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影响陶粒混凝土收缩性能的因素有哪些

对于普通混凝土来说,因为混凝土产生收缩的主要成分是水泥石,增加集料的相对含量可以减少收缩,在混凝土配合比一定时,采用弹性模量值较高的集料,也可以减少收缩。而陶粒强度相对较弱,弹性模量较低,其相对体积含量对收缩的影响需通过试验确定。

陶粒混凝土的收缩率随陶粒体积用量的增大而减小,陶粒体积用量由40%增大到44%,其收缩率相应由322×10-6减小到284×10-6,虽然陶粒的强度相对较弱,弹性模量相对较低,但在混凝土中同样能够抑制混凝土的收缩,这一基本规律与普通骨料混凝土相同。这一规律也可能是陶粒体积含量大时在拌和过程中吸水较多,能加强混凝土的自养护作用,从而减小收缩。

掺加抗拉纤维可以降低混凝土的收缩率,28d收缩率由302×10-6减小到260×10-6,但是减小收缩的效果并不明显,是因为抗拉纤维细度很大,在较小的掺量下就有很多的纤维根数,数量可达到700~3000万根/千米,这类纤维具备较强的抑制塑性开裂的能力,但是由于杜拉纤维弹性模量较低,所以对减小混凝土收缩的效果并不是特别明显。

硅灰对陶粒混凝土的收缩基本没有影响,这与对普通骨料混凝土的影响规律相同,也就是当硅灰掺量10%时,硅灰混凝土的收缩与基准混凝土的没有区别,而当硅灰掺量25%时,收缩偏大。

基准混凝土掺加8%膨胀剂,对陶粒混凝土的收缩同样没有较大影响。一般认为掺加膨胀剂能够补偿混凝土的收缩,这里膨胀剂对混凝土收缩基本没有影响,原因:(1)由于水胶比较低,(本试验水胶比为0.37。)钙钒石类膨胀剂水化缺少足够的水源,尤其是在缺少养护的条件下,该类膨胀剂的作用将受到较大限制,所以通过加大对陶粒的预湿程度,使陶粒能够在水泥水化过程中提供水源,为膨胀剂水化并产生膨胀能创造了良好的条件,可能会收到较好的补偿收缩的效果,但加大预湿程度,会给大规模施工带来不便,如用水量不易控制,预湿的均匀性不易控制等问题。(2)陶粒是一种多孔材料,可能吸收了一部分膨胀剂。

陶粒混凝土早期收缩比普通骨料混凝土小,这是由于陶粒内部多孔的“微泵”作用,使混凝土在搅拌时吸入部分水分,在水泥水化硬化早期,大多数毛细孔和陶粒都处于饱水状态,随着水泥水化的进行,毛细孔中的水渐渐耗尽,形成了更细小的毛细孔。然而,毛细孔内的湿度由于陶粒持续的供给水分而不会降低,致使水泥浆体不会产生自干燥。这就是陶粒混凝土自收缩比普通混凝土小的原因。

陶粒的弹性模量比较低,加之水泥用量较高,致使混凝土的总收缩比较大,本次试验,在28d龄期时陶粒混凝土的收缩率可达302×10-6,而普通骨料的收缩率为250×10-6,陶粒为普通骨料的1.2倍。

普通骨料混凝土收缩趋势线在28d龄期时已较平缓,也就是后期收缩已基本稳定,增长不大;而陶粒混凝土在28d龄期时仍然保持增长的趋势,后期收缩增长依然较大。

结语

(1)陶粒混凝土比普通混凝土收缩量要大,基本为普通混凝土收缩量的1.2倍;

(2)通过合理确定陶粒的体积用量,以及掺加高弹性模量的纤维可有效减小陶粒混凝土的收缩率;

(3)掺加膨胀剂和硅灰等掺合料对陶粒混凝土收缩性能影响不大。

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