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混凝土強度倒縮的原因及解決方案

作者:點(diǎn)擊:1117 發(fā)布時(shí)間:2022-07-09

一、界定倒縮發(fā)生的基本環(huán)境和條件

強度倒縮的一般理解為:一是膠凝材料水化終止,不再提供強度增量,而內部或外部環(huán)境又對強度產(chǎn)生不利影響;二是雖然還有強度增量,但小于內部或外部不利影響。無(wú)論那種情況均會(huì )導致強度倒縮。界定條件如下:

1、界定砼強度倒縮是指在采用常規原材料、正常配合比、正常施工(含試件成型)、標準養護條件下,針對28天強度(也可以更早齡期)基準,后期60天或更長(cháng)齡期出現的倒縮;

 

2、界定沒(méi)有特殊的早強劑、過(guò)量TEA等外部干擾;

 

3、界定沒(méi)有后期養護(或使用)的異常等等;

 

4、界定沒(méi)有試件制作及試驗誤差等人為影響。

倒縮的發(fā)生主要體現在高強砼。對C60以上的砼,水膠比一般小于0.35,膠凝材料用量大于500kg/m3,對于水化導致的內部缺水,自干燥收縮等等,大家均有共識,確實(shí)也有可能是由此產(chǎn)生內應力,而出現強度倒縮,但自收縮更多的是影響彎拉強度,對抗壓強度的影響通常并不顯著(zhù)。

 

二、倒縮發(fā)生的影響因素、作用機理、部分解決方案

C60以上砼的絕熱溫升一般大于50度,溫峰一般出現在48h左右,亦即砼試塊并不是在真正的20度環(huán)境下水化,內部溫度要高得多,試件尺寸越大,強度等級越高,內部溫度越高。在相對高溫環(huán)境下水化,其產(chǎn)物的致密度高、結晶度大、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,強度增量受制。

 

這一點(diǎn)只要做過(guò)蒸汽養護工藝的都深有體會(huì ):20度養護28天強度80MPa,改為60度蒸汽養護8小時(shí)后再標準養護到28天,強度定遠小于80MPa。關(guān)于這一結論和觀(guān)點(diǎn)和驗證,若沒(méi)有蒸汽養護條件,還可以倒過(guò)來(lái)做:對有倒縮現象的砼,用同材料和配合比,改用冰水拌制,倒縮現象就可能減弱。

 

溫差應力釋放和凝膠結構轉變可以認為是內部和外部環(huán)境影響。在低強高水膠比砼中自收縮也存在,只是量?。?0微應變)對砼性能影響可忽略,所以沒(méi)引起關(guān)注。水化熱的問(wèn)題在低強高水膠比砼中也不被關(guān)注。但高強砼不可忽視。

 

另一方面是快速形成的致密凝膠結構,根據自由能(或熵或焓)理論,在自調節過(guò)程中也會(huì )出現內應力重分布,也有可能引起內損傷。


一般來(lái)說(shuō),溫度高于40度即可影響水化過(guò)程與機制,50度以上影響顯著(zhù)。在50度條件下,純水泥砼與S95等量取代砼相比,當取代率提高時(shí)(試驗只做到50%以?xún)龋?,一是強度差增加,二是隨齡期延長(cháng),強度差進(jìn)一步增大。但在20度標準養護時(shí),隨礦粉摻量增加(大于10%)時(shí),強度是下降的,齡期延長(cháng)對差值影響率也不顯著(zhù)。


因此,改善倒縮的方法之一是適當增加摻合料的比例。礦粉與粉煤灰復摻效果相似。另一方面,可以設法降低砼入模溫度,也是控制砼強度倒縮的有效方法之一。當然緩凝劑的合理使用也有效果。


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