高强度混凝土强度增长特性的试验研究

表 4 不同外加剂混凝土强度统计
混凝土 强度等级
试验编号
水泥 / ( kg/ m3)
砂 / ( kg/ m 3)
石 / ( kg/ m3)
磨细 粉煤灰 / ( kg/ m3)
水 / ( kg/ m3)
外加剂 / ( kg/ m3)
水胶比
平均抗压强度/ MPa 1d 3d 7d 14d 28d
DC112
C60
JC102
6
190
2480
36 6
55 1
60 7
65 5
72 5
77 2
HC103
6
170
2490
34 2
58 6
66 8
71 5
76 5
81 8
DC111
5
C70
JC112
5
HC113
5
DC221
5
JC222
6
C80
HC223
5
HC220
3
200
2480
33 7
58 7
79 5
86 4
86 9
460
630
1120
120
150
14 5
0 26 46 0 67 0 74 5 77 8 84 7
C70
JC112
460
630
1120
120
150
14 5
0 26 41 0 62 0 71 5 76 0 87 7
HC112
460
630
1120
120
150
14 5
0 26 43 0 65 0 73 0 79 8 89 5
分, 但磨细粉煤灰细度较小, 起到微集料的作用, 增大 混凝土密实度, 仍然能使混凝土强度提前[ 3] 。( 1) C80
剂( H ) 强度 发展较慢, 坍落度损失 较小; 萘系高效减 水剂( D) 早期强度发展较快, 但后期强度发展较慢, 坍
混凝土磨细粉煤灰掺量为 27% 时, 3d 强度为 28d 强 落度损失较大。相同混凝土配合比强度统计如表 4。
2 试验材料
水泥: 陕西秦岭水泥有限公司生产 P O42 5R、P O52 5R 水泥, 强度值见表 1。
水泥品种及 强度等级
P O 42 5R P O 52 5R
表 1 水泥强度
抗折强度/ M Pa
3d
28d
6 52
8 13
7 30
9 33
抗压强度/ MPa
3d
28d
22 7
45 1
23 2
55 8
89 6
93 2
60
2510
64 8
74 0
75 4
85 2
86 6
96 8
4 数据分析及讨论
4 1 试验数据与混凝土基本理论完全相同, 随着水 泥用量的增加, 水灰比的降低, 混凝土早期、后期强度 均较高。但增长规律与原钢筋混凝土结构施工验收 规范( GB50204- 92) 附录 2 提供参考曲 线并不完全 相同。由于无可参考资料现在工程技术人员仍在查 阅钢筋混凝土结构施工验收规范( GB50204- 92) 附 录 2 参考曲线( GB50204- 2002 已去掉附录 2 参考曲 线) 。现在水泥生产技术已发生较大变化, 水泥强度 增长规律亦不相同。目前建筑工程中水泥强度等级 采用的是按 GB17671- 1999 方法测定的水泥强度而 确定的水泥强度等级, 其中带 R 的为早强型水泥, 本 试验使用的仍是早强型水泥。通过试验数据计算可 发现, 高强度等级混凝土早期强度发展较快, 3d 即达 到 28d 强度 的 50% ~ 60% , 7d 达 到 28d 的 60% ~ 80% , 14d 到 28d 其间强度增长幅度较小。混凝土强 度增长曲线如图 1、图 2、图 3。
中间为水化水泥石, 而且水泥石结构非常致密。 4 3 目前在工程实践中, 大多数技术人员仍采用龄 期对数与混凝土强度关系式推算混凝土其它龄期强
度, 对于高强度等级混凝土如按此方法推算则失去准
确性。如: 普通混凝土 7d 强度约是 28d 强度的 60% ,
图 3 C80 混凝 土强度增长曲线
4 2 在高强度等级混凝土中加入磨细粉煤灰, 能较 大幅度降低水泥的用量[ 5] 。由于粉煤灰的质量越来 越高, 随着磨细粉煤灰细度的增加, 粉煤灰活性极大 提高[ 3] 。随着掺量的增加, 适当降低水灰比, 对混凝
100
155
13 0
0 37
0 30
HC103
460
650
1155
60
155
13 0
0 34
0 30
DC111
400
630
1120
180
150
14 5
0 38
0 26
C70
JC112
460
630
1120
120
150
14 5
0 33
0 26
HC113
520
630
1120
60
150
14 5
0 29
0 26
砂: 西安市沣河产中粗砂, 细度模数 3 2, 级配合 格, 含泥量 0 4%
石子: 西 安 市 临 潼 区 产 花 岗 岩, 规 格 5mm ~ 25mm , 压碎指标 5 6% , 级配合格。
掺合料: 陕西新型建筑材料有限公司生产的超细 粉煤灰。
外加剂: 西安东晶科贸有限公司生产氨基磺酸盐 高效减水剂( J) 、上海麦斯特产 ST - 8CN 减水剂( H) 、 西安德来克奈系高效减水剂( D) 。
并不影响混凝土的目标强度。这说明粉煤灰二次水 化提高了水泥石中的水化产物, 使混凝土强度得到提 高。随着水灰比的降低, 即使水泥、粉煤灰水化不充
混凝土配合比完全相同的情况下, 混凝土强度发展也 不相同, 差别主要表现在早期强度[ 4] , 14d 以后趋于 一致。氨基磺酸盐高效减水剂( J) 和 ST - 8CN 减水
图 1 C60 混凝土强度增长曲线
图 2 C70 混凝土强度增长曲线
75
度的 43% ; 磨细粉煤灰掺量为 11% 时, 3d 强度为 28d
强度的 61% ; 但 14d 均达到 28d 强度的 91% 。( 2) 试 验中将混凝土试件放在水池中养护至各龄期, 测定抗
压强度后, 将试件破开, 发现在饱和水状态下养护, 混 凝土试件仅仅只在表面( 小于 10 毫米) 为潮湿状态,
87 2
180
2480
43 0
67 0
74 5
77 8
87 7
87 9
140
2490
46 2
66 1
69 4
79 4
87 7
88 0
190
2490
39 4
63 6
75 1
88 4
91 6
93 0
170
2490
47 8
67 7
79 6
91 3
92 7
97 8
140
2500
54 8
72 0
77 6
86 1
5 结语
5 1 高强度等级混凝土强度发展有其自身的性质, 其影响因素较多, 应根据具体情况统计分析, 确定强 度发展规律。磨细粉煤灰的掺加量在胶凝材料总量 的 15% ~ 25% 之间较适宜。配制高强度混凝土应控 制水泥强度、减水剂减水率及外加剂与水泥适应性、 施工温度、养护温度等重要环节。 5 2 工程实践中在无高强度等级混凝土强度发展统 计的情况下, 不宜采用原钢筋混凝土结构施工验收规 范( GB50204- 92) 附录 2 参考曲线和龄 期对数与混 凝土强度关系式推算混凝土其它龄期强度。高强度 等级混 凝土 早期 强度 发 展较 快, 7d 已 达 28d 强 度 80% , 实践中 7d 强度估 计偏低, 则工程质量风险 过 大, 应予谨慎。
2 0 0 5 年 第 8 期 ( 总第 190 期) N umber 8 in 2005( T ot al No. 190)
混
凝
土
Concrete
全国中文核心期刊 T he Core Journal of China
高强度混凝土强度增长特性的试验研究
马玉平1 , 陈 远志2 , 呼延海3 ( 1 长安大学建筑工程学院, 陕西 西安 710061; 2 西安市电影公司, 陕西 西安
M A Y u p ing , CH EN Yuan z hi , H U Y an hai ( School of Civil Engineering, Chang an U niversity, Xi an 710061, Shanx i, China)
Abstract: T he influences of cement of different streng th class, fly ash of differ ent propo rtion and admixtures of different ty pes o n the strength of HSC w er e tested, the strengt h development of HSC( o ver C60) at differ ent ages was measured, and t hen a curve descr ibing the relationship of streng th to the change of age was given, w hich can be refer enced by technicians of supervi sion and co nstruct ion for concrete quality control.
Key words: Hig h Streng th Concrete( HSC) ; water/ cement ratio; fly ash; mix propor tion
1 前言
建筑科技的 高速发展, 大跨度、高层结构不断出 现, 对建筑材料提出了越来越高的要 求, 其中最为重 要的一项便是混凝土强度。由于施工机械设备的不 断更新, 商品混凝土的大量应用, 施工速度不断提高, 往往高层建筑施工速度平均五天一层, 使混凝土质量 的控制愈来愈重要。目前高强度等级混凝土( C60 以 上) 在工 程中的应 用逐步 广泛。但现 有文献 资料显 示, 这些应用的高强度等级混凝土不能合理地根据混 凝土早期强度推算混凝土强度, 从而不能及时判定混 凝土质量, 这是目前高强度等级混凝土( C60 以上) 应 用亟待解决的问题。本文在采用陕西地产材料的条 件下, 用高强度等级水泥、高效减水剂, 加入以粉煤灰 为主要原料的 磨细矿粉, 进行了高强 度混凝土 ( C60 以上) 的配制试验研究, 并测定了不同龄期混凝土强 度, 为高强度等级混凝土( C60 以上) 在工程中的应用 提供参考依据。
DC221
400
630
1120
180
150
C80
JC222
460
630
1120
120
150
HC223
520
630
1120
60
150
HC220
580
630
1120
0
源自文库
150
14 5 14 5 14 5 14 5
0 38 0 33 0 29 0 26
0 26 0 26 0 26 0 26
注: C1 为 42 5R 水泥; C2 为 52 5R 水泥; C+ F 表示水泥与粉煤灰重量之和; 编号末 尾的两位数表示 同等级混 凝土中不 同的水泥 用量; D、J、H 分别表示不同种类的外加剂。
配合比例[ 2] 表 2 所示。
[ 收稿日期] 2005- 06- 14
74
表 2 混凝土配合比
kg/ m3
混凝土
试验编号
水泥
砂
强度等级
超细
外加剂掺量
石
水
水灰比
水胶比
粉煤灰
( C+ F) 2 5%
DC101
380
650
1155
140
155
13 0
0 41
0 30
C60
JC102
420
650
1155
而高强度等级混凝土 7d 强度约是 28d 强度的 80% , 14d 强度达到 28d 强度的近 90% , 由此说明高强度等 级混凝土强度增长过程, 不同于 普通强度 等级混凝 土, 不宜用普通混凝土强度与时间关系来推算高强度 等级混凝土的各龄期强度。
土早期强度虽有一定的影响, 但后期强度增长较快, 4 4 高强度等级混凝土采用不同品种的外加剂, 在
3 榆林市中天混凝土有限 公司, 陕西 榆林 719000)
71 00 72 ;
[ 摘 要] 通过不同强度等级水泥、不同粉煤灰掺量、不同品种外加剂的混凝土试配试验, 测定混凝土强度随龄期的 发展变化, 给出了高强度混凝土( C60 以上) 强度随龄期变化的曲线, 供监理、施工技术 人员在混凝土 工程 质量控制中参考。
[ 关键词] 高强混凝土; 水灰比; 粉煤灰; 配合比
[ 中图分类号] T U 528 01
[ 文献标识码] A
[ 文章编号] 1002- 3550( 2005) 08- 0074- 03
马玉平
Experimental research on the strength development of High Strength Concrete( HSC)
3 混凝土配台比及试验结果
3 1 试验用配合比。为提 高混凝土强度, 在确定配 合比时, 根据减 水剂的减 水率将水 灰比确定 到较小 值[ 1] , 一般高强度等级混凝土水胶比不超过 0 33, 再 根据胶凝材料总量不超过 550kg/ m 3 的原则以及混凝 土流动性的要求确定单位用水量。由上述原则确定
3 2 不同强度等级混凝土不同龄期强度如表 3。
表 3 不同强度等 级不同龄期混凝土强度
混凝土 强度等级
试验编号
组数
坍落度
表观密度
平均值/ mm 平均值/ ( kg/ m3) 1d
平均抗压强度/ M Pa
3d
7d
14d
28d
60d
DC101
6
210
2480
31 9
40 3
48 2
56 9
69 5
74 5