不同(W-C)混凝土变形性能和氯离子渗透特性探究.doc

不同(W/C)混凝土变形性能和氯离子渗透特性探究 　　摘 要： 设计了水灰比0.30、0.35、0.40和0.45的4种混凝土，研究了最大压应力分别为40% fcy和80% fcy，加载速度为5kN/s，重复5次时的重复压应力作用下，混凝土轴向变形性能，以及重复压应力作用后混凝土的氯离子渗透性能，探讨了水灰比对混凝土的工作性能和氯离子渗透性的影响作用。 关键词： 水灰比； 混凝土； 变形性能； 渗透特性 中图分类号： TU528 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2012）（11-12）-0041-02 我国正处于经济飞速发展阶段，经济建设对混凝土的需求量十分巨大，混凝土的生产已直接影响着我国经济的飞速发展。当今，混凝土的商品化进一步提出了提高混凝土经济性的必要性。影响混凝土经济性最重要因素是水泥用量，要求在混凝土性能不变前提下，用较少水泥生产出符合要求的混凝土[1]。因此，水泥混凝土的水灰比就显得尤为重要。混凝土的水灰比决定了混凝土强度和密实性，影响混凝土抗渗性、抗冻性、抗蚀性、抗碳化性等。捷克的J.詹姆鲍尔作过水灰比与混凝土之间关系的实验，结果表明，水灰比不仅影响硬化混凝土的强度、耐久性，还影响硬化浆体总空袭率和物理力学性能，胶结性水化产物的组成和性质，以及硬化浆体的耐久性等综合性能[2]。所以，水灰比对混凝土来说至关重要。本文针对混凝土的水灰比，系统研究了不同水灰比的混凝土在重复压应力作用下的混凝土轴向变形性能，以及重复压应力作用后混凝土的氯离子渗透性能，探讨了水灰比对混凝土的工作性能和氯离子渗透性的影响作用，从而为进一步推动混凝土的广泛应用提供技术支持。 1试验过程 1.1 原材料。水泥使用的P.O 42.5型硅酸盐水泥，基本物理力学性能见表1。其它原料包括：天然江砂，细度模数为2.65，属中砂，颗粒级配良好；辉绿岩碎石，粒径5～20mm，连续级配，压碎指标为5.3%；减水剂采用上海花王化学有限公司的Mighty 100萘系高效减水剂；引气剂采用上海麦斯特公司生产的MICRO-AIR202混凝土引气剂；缓凝剂采用葡萄糖酸钠缓凝剂。 1.2 混凝土配合比。本试验中，设计了水灰比0.30、0.35、0.40和0.45的4种混凝土W1、W2、W3、W4，配合比如表2所示。所有混凝土都采用强制型搅拌机搅拌，机械振动，钢模成型。新拌混凝土都具有较好的和易性，混凝土的塌落度控制在70～120mm左右。振动密实以后在试件表面覆盖塑料薄膜，24h以后脱模，标准养护。 1.3试验方法。利用WHY系列全自动应力试验机，分别研究水灰比0.30、0.35、0.40和0.45时，最大压应力分别为40% fcy和80% fcy，加载速度为5kN/s，重复5次时的重复压应力作用下，混凝土的轴向变形性能。混凝土氯离子渗透试验方法按ASTMC1202-97试验方法进行。试验仪器采用实验室自制的混凝土渗透性智能测定仪[3]。具体做法为：将试件切割成直径l00mm，厚度50mm的圆形试块，侧面用玻璃胶密封，待玻璃胶干燥后进行自然饱水，将饱水后的试件安装于有机玻璃试验腔体内，使其一端接触阳极电解质（质量分数为3% NaCl溶液），另一端接触阴极电解质（0.3mo1.L-1NaOH），并将装有这两种电解质的试验腔体中的阴极和阳极分别连接直流电源的正极和负极，施加60V电压，测量持续通电6h期间通过的电量。 2 试验结果与讨论 2.1 混凝土变形性能。1919年，美国D.Abrams通过大量的混凝土强度试验，提出了著名的水灰比定则，即当混凝土充分密实时，其抗压强度与水灰比成反比。而混凝土的强度又与其变形性能息息相关，因此，水灰比对混凝土的变形性能有较大影响[4]。 加载过程中混凝土的最大变形分别为279×10-6和332×10-6，卸载后混凝土的残余变形分别为23×10-6和38×10-6。混凝土的最大变形和残余变形取决于第1次加卸载，即应力水平；第2～5次加卸载重复过程中混凝土的变形与第1次加卸载过程中混凝土的变形相比未有明显增加。最大压应力为40%fcy和80%fcy时，0.35水灰比混凝土应力-应变曲线，由图可知，加载过程中混凝土的最大变形分别为307×10-6和408×10-6，卸载后混凝土的残余变形分别为25×10-6和54×10-6。混凝土的最大变形和残余变形仍取决于应力。最大压应力为40%fcy和80%fcy时，0.40水灰比混凝土，加载过程中混凝土的最大变形分别为380×10-6和886×10-6，卸载后混凝土的残余变形分别为38×10-6和116×10-6。最大压应力为40%fcy时混凝土的最大变形和残余变形仍取决于应力水平。最大压应力为80%fcy时混凝土的残余变形仍