大体积混凝土绝热温升影响因素试验研究

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1、大体积混凝土绝热温升影响因素试验研究三航科研院有限公司汪冬冬王成启【摘要】本研究通过系统开展混凝土绝热温升试验，对比研究单掺粉煤灰、单掺矿粉和粉煤灰矿粉双掺混凝土绝热温升的特点。同时研究水胶比、单方胶凝材料用量、混凝土人模温度、外加剂型号等对混凝土绝热温升的影响。研究结果表明：胶凝材料种类和用量是影响绝热温升的主要因素，缓凝外加剂对缓解和推迟混凝土放热过程也有显著作用；入模温度对混凝土绝热温升有明显影响。【关键词】大体积混凝土绝热温升绝热温升速率随着水运工程的发展，大体积混凝土结温升影响因素，分析混凝土绝热温升曲线的构应用越来越广泛。大型船坞结构底

2、板、重力规律，研究结果有助于指导大体积混凝土的式码头实体结构、大型桥梁(尤其是斜拉桥)配合比设计与优化。的承台、悬索桥的重力式锚碇结构、海上风力发电基础承台以及钢筋混凝土采油平台等均1原材料的选择及其基本性能测定为大体积混凝土结构。水泥水化放热在大体(1)水泥：安徽海螺牌PI52．5硅酸盐积混凝土内部积聚引起的温度梯度导致混凝水泥：土产生温度裂纹，是大体积混凝土工程中的(2)矿粉(BFS)：朱家桥$95高炉矿渣粉：主要问题之一。混凝土绝热温升是衡量混土(3)粉煤灰(FAⅡ)：上海闵行Ⅱ级粉煤灰：本身放热能力的根本依据．也是大体积混凝(4)砂：江西赣

3、江河砂，细度模数2．65；土温度控制的一个重要指标。随着高性能混(5)石子：粒径5～31．5mm连续级配的凝土技术的普及．粉煤灰和矿粉等矿物掺合碎石：料大量被使用，研究【l】表明。矿物掺合料的加(6)减水剂：麦斯特公司生产的RP25、入可以有效地降低混凝土的绝热温升．缓凝RP25一R高效减水剂。江苏博特新材料有限公型高效减水剂可以有效减缓混凝土的放热过司生产的PCA(4)一B高效减水剂。程：矿粉的温度敏感性较高，矿粉在高温环境原材料化学成分见表1．水泥和掺合料下的活性明显大于粉煤灰，粉煤灰对降低胶的物理力学性能见表2及表3。凝材料的水化放热速率十分

4、有效。本文在上述研究的基础上系统研究大体积混凝土绝热2混凝土绝热温升试验表1原材料主要化学成份矿物成分SiO22()3Fe203CaOMgOf-CaOK20SO3水泥21．296．O33．2966．371．090．50BFs31．7313．842．O140．767．87l_52FAⅡ50．1530．514．084．30．0881．20．50表2水泥的物理力学性能初凝时间终凝时间抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)安定性烧失量(％)(h)(h)3d28d3d28d2：453：30合格2．06．99．438．159．4—6一港工技术与管理2010年第1

5、期表3掺合料的物理与力学性能比表面积含水量烧失量需水量比活性指数(％)掺合料密度(g／cm。)(m2／kg)(％)(％)(％)7d28dBFS8504O8O．121．239678100FAⅡ6903960．182．479870742．1试验方案2．2．1胶凝材料用量和组成对绝热温升本研究采用HR一38型混凝土热物理参的影响数测试仪进行绝热温升试验。试验前采用(1)单掺粉煤灰混凝土50L水进行绝热温升率定试验，20℃、4O℃、研究结果(图l及表5)表明：随着粉煤60℃和80℃的空白水24h水温漂移<±0．02℃，灰掺量的增加，混凝土绝热温升显著降低，

6、降测试精度满足要求。为消除水泥中混合材对低百分率略低于粉煤灰取代水泥百分率，这绝热温升的影响，研究选用PI水泥作为原是由于粉煤灰自身具有微弱的水化放热特料进行，混凝土的配合比见表4。研究分别进性，同时粉煤灰均匀分散于水泥浆体中。改善行单掺粉煤灰、单掺矿粉以及粉煤灰和矿粉水泥颗粒水化环境促进水泥的早期水化。复合使用混凝土的绝热温升试验．同时研究根据绝热温升速率研究结果(图1及表单方胶凝材料用量、外加剂型号、入模温度等6)，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土绝热温升因素对混凝土绝热温升的影响。速率峰值降低，峰值出现的时间推迟。粉煤灰2．2试验结果与分析掺量每

7、增加10o／5，水泥放热峰向后延迟约表4混凝土配合比水泥种类胶凝材料(kg／m。)水(kg／ma)砂(kg／ma)石(kg／ma)减水剂(kg／ma)PI43415276210523．47-4．341h。粉煤灰二次水化放热在绝热温升速率曲混凝土绝热温升速率超过基准混凝土。线上也可以反映出来，在水泥水化放热峰值上述试验结果和分析说明。粉煤灰的活出现后2—3h，有微小的放热峰，粉煤灰掺量性不高，二次水化反应持续缓慢进行，二次水越大，二次水化放热峰越明显，24h后粉煤灰化放热对绝热温升贡献不大，因此粉煤灰的705赠蕤6(】翊5O赠霰40鼎3020100l

8、0100龄期(h)图1单掺二级粉煤灰混凝土绝热温升试验结果一7一表5粉煤灰掺量对混凝土绝热温升的影响粉煤灰掺量72h168