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实验目的
本文采用平板约束试验,研究高效减水剂、膨胀剂、纤维、矿渣、粉煤灰等材料及其不同组合,对混凝土的早期塑性收缩和开裂性能,优化混凝土的制备技术,制备出早期塑性收缩小的混凝土材料。
实验原理
通过平板约束模具,混凝土在早期收缩时候,由于平板的约束作用会产生应力,混凝土在应力作用下会产生裂缝,通过记录裂缝的宽度、条数和长度来判定混凝土的收缩性能。
实验仪器
参考中国工程院水利与建筑学部《混凝土结构耐久性设计与施工指南》[14]中日本笠井芳夫教授提出的设计方法,本实验的试件尺寸为600mmX600mmX63mm,用于浇注试件的钢制模具见图。模具的四边用
L63mmX的等边角钢制成,四边与底板通过螺栓固定在一起,以提髙模具的刚度;在模具每个边上用双螺帽固定下排7个①6X100mm螺栓和上排7个①6X50mm螺栓。两排螺栓相互交错,便于浇筑的混凝土填充密实。在模具底板的表面铺上低摩阻的聚四***乙烯薄膜。
]
四边布设栓钉的平板试验模具照片
实验配合比
本次实验通过比较和经验最终水灰比定为,灰砂比为3:5。矿渣
和粉煤灰的掺量等量取代水泥,0%、10%、20%、40%取代,纤维的掺
量定为%m)体积比掺入,减水剂掺量为胶凝材料的%,减缩剂,膨胀剂
的掺入见下表:单位(千克/立方米)
编
号
水
泥
粉
煤
灰
矿
渣
砂
石
膨
胀
剂
减
缩
剂
(
减
水
剂
纤
维
水
胶
比
W
A0
450
750
1045
180
A1
405
750
1045
45
180
A2
450
750
;
9
180
1045
Bl
405
45
750
1045
180
B2
360
@
90
750
1045
180
B3
270
/
180
750
1045
180
Cl
!
360
45
45
750
1045
180
C2
270
90
90
750
1045
180
D0
450
750
1045
180
El
360
45
750
1045
45
9
》
180
E2
315
90
750
1045
45
9
180
E3
225
180
750
1045
45
9
180
E4
315
45
45
750
1045
]
45
9
180
E5
225
90
90
750
1045
45
9
180
5实验原材料
水泥:级普通硅酸盐水泥
%
矿渣
粉煤灰
砂子
石子
自来水
减缩剂
膨胀剂
减水剂
聚丙烯纤维
6混凝土搅拌与试件制作
实验每组做三个试件加强实验可靠性。采用强制搅拌机进行搅拌,投料和搅拌顺序为:先加胶凝材料和砂、石,同时撒入聚丙烯纤维,干拌lmin,再加入混有髙效减水剂的水,湿拌3〜5min。对于掺加纤维的混凝土,聚丙烯纤维在干拌时加入。
《
试件浇注、振实、抹平后,放入观测环境,控制环境温度(28土3。0和相对湿度(50土2%),混凝土表面的温度为35土21。
记录观察到的试件表面出现每条裂缝的时间。当试件表面出现贯穿裂缝后很少会再有新的裂缝出现,这时每1h观察一次,直到24h观察结束。在24小时后,仔细观测所有裂缝数量与总长、裂缝的最大宽度。裂缝长度以肉眼可见为准,用钢尺测量长度,近似取裂缝两端直线距离,当裂缝出现明显弯折时,以折线长度之和代表裂缝长度。
裂缝宽度用英国产的EL35型50倍读数显微镜测量,精度为,如图所
示,取裂缝最宽处的宽度代表该裂缝的裂宽。
图塑性收缩开裂实验过程
HMEL35裂缝显微镜
根据观测结果,分别计算不同配合比混凝土的总裂开面积A和单
根裂缝的平均开裂面积a,计算公式如下:
N
眉二工叫-
i=i
a
N
式中,iw—第i根裂缝的最大宽度,mm;il—第i根裂缝的长度,mm;N—总裂缝数目,根。
8实验数据记录表
裂缝观测试验结果
混凝土
!
初裂时间
/h:min
裂缝条数/
根
最大裂缝宽
度/mm
总裂开面积
/mm2
A0