低温作用下混凝土抗拉性能的试验研究.pdf

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1、总357期交通世界·运输车辆2015年第15期(5月下)低温作用下混凝土抗拉性能的试验研究郭永佳(衡水公路工程总公司，河北衡水053000)摘要：为了研究低温冷冻作用对混凝土抗拉性能的影响，本文通过试验，测定不同温度作用后混凝土各龄期的抗拉强度、抗拉弹性模量和抗拉峰值应变。试验结果表明，混凝土各龄期的抗拉强度和抗拉箨}生模量都随着温度的降低逐渐增大，而抗拉峰值应伴随着温度的降低逐渐减小；相同温度下，随着龄期的延长，抗拉强度、抗拉弹性模量和抗拉峰值应变都逐渐增大，其中14d之前抗拉强度的增长趋势较明显，而14d~_后抗拉强度的增长趋势较缓慢。关键词：混凝土；

2、低温作用；抗拉强度；抗拉弹性模量；抗拉峰值应变中图分类号：U414_3文献标识码：A0引言土配合比见表2。混凝土作为一种土木建筑材料，由于具有强度高、耐1．2试验方法久性好和价格便宜等优点，已在建筑、隧道、桥梁和水工成型标准尺寸的混凝土抗拉试件，1d后脱模并养护至等土木工程领域得到了最为广泛地应用⋯。同时，由于我国规定龄期后，将试件取出；然后将试件放人低温室冷冻，西部、东北等地区冬季时极为寒冷，混凝土冬季施工越来冷冻室的温度可以调至一40。c，其中制冷速度为35。C／h，将越受到土木工作者的重视。混凝土中水泥材料的水化受温试件冷冻至一定时问后取出，按相关规

3、定进行抗拉强度试度影响较大，因此在相同条件下，不同温度的混凝土物理验、抗拉弹性模量试验和抗拉峰值应变试验]。力学性能必定会有所不同]。混凝土的抗拉性能作为混凝土力学性能的一项重要组成部分，对混凝土的使用性能具有2试验结果及分析重要影响口]，研究低温时混凝土的低温性能对冬季混凝土施2．1轴抗拉强度工具有重要的指导意义。为了研究低温作用时混凝土的抗拉性能，测定不同温度(25。C、．10。C、20。C、一30。C和一40。C)作用后混凝土各l试验龄期(3d、7d、14d和28d)的轴心抗拉强度，试验结果见1．1原材料图1。水泥选用郑州市新郑水泥厂生产的P．042

4、．5水泥，其主从图1可以看出，随着温度的降低，混凝土各龄期的要组成见表1。细集料采用普通河砂，细度模数为2．7，密度抗拉强度逐渐增大。例如，当温度由25。C降低至．40。C时，为2．63g／cm；粗集料为5mm～20mm连续级配碎石；矿物掺混凝土3d的抗拉强度从1．49MPa增大为1．77MPa，增长了和料选用I级粉煤灰和磨细矿渣，两者的比表面积分别为18．8％，混凝土28d的抗拉强度由2．94MPa增大至3．53MPa，570kg／m和510kg／m，减水剂为聚羧酸系高效减水剂；混凝增长了20．1％。由此说明温度越低，混凝土抗拉能力越表1：水泥的材料组成

5、表2：混凝土配合比设计(kg／m3)水灰比l水泥I水I砂l碎石l粉煤灰l矿渣lNT．k~J0．3I219I132l650l1250I131．4I876I4．38收稿日期：2015—3—25作者简介：郭永佳(1982～)，男，工程师，主要研究方向为道路桥梁施工管理。桥梁工程BR

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8、NGn墨『e一×啦j型戳挝慢℃濉度℃废℃图1：温度对抗拉强度的影响图2：温度对抗拉弹性模量的影响图3：温度对抗拉峰值应变的影响好。这主要是因为，随着温度的逐渐降低，当温度达到负混凝土3d的抗拉峰值应变1．073×10。降低至0．955X10～，降温时，混凝土内

9、部的自由水分逐渐结冰，冰晶填充在混凝低了11．0％，混凝土28d的抗拉峰值应变1．165×10。降低至土内部的空隙之中使孔隙两界面的粘结更牢固，在承受拉1．036×10一，降低了11．1％。这主要是因为，随着温度的降应力时，冰晶的粘结作用使混凝土抗拉能力提高。另一方低，当温度达到负温时，混凝土内部的水分结冰，且温度面，随着负温的降低，混凝土试件发生冷缩，且温度降低降低越多结冰越严重，结冰造成混凝土体积膨胀，对混凝越多，试件收缩越严重，混凝土密实度随着收缩的进行而土内部的损伤逐渐加重，在拉应力作用下混凝土出现破坏增大，因此抗拉强度得到提高。时的变形减小，因此

10、抗拉峰值应变减小。当温度相同时，当温度相同时，龄期越长混凝土的抗拉强度越大，其抗拉峰值应变随混凝土养护龄期的延长逐渐增大。中在14d以前，混凝土抗拉强度随龄期的增长速率较快，而14d以后抗拉强度随龄期的增长速率较慢。例如当温度3结论为一4O。c时，当龄期由3d延长至7d时，抗拉强度由1．77MPa混凝土各龄期的抗拉强度都随着温度的降低逐渐增增长为2．35MPa，增长了32．8％；当龄期由7d延长至14d大，表明温度越低，混凝土抗拉能力越好；当温度相同时，抗拉强度由2．35MPa增长为3．20MPa，增长了36．2％；时，混凝土抗拉强度随龄期的延长逐渐增大，

11、其中14d之前当龄期由l4d延长至28d时，抗拉强度由3．20MP