混凝土的干縮是由混凝土中所含水分在干燥條件下蒸發(fā)而引起的試件長(zhǎng)度方向的干縮應(yīng)變,它是混凝土內(nèi)部毛細(xì)孔和凝膠孔在不飽和空氣中失去吸附水,而引發(fā)的長(zhǎng)久性收縮。干縮試驗(yàn)研究表明,干縮受諸如混凝土類(lèi)型、水灰比、集料類(lèi)型和含量以及養(yǎng)護(hù)條件等因素的影響。為了促進(jìn)原狀機(jī)制砂混凝土在工程中的應(yīng)用,開(kāi)展其干縮性能的研究是十分有必要的。
截止目前,關(guān)于傳統(tǒng)機(jī)制砂混凝土干縮機(jī)理己經(jīng)開(kāi)展了許多研究,大家一致認(rèn)為:機(jī)制砂混凝土的干縮隨著石粉含量的增加而增大。但是因?yàn)檫@些研究的混凝土性能不同、碎石石粉和泥粉粒徑大小的界定不同,此外脫模時(shí)間、水中養(yǎng)護(hù)時(shí)間、干燥溫度和響度濕度等試驗(yàn)方法均不相同,所以各研究之間難以相互對(duì)比以得出更進(jìn)一步的一致結(jié)論。在所有關(guān)于傳統(tǒng)機(jī)制砂或者巖石
破碎機(jī)制砂的干縮研究中,只有蔡基偉等在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)風(fēng)選的方法從傳統(tǒng)機(jī)制砂里取得亞甲基藍(lán)MB試驗(yàn)值很低的石粉和原狀機(jī)制砂中的石粉比較相近。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C45和C60的機(jī)制砂混凝土,固定水灰比、單位用水量、砂率和外加劑摻量。外加劑摻量為水泥用量的0.75%(按質(zhì)量計(jì)),石粉含量取3%, 5%, 7%,10%, 13%和16%等6個(gè)級(jí)別。以5%石粉含量為基準(zhǔn),根據(jù)現(xiàn)行普通混凝土配合比設(shè)計(jì)方法。
混凝土收縮試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試件為100mmX 100mmX515mm的混凝土棱柱體,在其兩端預(yù)埋金屬測(cè)頭。常用的銅測(cè)頭,具有使用簡(jiǎn)單和抗銹蝕的特點(diǎn)。從理論含義上講,試驗(yàn)測(cè)試混凝土的收縮率,實(shí)質(zhì)上是測(cè)定試件兩端銅測(cè)頭尾端之間的長(zhǎng)度1,b范圍內(nèi)混凝土的收縮變形,1,b被稱為試件的測(cè)量標(biāo)距。因此,如何精確測(cè)定1,h的初始值及其隨著混凝土養(yǎng)護(hù)齡期的變化值,是混凝土收縮試驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。
由于上述兩部規(guī)范采用了不同的混凝土收縮率表達(dá)式,使用了未給出確切定義、概念模糊而易于引發(fā)歧義的試件長(zhǎng)度、試件基準(zhǔn)長(zhǎng)度等術(shù)語(yǔ),致使試驗(yàn)檢測(cè)人員難以理解掌握。
由以上分析可知因而,在多種因素作用下,傳統(tǒng)機(jī)制砂和原狀機(jī)制砂混凝土均存在使得混凝土干縮值更小的更佳石粉含量。根據(jù)文獻(xiàn)中混凝土收縮機(jī)理的描述,可知石粉對(duì)機(jī)制砂混凝土干縮的影響表現(xiàn)在四個(gè)方面:填充效應(yīng)使得混凝土內(nèi)孔徑變細(xì)而且減少了孔隙率,石粉晶核效應(yīng)加速了C3s的水化,因?yàn)槭壑胁糠諧aCO:與水泥中的反應(yīng),改善了石粉砂漿的界面狀態(tài),提高了石粉顆粒與水化產(chǎn)物間的粘結(jié)強(qiáng)度,石粉的吸水性,使得漿體的保水性增強(qiáng),泌水率減小,減少了自由水在界面上的聚集,有利漿體和集料間粘結(jié)的增強(qiáng)。不同石粉的混凝土在這四種效應(yīng)的共同作用下混凝土的性能是不同的。在四種效應(yīng)綜合作用下取得更佳硬化混凝土的石粉含量就是更佳石粉含量值。
機(jī)制砂混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同時(shí),干縮對(duì)石粉含量的變化敏感度不同,C60機(jī)制砂混凝土除10%含粉量外,其余均在120d內(nèi)干縮值受石粉含量變化影響均較小,120d后才略有變化,因而強(qiáng)度等級(jí)較高的對(duì)石粉含量的變化不敏感。而且通過(guò)與文獻(xiàn)對(duì)比可知,原狀機(jī)制砂混凝土的干縮值受石粉變化的影響比傳統(tǒng)機(jī)制砂混凝土大。