。28d龄期，活性粉末混凝土的收缩仅为100～300“m_8；然而从成型到蒸养结束，材料收缩往往超1原材料、配合比与试验方法过1000／amlg]。活性粉末混凝土蒸养期间处于高温环境，使用传统混凝土收缩测量方法难以准确得1．1原材料到其收缩曲线r】叩；在蒸汽养护的开始和结束时刻，活性粉末混凝土原材料采用42．5普通硅酸盐养护温度的剧烈变化对材料收缩造成显著影响，直水泥，细度3400cm3·g-。，初凝2h40mi

6、n，终接导致材料收缩开裂风险增加[1。然而由于试验凝3h40rain。熟料的主要矿物组成见表1；矿物方法的限制，现有研究关注较少，部分研究基于工掺和料选用平均粒径0．31m的硅粉、I级粉煤程经验提出了部分收缩控制方法l1，但仅限于探灰和$95矿粉，其化学成分见表2；细骨料选用粒收稿日期：2014—05一lO；修订日期：2014—11—27基金项目：自家自然科学基金资助项目(51408037，51278039)；中央高校基本科研业务费资助项目(2013JBM058)；北京交通大学人才基金资助项目(2014RC012)作者简介：韩松(1984

7、⋯)，男，河北石家庄人。讲师，博士。N5O55O5●七阱Ⅸ4Ⅸ第1期活性粉末t昆凝土早期收缩规律及其控制方法50OO41O0径0．16～1．25mm的级配石英砂；钢纤维选用直荐掺量0．8～1．2；膨胀剂选用HCAS型硫铝径0．22mm、长度13mm、抗拉强度2800MPa酸钙氧化钙类混凝土膨胀剂，为一种低需水复合型一～加66666加66加6加66666加的短细钢纤维；减水剂选用国内某厂生产的非萘系膨胀剂，固体粉状；拌和水均使用饮用水。高效减水剂，为褐色黏稠液体，减水率29，含表142．5普通硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成固量319／6，轻微

8、缓凝，不引气；减缩剂选用英国矿物组成C3SC2SC4AFC3Af-MgOf-CaO质量百分率／60．518．18．97．41．80．9某公司生产的Fos—R1型减缩剂，为褐色液体，推表2硅粉、