基于温度-应力试验的掺膨胀剂混凝土抗裂性能研究
Study on the Early-age Cracking Resistance of Concrete with Expansive Agent Using Temperature-stress Testing Machine
浏览量:
关键词：
温度应力试验；钙质膨胀剂；镁质膨胀剂；抗裂性能；绝热温升
Key words：
Temperature-stress testing machine; CaO expansive agent; MgO expansive agent; Early-age cracking resistance; Adiabatic temperatu
刊期：
2020年2期
DOI：
10.19761/j.1000-4637.2020.02.014.05
文章编号：
基金项目：
湖北省知识产权局2018年度高价值专利培育、转化和产业化项目“建筑结构自防水关键材料的产业化应用与拓展研究”。
作者：
纪宪坤，刘 猛，向 飞，饶蔚兰，王海龙，刘 勇
单位：
武汉三源特种建材有限责任公司，430080
摘要
摘 要：通过温度-应力试验研究了钙质和镁质膨胀剂（Type-CaO, Type-MgO）对混凝土早期抗开裂性能的影响。结果表明，掺10% Type-MgO和Type-CaO膨胀剂混凝土的绝热温升较基准混凝土分别提高了3.6%和14.0%，断裂温度相对基准混凝土分别降低了9.7 ℃和1.7 ℃；约束条件下，掺10% Type-MgO膨胀剂混凝土的极限拉伸值和断裂应力相对基准混凝土均提高约27%，而掺10% Type-CaO膨胀剂混凝土的极限拉伸值和断裂应力与基准混凝土无明显区别；数据表明，镁质膨胀剂相比钙质膨胀剂可以明显提高混凝土的早期抗开裂性能，钙质膨胀剂不宜用于大体积混凝土的裂缝控制。
Abstract: The early-age cracking resistance of concrete with CaO and MgO expansive agent were investigated based on the temperature-stress testing. The results show that compared with reference concrete, the adiabatic temperature rise of concrete with 10% MgO and CaO expansive agent tested in adiabatic model increases by 3.6% and 14.0%, and the cracking temperature decreases by 9.7 ℃ and 1.7 ℃. In restrained condition, the ultimate extension value and cracking stress of concrete with 10% MgO expansive agent increase by 27%, while concrete with 10% CaO expansive agent has no significant difference with reference concrete. MgO expansive agent could evidently improve the early-age Cracking resistance of concrete, and CaO expansive agent can not be applied to crack control of mass concrete.
结论
（1）入模温度为20 ℃时，采用温度应力试验机绝热温升模式下测定的掺10%Type-MgO和Type-CaO膨胀剂混凝土的绝热温升较基准混凝土分别提高了3.6%和14.0%，断裂温度相对基准混凝土分别降低了9.7 ℃和1.7 ℃。
（2）掺10%Type-MgO膨胀剂混凝土的极限拉伸值和断裂应力相对基准混凝土均提高约27%，而掺10%Type-CaO膨胀剂混凝土的极限拉伸值和断裂应力与基准混凝土无明显区别。在绝热温升模式下，镁质膨胀剂可以明显提高混凝土的早期抗开裂性能，而钙质膨胀剂由于水化放热量大，水化速率较快，不宜用于大体积混凝土的裂缝控制。
（3）相同条件下，Type-CaO膨胀剂的水化反应速率明显高于Type-MgO膨胀剂，当温度为40 ℃和60 ℃时，Type-CaO膨胀剂的限制膨胀率在3 d和1 d内趋于稳定。
参考文献
[1] GILBERT R I.Cracking Caused by Early-age Deformation of Concrete-Prediction and Control[J].Procedia Engineering, 2017,172:13-22.
[2] 张红波.掺新型膨胀材料混凝土变形及抗裂性能研究[D]. 南京:南京航空航天大学,2012.
[3] WEI H,WANG Y,LUO J.Influence of magnetic water on early-age shrinkage cracking of concrete[J].Construction and Building Materials,2017,147:91-100.
[4] 杨易灵.预拌补偿收缩混凝土膨胀变形性能及抗裂性能试验研究[D].淮南:安徽理工大学,2015.
[5] 吴恺.基于温度应力试验机（TSTM）的大坝混凝土抗裂性能实验研究[D].杭州:浙江工业大学,2014.
[6] 董波.基于温度应力试验机试验的混凝土早期抗裂性研究[D].南京:南京航空航天大学,2008.
[7] 周小菲.混凝土抗开裂性能的评价方法与影响因素研究[D].北京:清华大学,2011.
[8] 林志海,覃维祖.温度应力试验机与温度应力实验[C].第八届全国混凝土耐久性学术交流会论文集,2012:51-62.
[9] 江晨晖，杨杨,马成畅,等.基于温度-应力试验和层次分析法的混凝土抗裂性能综合评价[J].硅酸盐学报,2015(8):1017-1023.
[10] 郭飞,刘加平,田倩,等.采用温度应力试验机研究补偿收缩混凝土的开裂敏感性[C].第五届全国混凝土膨胀剂学术交流会论文集,2010:75-80.
[11] LI H,TIAN Q,ZHAO H,et al.Temperature sensitivity of MgO expansive agent and its application in temperature crack mitigation in shiplock mass concrete[J].Construction and Building Materials,2018:613-618.
[12] 刘加平,郭舒,田倩,等.氧化钙膨胀熟料的水化动力学[J].建筑材料学报,2014(1):15-18.
引用本文
纪宪坤,刘猛,向飞,等.基于温度-应力试验的掺膨胀剂混凝土抗裂性能研究[J].混凝土与水泥制品,2020(2):14-18.
JI X K,LIU M,XIANG F,Study on the Early-age Cracking Resistance of Concrete with Expansive Agent Using Temperature-stress Testing Machine[J].China Concrete and Cement Products,2020(2):14-18.
相关文件