高性能混凝土抗凍性與孔結(jié)構(gòu)的關(guān)系

1、高性能混凝土抗凍性與孔結(jié)構(gòu)的關(guān)系1、 混凝土配制：本文配制了強度等級為C60的高強混凝土作為對比基準,在此基礎(chǔ)上配制了高性能混凝土?；炷僚浜媳纫姳?。在上述混凝土配合比中,D-60表示基準高強混凝土,H-60表示高性能混凝土,D-60水泥用量與H-60總膠結(jié)料用量相等。2、 混凝土抗壓強度本文測試了一直到齡期90d的混凝土抗壓強度,結(jié)果見表2。3 凍融試驗結(jié)果分析鑒于H-60的性能優(yōu)勢在后期,本文的凍融試驗在試件標準養(yǎng)護56d后開始。試驗中測試混凝土試件的抗壓強度損失率、抗折強度損失率、動彈性模量損失率。試驗中當抗壓強度損失率大于25%或動彈性模量損失率大于40%(也就是

2、說相對動彈性模量小于60%)時,即認為混凝土已破壞。試驗結(jié)果見圖1圖3。從圖1圖3可以看出,在凍融循環(huán)過程中,H-60混凝土的抗壓強度損失率、抗折強度損失率、動彈性模量損失率均顯著低于基準混凝土D260,且H260與D260各項損失率的差距在凍融后期更為明顯,這說明H-60混凝土耐久性劣化速度小于D-60混凝土。D-60在凍融250次后動彈性模量損失率(39、2%)已接近40%,說明耐久性即將失效,此時抗壓強度損失率(23、5%)也已接近于25%,所以D-60在鹽溶液中耐凍融次數(shù)約250次。在250次循環(huán)之后,D-60混凝土試件表面已出現(xiàn)明顯裂紋,凍融至300次時,試件表面裂紋已發(fā)展為較寬的裂

3、縫,且沿裂縫開始出現(xiàn)剝落。而H-60直到300次循環(huán)時,試件外觀也無明顯變化,其抗壓強度損失率、動彈性模量損失率均遠小于破壞臨界指標要求,由此可以認為,H-60在鹽溶液中耐凍融次數(shù)大于300次,依此,相比于基準混凝土D-60,可視其為具有高抗凍性的高性能混凝土。4 混凝土孔結(jié)構(gòu)變化與凍融耐久性的關(guān)系孔結(jié)構(gòu)是混凝土細觀結(jié)構(gòu)的重要內(nèi)容,它直接影響混凝土的許多性能,如強度、變形性能及耐久性4。本文選用光學顯微鏡測孔法和壓汞法對混凝土孔結(jié)構(gòu)進行測試。5 硬化混凝土氣孔檢測儀孔結(jié)構(gòu)測試硬化混凝土氣孔檢測儀可測試混凝土中的圓形氣孔。本文選用濟南生產(chǎn)的VISION208硬化混凝土檢測儀。

4、通過VISION208硬化混凝土含氣量檢測儀獲得的圖片示例本文采用圖像法進行顯微測孔。測量時,記錄氣孔總數(shù)、氣孔弦長、漿線長和測線總長便可計算出有關(guān)氣孔的參數(shù)，測試了標養(yǎng)56d的混凝土。測試結(jié)果如表3所列。中國水科院和交通部一航局科研所等單位的大量試驗結(jié)果表明,硬化混凝土氣孔平均間距系數(shù)不超過0.300mm時,混凝土抗凍等級即可達F300。由表3可見,基準混凝土D-60的氣孔平均間距系數(shù)大于0.300mm,故抗凍性較差;而高性能混凝土H-60的氣孔平均間距系數(shù)小于0.250mm,所以具有良好的抗凍性。由表3還可看出,H-60與D-60相比,氣孔平均弦長降低,但含氣量和氣孔比表面積增大,說明H-60孔隙率增大,但增加的是微小孔隙,這些微小孔可有效緩沖凍融破壞應力,無疑對混凝土的抗凍性有利。形成上述孔結(jié)構(gòu)特征的原因是H-60中摻入了優(yōu)質(zhì)引氣劑,引入了微細氣孔;且粉煤灰尤其是硅灰的細小顆粒及“二次水化”反應的產(chǎn)物填充了較大孔隙,進一步使大孔減少,微小孔增多,改善了混凝土孔結(jié)構(gòu),提高了混凝土抗凍耐久性。6結(jié)論1)由于摻入優(yōu)質(zhì)引氣劑、高效減水劑等外加劑及優(yōu)質(zhì)礦物摻合料,高性能混凝土形成了有利于改善抗凍耐久性的孔結(jié)構(gòu):大孔減少,小孔、微孔增多,孔分布均勻。2)在凍融循環(huán)試驗之后,混凝土孔結(jié)構(gòu)發(fā)生劣化,平均孔徑和總比孔容增大,說明混凝土中大孔含量增加。這是混凝土耐久性發(fā)生劣化的內(nèi)在機理。