混凝土水化热试验研究.pdf

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1、广东建材2012年第9期材料研究与应用混凝土水化热试验研究石柱铭杭羽徐炼[深圳市天地(集团)股份有限公司]摘要：混凝土水化反应释放热量是一个自然规律，但大体积混凝土内由于热量聚积造成内表温差过大，产生热胀和冷缩应力，该应力超出混凝土抗拉强度，易出现开裂现象。本文从用不同化学~f'DD剂、矿物外加剂并改变其掺量，试验对比水泥水化放热温升规律，确定大体积混凝土矿物外加剂和化学外加剂适宜掺量，实现降低水化热影响。关键词：大体积混凝土；水化放热规律；掺量随着建筑技术的不断发展，混凝土建筑越来越向大表1粉煤灰对水化热影响配合比型化、巨型化的方向发展。混凝土水

2、化热成为影响混凝编号水泥(g)矿物外加剂(g)标准砂(g)水(g)减水剂(g)120060080土体积稳定性，产生混凝土结构破坏的一项重要因素。2200600801．4混凝土在凝结硬化期间水泥发生水化反应放出大3160FA40600801．4量热量，根据传导原理，较大体积混凝土内部的热量散4140FA60600801．4512OFA80600801．4发是一个漫长的过程，水化放热在混凝土内部聚集，导610OFA1O0600801．4致混凝土的温度不断上升，而混凝土表面的温度由于空气的热交换要比内部混凝土多得多，特别是遇到寒流或气温显著变化时，内外温

3、差将在混凝土表面引起很大的拉应力；后期的降温冷却过程中，由于基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部引起拉应力。当这些拉应力超过混凝土的抗拉强度时，即会产生裂缝。因此，实现对于大体积混凝土施工，减少水化温升的技术途径可以O153O15∞T5是：①减少水泥总用量，以便降低混凝土由于水泥水化图1不同粉煤灰掺量对水化热的影响规律引起的温度升高；②掺加矿物外加剂，如掺加矿粉、粉煤的增强，CH开始与粉煤灰颗粒开始频繁地接触并进行灰等，在降低混凝土水化温升的同时，改善混凝土耐久水化反应，生成CSH凝胶。生成CSH凝胶所放出的热量性能，满足工程施工要求；③降低混凝

4、土在生产过程中远远小于C和C。S水化反应的放热量，并且生成CSH原材料入搅拌设备初始温度，然而在生产中操作难度较凝胶的反应较为缓慢，需要经历较长一段时问。所以随大；④加强施工养护，如采取降温、保温法。着粉煤灰掺量的增加水化热降低的也就越大。但是粉煤本实验主要研究前两条措施，采用不同化学J,I-DH灰掺量的线性增加并没有引起水化热的线性降低，而是剂、矿物J'b,Dl：l剂并改变其掺量，试验对比水泥水化放热比线性值更低，这是因为粉煤灰起到一定的扩散作用，温升规律，分析其影响水化放热的因素。分散了水泥颗粒，一定程度上减缓了水化反应，降低了1粉煤灰对水化热

5、的影响水化热。从图1可以看出，降低水化热的数量和延长温峰出当加入减水剂后，减水剂的憎水基团定向吸附于水现时间与粉煤灰的掺量有关，粉煤灰的掺量越大，水化泥质点表面，亲水基团指向水溶液，组成了单分子或多热降低的越多，延长温峰出现的时间越长。这是由于粉分子吸附膜。这就起到以下三方面的作用：①定向吸附煤灰部分取代了水泥，减少了水泥用量。在水泥水化初使水泥质点表面带上相同电荷，于是水泥质点分散开期，粉煤灰并没有参与水化反应。水泥中的粉煤灰颗粒来：②由于极性分子吸附在亲水基团使水泥质点的溶剂在水泥水化初期是水化生成物的成长场所。随水泥水化化层显著增厚，增加了质

6、点间的滑动能力，使质点更易的进行，由于介质中CH浓度加大和向空隙的渗透能力于分散；③加入减水剂显著降低水的表面张力和界面张一3一材料研究与应用广东建材2012年第9期力，使表面积相应增加，质点和水溶液的分散度显著增降低混凝土水化热，但由于过于延长最高温峰出现时长。由于以上几方面的作用，加入减水剂抑制延缓水泥间，会对混凝土凝结时间及早期强度带来不利影响。水化，使水泥的早期水化速率减慢，水化温升降低，如图3粉煤灰、矿粉双掺对水化热的影响1中1#、2#曲线所示。(1)当粉煤灰与矿粉掺量相同时，放热曲线如5#和随粉煤灰掺量增加水化放热规律如图1，相对不掺8

7、#，我们发现明显掺矿粉的水泥水化速率要高于掺粉煤粉煤灰，掺加30％(4#)粉煤灰放热峰出现时间延长约灰，出现最高温峰时间矿粉早于粉煤灰，最高温峰也较2h，最高温度降低10~C左右；掺量达到50％(6#)最高温粉煤灰高，说明矿粉发生二次水化反应早于粉煤灰，即：度与不掺粉煤灰l#降低约15℃，但放热峰值出现时间水化活性SG

8、大；但掺量达到5O％时，虽然能进性较矿粉差，矿粉复掺粉煤灰相对单掺矿粉能够降低拌一步降低最高温度，且使放热峰出现时问大幅度