谈清水自密实混凝土工作性能影响因素Word文件下载.docx
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1试验
1.1原材料
水泥为台泥P·
O42.5水泥,其物理性能见表1。
1.2试验方法
工作性能的测定分为流动性测试和间隙通过性测试。
其中流动性测试包括:
坍落扩展度试验和T500试验;
间隙通过性测试包括:
L形仪试验、J形环等试验。
1.3配合比
利用5~10mm粒径粗集料嵌于10~20mm粒径粗集料,设定采用粒径为10~20mm和5~10mm的粗集料混合比例分别为9:
1,8:
2,7:
3,6:
4,5:
5。
确定粗集料的体积率和质量,JGJ/T283-2012《自密实混凝土应用技术规程》中要求自密实混凝土中粗集料的体积率应不大于0.35,但为探究粗集料体积率即混凝土浆体含量对清水自密实混凝土的影响,设计粗集料体积率(Vg)的参数为0.33~0.37。
设定粗集料体积率为0.33,0.34,0.35,0.36,0.37共5档。
分别设定砂体积率为0.41,0.42,0.43,0.44,0.45;
矿粉及粉煤灰掺量及比例为30:
20,25:
15,20:
15,15:
15(矿粉:
粉煤灰),外加剂掺量根据混凝土状态确定。
2结果与讨论
2.1粗集料级配对混凝土工作性能影响
控制10~20mm与5~10mm,2档粗集料混合的比例为9:
5,对清水自密实混凝土的工作性能进行对比试验。
粗细粒径不同比例混合的T500测试结果见图1。
由图1可见,随着比例的增大,T500也逐渐增大。
粗细粒径不同比例混合对扩展度测试和间隙通过性测试的影响见图2和图3。
由图2、3可见,当粗细骨料比例为7:
3时,混凝土的坍落扩展度和J环扩展度达到峰值,间隙通过性最好。
粗细粒径不同比例混合下L形仪测试结果见图4。
由图4可见,当粗细骨料比例为7:
3时,混凝土的填充性能最好。
从以上试验数据可以得出,单纯考虑工作性能,粗骨料混合比例为(10~20)mm:
(5~10)mm=7:
3时清水自密实混凝土的流动性、通过性和骨料包裹性达到最佳状态。
2.2粗集料体积率对混凝土工作性能影响
控制粗集料体积率为0.33,0.34,0.35,0.36,0.37,进行粗集料体积率对性能的影响研究。
不同粗集料体积率下T500测试结果见图5。
由图5可见,随着粗集料体积率的增大,清水自密实混凝土的T500逐步增大。
不同粗集料体积率下扩展度测试、L形仪测试结果和间隙通过性测试的结果见图6~图8。
由图可见,随着粗集料体积率增加,浆体占比减少,浆体不能很好地带动粗集料流动,导致混凝土的流动性、间隙通过性和填充性能下降。
2.3砂体积率对混凝土工作性能影响
控制砂体积率为0.41,0.42,0.43,0.44,0.45,研究其对清水自密实混凝土工作性能的影响。
不同砂体积率下T500测试结果见图9。
由图9可知,随着砂体积率的增加,T500性能的测试结果逐渐增加。
不同砂体积率下扩展度测试和间隙通过性测试结果见图10和图11。
由图10、11可知,随着砂体积率的增长,扩展度和间隙通过率先变大后变小。
随着砂含量的增加,砂浆逐渐饱满,砂浆黏度得到了改善,对粗集料的包裹性及润滑效果逐渐转好,提升了混凝土的流动性和间隙通过性。
砂体积率过高时,砂浆黏度过高,胶凝材料用量变小,导致砂浆对粗集料的润滑效果变差,砂浆难以充分裹挟粗集料流动。
由图12可知,随着砂体积率的增加,清水自密实混凝土的填充性呈现出先好后差的状态。
当砂体积率较低时,砂体积率的增加会使砂浆黏性增加、加强了浆体的润滑作用,改善了混凝土体系的包裹性和黏聚性,增强了流动性和填充性。
当砂体积率过高,砂浆黏度过高,润滑作用较差,稠度过大,导致流动性和填充性降低。
2.4矿物掺合料对混凝土工作性能影响
控制矿物掺合料掺量及比例为30:
15共5档,研究其对清水自密实混凝土工作性能的影响。
不同矿物掺合料掺量及比例下T500测试结果见图13所示。
由图可知,随着矿物掺合料总体掺量的增加,即流动速度先加快后变慢。
这是由于当矿物掺合料掺量较小时,矿物掺合料的形态作用和微珠效应起润滑作用,流动性增加。
当矿物掺合料掺量过大时,由于混凝土中掺加的矿粉和粉煤灰颗粒粒径均小于水泥颗粒粒径,胶凝材料整体的比表面积增大,使得胶凝材料表面需要吸附更多的水,因此,混凝土砂浆流动度随矿物掺合料掺量的增加而降低。
不同矿物掺合料掺量及比例对扩展度、间隙通过性及填充性的影响见图14~16。
由图可知,随着掺量增大,各性能先变好后变差。
这是由于矿粉及粉煤灰的掺入改善黏度、提高了浆体对集料的裹挟能力,提高了流动性能。
掺量过量时,混凝土拌合物的黏聚性过大,流动性降低。
3结论
1)控制两档粗骨料比例9:
结果表明,粗骨料中粒径(10~20)mm与(5~10)mm的比值为7:
3时,工作性能最佳。
2)控制粗集料体积率为0.33,0.34,0.35,0.36,0.37,进行粗集料体积率对性能的影响研究。
结果显示工作性能随着粗集料体积率的上升而下降,粗集料体积率对混凝土离析率影响较大;
粗集料体积率为0.35时离析率最佳。
3)控制砂体积率为0.41,0.42,0.43,0.44,0.45,研究其对清水自密实混凝土工作性能的影响。
结果表明,随着砂体积率的增加,工作性能先增加后下降,当砂体积率为0.44时工作性能最优。
4)控制矿物掺合料掺量及比例为30:
15,研究其对清水自密实混凝土工作性能的影响。
随着矿物掺合料掺量的增加,工作性能先增加后下降,当矿粉、粉煤灰掺量分别为25%和20%时,混凝土工作性能最优。