张树青等：矿粉混凝土干燥收缩性能矿粉混凝土干燥收缩睢生雒张树青１，刘百臣２，陈元峻３（１．同济大学材料学院材料工程研究所。上海２００４３３；２．上海宝钢生产协力公司，３．上海宝田新型建材有限公司，上海２００９４２）上海２０１９００【摘要】主要研究了矿粉对混凝土干燥收缩性能的影响。试验结果表明：①在同水胶比条件下，矿粉掺量越多，混凝土干缩值越大；②在同标号条件下，普通掺量（２０％一３５％）的矿粉混凝土的干缩值与基准混凝土相比增幅不大；③在同标号（Ｒ２８）条件下，矿粉掺量≥３５％时，混凝土的早期干缩值（７ｄ）的增幅都较大。【关键词】矿粉；？昆凝土；干燥收缩；掺量【中图分类号】Ｔｕ５２８．２【文献标识码】Ａ【文章编号】１００ｌ一６８６４（２００５）ｏｌ—ｏ００１一０３ＤＲＹＩＮＧＳＨＲＤｑＫＡＧＥＯＦＣＯＮＣＲＥＴＥＺＨＡＮＧＳｈｕ．ｑｉｎ９１，ＬＩＵＢａｉ—ｃｈｅｎ２，ＷＩＴＨＧＲＯＵＮＤＣＨＥＮＳＬＡＧＹｕａｎ－ｊｕｎ３（１．Ｔｏｎ西ｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００４３３，Ｃｈｉｍ；３．ＳｈａＩｌ曲ａｉ２．Ｓｈａｎ曲ａｉＢａｏｇａｎｇＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１９００。Ｃｈｉｎａ；ＢａｏｔｉａｌｌＣｏ．Ｌ上ｄ．ｏｆＢｕｉｌｄｉｎｇＭａｔｅ＾ａｌｓ，Ｓｈａｎ曲ａｉ２００９４２，Ｃｈｉｎａ）ｏｎＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｎｎｕｅｎｃｅｏｆｏｒｄｉｎｇａｒｙｇｒｏｕｎｄｓｌａｇｐａｐｅｒ．ＴｈｅＩ．ｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｄｒｙｉｎｇｓｈｒｉｎｋａｇｅｏｆｃｏｎｒｅｔｅｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｉｎｔｈｉｓｃｏｎｔｅｎｔｔｈａｔ：ｑ）ｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｓａｍｅｗａｔｅｒ—ｂｉｎｄｅｒｒａｔｉｏ，ｔｈｅｈｉｇｈｅｒｔｈｅｏｆｇｒｏｕｎｄｓｌａｇ，ｔｈｅｌａ昭ｅｒｔｈｅｄｒｙｉｎｇｓｈｒｉｎｋａｇｅ；（》ｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｓａｍｅｓｔｒｅｎｇ山，２５％～３０％ｇｒｏｕｎｄｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｉｎｗｈｉｃｈｇｒｏｕｎｄｓｌａｇｔｏｃｏｎ－ｓｌａｇａｄｄｉｔｉｏｎｄｏｅｓｎｏｔｉｎｎｕｅｎｃｅｄｒｙｉｎｇｓｈｒｉｎｋａｇｅｔｅｎｔｏｂＶｉｏｕｓｌｙ；③Ｆｏｒａｔｉｓｏｖｅｒ３５％，ｄｒｙｉｎｇｓｈｒｉｎｋａｇｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｂｖｉｏｕｓｌｙｅａｒｌｙａｇｅｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｃｏｎｃｒｅｔｅｗｉｔｈｓａｍｅｓｔｒｅｎｇｔｈ．１（ｅｙ、：１１．ｏｒｄｓ：ｇｒｏｕｎｄｓｌａｇ；ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｄｒｙｉｎｇｓｈｒｉｎｋａｇｅ；ａｄｄｉｔｉｏｎ０前言混凝土的变形如同强度一样是混凝土的又一项重要性能，它与混凝土可能发生的开裂与破损密切相关。混凝土的收缩变形又包括：塑性收缩、干燥收缩、自收缩、温度收缩和碳化收缩。影响混凝土收缩的原因很多，除了外界因素（温度、湿度等），就混凝土材料本身，就有水泥组份和用量，水灰比。用水量，集料品种与含量，掺合料品种与数量以及外加剂等等。本文主要是采用常用的混凝土无约束收缩试验的方法，在其它条件基本不变的情况下，着重探讨矿粉对混凝土干燥收缩性能的影响。１１．１求时间测试，试件尺寸１００ｍｍ×１００ｍｍ２试验结果与讨论ｘ５１５ｍｍ。为了探讨矿粉掺量对混凝土干燥收缩的影响，本文测试了基准混凝土和矿粉混凝土在不同水胶比条件下（用水量固定为１８５Ｋｇ／ｍ３）的干缩值。水胶比范围０．３—０．６；矿粉掺量为２０％一６５％；坍落度控制为１９０±１０ｍｍ，由减水剂掺量调节；砂率为３８％。干缩值测试延续至１８０ｄ为止。２．１矿粉混凝土干缩值与时间的关系原材料与试验方法原材料（１）水泥：４２．５Ｒ型普硅水泥，水泥抗压强度（按ｆｏ己ＧＢｌ７５一１９９２）尺３＝３４．５ＭＰａ，Ｒ２３＝６２．８ＭＰａ；（２）矿粉：立磨生产，比表面积４２２ｍ２／ｋｇ；趔婷Ｈ＿（３）砂：中砂，Ⅱ区，细度模数Ｍｘ＝２．４８；（４）石子：碎石，５～２５ｍｍ连续级配；（５）减水剂：花王萘系高效减水剂。时间（ｄ）图ｌ基准混凝土干燥收缩随时问变化情况１．２试验方法干燥收缩试验参照ＧＢＪ８２—８５普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法进行测试。成型后标养１ｄ拆模，水养护２ｄ，取出测零点，然后置于ＲＨ为６０％～７０％的空气中，按要两种混凝土的干燥收缩值随时间的变化示于图１和图万方数据 ２低温建筑技术２００５年第１期（总第１０３期）２。图１为基准混凝土，图２为矿粉混凝土，由于掺量不同时，曲线图形相似，因此，仅列出掺量为５０％的矿粉混凝土的自收缩曲线。从曲线图形可判断混凝土自收缩值随时间的变化大致符合对数函数曲线。不同配比试件的相应回归方程列于表ｌ。由于曲线相关系数均很高，以下关于各种参数对自收缩值影响的讨论均采用按表列方程得出的各龄期自收缩的回归值。２．２矿粉混凝土干缩值与水胶比的关系图３为基准混凝土和矿粉混凝土（掺量３５％）干缩值与水胶比的关系，表２为不同掺量矿粉混凝土的水胶比与干缩值的关系，由于本文试验是在用水量固定不变的情况下进行的，水胶比的变化，就是胶凝材料用量的变化，也就是混凝土标号的变化。图３中三组曲线分别为早期（７ｄ）、中期（６０ｄ）和后期（１８０ｄ）的干缩值。由图ｌ、图２和表ｌ可见，随着水胶比的增加，两种混凝土的各龄期收缩值都相应减小。或者说，高标号混凝土的收缩值要大于中、低标号的混凝土。由ｐｂ于混凝土发生干缩的主要组份是水泥浆体，因此，其干缩值应是水化水泥浆体体积含量的函数ｌｌＪ。显然，当其它条件不爱。鼍镣Ｈ－表２不同掺量矿粉混凝土的水胶比与干缩值的关系时间（ｄ）图２矿粉混凝土（５０％）干燥收缩随时间变化情况表ｌ不同掺量矿粉混凝土干缩值与时间的关系７Ｋ５０Ｌ＝３７９—３８０（Ｗ／Ｂ）Ｌ＝５４０．４—３７２（Ｗ／Ｂ）Ｌ＝６２２．４—３６７（Ｗ／Ｂ）Ｌ＝４３７．９—４７２（Ｗ／Ｂ）Ｌ＝６２９．７—５０ｌ（Ｗ／１１）Ｌ＝７２７．９—５１７（Ｗ／Ｂ）ｌｌ１５０６０１８０７０．９９７Ｏ．９９４Ｏ．９９２Ｋ６５６５６０１８０ｐｂ交Ｖ捌姆Ｈ－图３基准与矿粉（３５％）混凝土水胶比与干缩值的关系㈣吾三旨羞囊：＝＝Ｅ＝７翠ｚｏｏ卜蔓箫。Ｌ。．。竺．万方数据 曩｜ｐｂ伽｜｜姗㈣ｏ１＿洲广一Ａ１８０ｄ１．一Ｉ—１ｒ＿。’Ｉ阿田一划婚Ｈ－Ｏ１０２０３０４０５０６０ＳＧ／（ＳＧ＋Ｃ）（呦（ｂ）Ｗ／Ｂ＝Ｏ．６图４矿粉掺量与混凝土干缩值的关系张树青等：矿粉混凝土干燥收缩性能３变时，混凝土的干缩值也应当是水泥用量或胶凝材料用量的下特点。函数，从本文测得的结果看，两者的关系基本上都是线性的。（１）在各种情况下均不同程度地高于基准混凝土，其２．３矿粉混凝土干缩值与矿粉掺量的关系增幅要高于同水胶比情况下的增幅。这是由于在同标号时．图４为不同水胶比条件下，矿粉掺量与混凝土７、６０和１８０ｄ矿粉混凝土的水胶比要低于基准混凝土，而干缩值是与水胶干缩值的关系。图中曲线均为回归线，从图４可以看出：比成反比的。（１）掺人矿粉后，混凝土干缩值都有不同程度增加，掺（２）矿粉混凝土掺量越高，干缩值增幅越大。如掺量量越高，增幅越大。早、中、后期干缩值变化趋势大体相似。在２０％时，增幅很小，１８０ｄ干缩值增幅值仅为Ｏ～４％；而掺（２）矿粉掺量对干缩值的影响程度还与水胶比有关。量为５０％时，则为１５％一２４％。无论是早、中、晚期，其干缩曲线的斜率随水胶比降低而增（３）混凝土标号越高，干缩值增幅越大。大。水胶比为０．６时，干缩曲线斜率较小，斜率越小，表明掺（４）矿粉掺入后对早期干缩值的影响（７ｄ）明显高于量的影响越小。例如，水胶比为０．３时，掺量为５０％的矿粉对后期（１８０ｄ）的影响。例如，在４０ＭＰａ．５０％掺量时，１８０ｄ干混凝土，其７ｄ收缩值比基准混凝土高３４％左右，１８０ｄ收缩缩值增幅仅为１５％左右，而７ｄ的增幅则高达２７％。值高约２８％；而水胶比为０．６时，其相应值仅增加约１４％左右。它说明水胶比越低，也就是混凝土标号越高，矿粉掺量表３矿粉混凝土Ｒ２８与水胶比的关系对混凝土干缩值影响越大。２．４同标号时矿粉混凝土的干缩性能上述关于矿粉混凝土干缩性能的讨论是在同水胶比条件下与基准混凝土的相互比较。根据两种混凝土强度与水胶比的关系（表３）以及水胶比与干缩值的关系（表２），可以通过计算讨论两种混凝土在同标号条件下的干缩性能。表４为同标号条件下矿粉混凝土在各种标号和掺量条件下的干缩值。由表４可见，同标号条件下矿粉混凝土干缩值具有以表４同标号（Ｒ２８）条件下矿粉混凝土的干缩值（计算值）（×ｌＯ“）Ｗ／Ｂ＝Ｏ．６０Ｗ／Ｂ＝Ｏ．５９１９矿／Ｂ＝Ｏ．５８１Ⅳ／Ｂ＝Ｏ．５６Ｗ／Ｂ＝０．５４４０７１３１（１００）１３２（１０１）１５４（１１８）１６６（１２７）１８３（１４０）１８０３６３（１００）３６２（１００）３８２（１０５）４１７（１１５）４４９（１２４）注：括号内数字为相对值（％），ｗ／Ｂ为混凝土水胶比。３结语（５０％一６５％）矿粉混凝土，即使中等标号（Ｒ２８为４０—（１）在同水胶比条件下，矿粉混凝土干缩值与时间的５０ＭＰａ）混凝土，其１８０ｄ干缩值增幅也较明显，可达１５％一关系与普通混凝土相似，大致符合对数函数曲线。而干缩值２９％。标号更高，增幅更大。因此干燥环境中的混凝土，应与水胶比（０．３～０．６）之间则呈线性关系。注意控制矿粉掺量以≯３５％为宜。（２）在混凝土水胶比不变条件下，矿粉掺量越多，混凝（４）在同标号（Ｒ２８）条件下，矿粉掺量≥３５％时，混凝土干缩值越大。其增幅与水胶比有关，水胶比越小，或标号土的早期干缩值（７ｄ）增幅都较大。应注意早期保湿养护。越高，增幅越大。水胶比为Ｏ．６时，矿粉掺量为５０％的混凝参考文献土７ｄ与１８０ｄ干缩值均增加约１４％；而水胶比为Ｏ．３时，相应增幅约为３４％和２８％。［１］吴中伟，等．高性能混凝土［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，１９９９．（３）在同标号（Ｒ２８）条件下，普通掺量（２０％一３５％）的矿粉混凝土的干缩值与基准混凝土相比增幅不大，中等标［收稿日期］２００４一ｌＯ—ｌＯ号（Ｒ２８为４０—５０ＭＰａ）混凝土的１８０天干缩值增幅≯８％，［作者简介］张树青（１９６８一），男，江苏泰州人，高级工程师高标号混凝土（Ｒ２８为６０～７０ＭＰａ）的增幅≯１３％。大掺量从事建筑材料的科研与教学工作。万 方数据矿粉混凝土干燥收缩性能
作者：作者单位：
张树青， 刘百臣， 陈元峻， ZHANG Shu-qing， LIU Bai-chen， CHEN Yuan-jun
张树青,ZHANG Shu-qing(同济大学材料学院材料工程研究所,上海,200433)， 刘百臣,LIUBai-chen(上海宝钢生产协力公司,上海,201900)， 陈元峻,CHEN Yuan-jun(上海宝田新型建材有限公司,上海,200942)
低温建筑技术
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