混凝土強(qiáng)度倒縮的原因及解決方案
文章出處:本站 人氣:10650 發(fā)表時(shí)間:2020-04-13 18:12:28
強(qiáng)度倒縮的般理解為:是膠凝材料水化終止,不再提供強(qiáng)度增量,而內(nèi)部或外部環(huán)境又對(duì)強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響;二是雖然還有強(qiáng)度增量,但小于內(nèi)部或外部不利影響。無論那種情況均會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度倒縮。界定條件如下:
1、界定砼強(qiáng)度倒縮是指在采用常規(guī)原材料、正常配合比、正常施工(含試件成型)、標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下,針對(duì)28天強(qiáng)度(也可以更早齡期)基準(zhǔn),后期60天或更長(zhǎng)齡期出現(xiàn)的倒縮;
2、界定沒有特殊的早強(qiáng)劑、過量TEA等外部干擾;
3、界定沒有后期養(yǎng)護(hù)(或使用)的異常等等;
4、界定沒有試件制作及試驗(yàn)誤差等人為影響。
倒縮的發(fā)生主要體現(xiàn)在高強(qiáng)砼。對(duì)C60以上的砼,水膠比般小于0.35,膠凝材料用量大于500kg/m3,對(duì)于水化導(dǎo)致的內(nèi)部缺水,自干燥收縮等等,大家均有共識(shí),確實(shí)也有可能是由此產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,而出現(xiàn)強(qiáng)度倒縮,但自收縮更多的是影響彎拉強(qiáng)度,對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響通常并不顯著。
C60以上砼的熱溫升般大于50度,高溫峰般出現(xiàn)在48h左右,亦即砼試塊并不是在真正的20度環(huán)境下水化,內(nèi)部溫度要高得多,試件尺寸越大,強(qiáng)度等級(jí)越高,內(nèi)部溫度越高。在相對(duì)高溫環(huán)境下水化,其產(chǎn)物的致密度高、結(jié)晶度大、遷移率低,孔隙水滲透到未水化粒子表面越難,即后期水化條件受阻,強(qiáng)度增量受制。
這點(diǎn)只要做過蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝的都深有體會(huì):20度養(yǎng)護(hù)28天強(qiáng)度80MPa,改為60度蒸汽養(yǎng)護(hù)8小時(shí)后再標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)到28天,強(qiáng)度定遠(yuǎn)小于80MPa。關(guān)于這結(jié)論和觀點(diǎn)和驗(yàn)證,若沒有蒸汽養(yǎng)護(hù)條件,還可以倒過來做:對(duì)有倒縮現(xiàn)象的砼,用同材料和配合比,改用冰水拌制,倒縮現(xiàn)象就可能減弱。
溫差應(yīng)力釋放和凝膠結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變可以認(rèn)為是內(nèi)部和外部環(huán)境影響。在低強(qiáng)高水膠比砼中自收縮也存在,只是量小(40微應(yīng)變)對(duì)砼性能影響可忽略,所以沒引起關(guān)注。水化熱的問題在低強(qiáng)高水膠比砼中也不被關(guān)注。但高強(qiáng)砼不可忽視。
另方面是快速形成的致密凝膠結(jié)構(gòu),根據(jù)自由能(或熵或焓)理論,在自調(diào)節(jié)過程中也會(huì)出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力重分布,也有可能引起內(nèi)損傷。
般來說,溫度高于40度即可影響水化過程與機(jī)制,50度以上影響顯著。在50度條件下,純水泥砼與S95等量取代砼相比,當(dāng)取代率提高時(shí)(試驗(yàn)只做到50%以內(nèi)),是強(qiáng)度差增加,二是隨齡期延長(zhǎng),強(qiáng)度差進(jìn)步增大。但在20度標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)時(shí),隨礦粉摻量增加(大于10%)時(shí),強(qiáng)度是下降的,齡期延長(zhǎng)對(duì)差值影響率也不顯著。
因此,改善倒縮的方法之是適當(dāng)增加摻合料的比例。礦粉與粉煤灰復(fù)摻效果相似。另方面,可以設(shè)法降低砼入模溫度,也是控制砼強(qiáng)度倒縮的有效方法之。當(dāng)然緩凝劑的合理使用也有效果。
1、界定砼強(qiáng)度倒縮是指在采用常規(guī)原材料、正常配合比、正常施工(含試件成型)、標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下,針對(duì)28天強(qiáng)度(也可以更早齡期)基準(zhǔn),后期60天或更長(zhǎng)齡期出現(xiàn)的倒縮;
2、界定沒有特殊的早強(qiáng)劑、過量TEA等外部干擾;
3、界定沒有后期養(yǎng)護(hù)(或使用)的異常等等;
4、界定沒有試件制作及試驗(yàn)誤差等人為影響。
倒縮的發(fā)生主要體現(xiàn)在高強(qiáng)砼。對(duì)C60以上的砼,水膠比般小于0.35,膠凝材料用量大于500kg/m3,對(duì)于水化導(dǎo)致的內(nèi)部缺水,自干燥收縮等等,大家均有共識(shí),確實(shí)也有可能是由此產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,而出現(xiàn)強(qiáng)度倒縮,但自收縮更多的是影響彎拉強(qiáng)度,對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響通常并不顯著。
C60以上砼的熱溫升般大于50度,高溫峰般出現(xiàn)在48h左右,亦即砼試塊并不是在真正的20度環(huán)境下水化,內(nèi)部溫度要高得多,試件尺寸越大,強(qiáng)度等級(jí)越高,內(nèi)部溫度越高。在相對(duì)高溫環(huán)境下水化,其產(chǎn)物的致密度高、結(jié)晶度大、遷移率低,孔隙水滲透到未水化粒子表面越難,即后期水化條件受阻,強(qiáng)度增量受制。
這點(diǎn)只要做過蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝的都深有體會(huì):20度養(yǎng)護(hù)28天強(qiáng)度80MPa,改為60度蒸汽養(yǎng)護(hù)8小時(shí)后再標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)到28天,強(qiáng)度定遠(yuǎn)小于80MPa。關(guān)于這結(jié)論和觀點(diǎn)和驗(yàn)證,若沒有蒸汽養(yǎng)護(hù)條件,還可以倒過來做:對(duì)有倒縮現(xiàn)象的砼,用同材料和配合比,改用冰水拌制,倒縮現(xiàn)象就可能減弱。
溫差應(yīng)力釋放和凝膠結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變可以認(rèn)為是內(nèi)部和外部環(huán)境影響。在低強(qiáng)高水膠比砼中自收縮也存在,只是量小(40微應(yīng)變)對(duì)砼性能影響可忽略,所以沒引起關(guān)注。水化熱的問題在低強(qiáng)高水膠比砼中也不被關(guān)注。但高強(qiáng)砼不可忽視。
另方面是快速形成的致密凝膠結(jié)構(gòu),根據(jù)自由能(或熵或焓)理論,在自調(diào)節(jié)過程中也會(huì)出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力重分布,也有可能引起內(nèi)損傷。
般來說,溫度高于40度即可影響水化過程與機(jī)制,50度以上影響顯著。在50度條件下,純水泥砼與S95等量取代砼相比,當(dāng)取代率提高時(shí)(試驗(yàn)只做到50%以內(nèi)),是強(qiáng)度差增加,二是隨齡期延長(zhǎng),強(qiáng)度差進(jìn)步增大。但在20度標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)時(shí),隨礦粉摻量增加(大于10%)時(shí),強(qiáng)度是下降的,齡期延長(zhǎng)對(duì)差值影響率也不顯著。
因此,改善倒縮的方法之是適當(dāng)增加摻合料的比例。礦粉與粉煤灰復(fù)摻效果相似。另方面,可以設(shè)法降低砼入模溫度,也是控制砼強(qiáng)度倒縮的有效方法之。當(dāng)然緩凝劑的合理使用也有效果。
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