考试辅导—道路砼复合外加剂及其作用机理研究(二)
来源:优易学  2011-9-25 12:27:35   【优易学:中国教育考试门户网】   资料下载   建筑书店
  3、复合外加剂提高砼性能机理分析
  从上面的试验结果可知,掺复合外加剂能提高混凝土的抗压强度、抗折强度、耐磨系数。下面分别对其进行分析。
  (1)对强度的影响分析 众所周知,提高砼强度的主要方法是降低砼的水灰比、提高水泥浆和集料的界面粘接强度、降低水泥石的孔隙率、改善孔结构。在普通砼中,虽然水泥石只占其总体积的四分之一左右,但是水泥石对砼性能的影响却是主要的。因此在研究砼性能时必须研究水泥石本身的性能和其内部组织结构的关系,水泥石的微观结构往往对砼的许多物理力学性能有着重要的影响。
  可认为,在砼中掺人复合外加剂后。由于减水剂的吸附分散作用,在水泥颗粒表面形成一层单分子或多分子吸附膜,能使水泥早期的水化速度有所降低,这种延缓作用有助于水化产物生长的更加充分完整,水化产物互相搭错交互莲生的更为紧密,进而使内部孔隙率减少;其次,复合外加剂中的活性矿物也由于减水剂的分散作用而被均匀的分散在水泥浆体中,它能填充在毛细孔和凝胶孔中,使砼的空隙率降低,又由于它能和水泥的水化物ca(OH) 反应生成C—S—H凝胶体,使水泥石中凝胶体的数量增多,同时它和ca(OH)的反应降低了溶液中的碱度,使水泥水化更为充分、水泥的有效利用率提高。从砼显微硬度曲线中也可以发现,掺复合外加剂的砼不仅浆一集界面过渡层的强度提高。
  (2)对砼耐磨性的影响分析。砼的耐磨性是砼的耐久性能之一,在道路砼中,根据其受力特点,主要有磨粒磨损和疲劳磨损两种形式。由于复合外加剂能降低砼的孔隙率、微裂缝等原生缺陷,减少了引起疲劳磨损的应力引发源, 同时, 由于复合外加剂能提高砼浆一集界面的粘结强度,使砼表面的骨料不易脱落,也能提高其抗磨粒磨损的能力 当然砼的抗磨损能力与材料组成、水灰比和受力条件等多方面的因素有关。
  (3)对砼早期抗裂性的影响。由于道路砼施工条件复杂、砼摊铺面积大受外面环境条件的影响较大。因此在凝结和硬化过程中干燥和温度裂缝较易形成,在使用时,由于受车辆反复荷载的作用,这些早期裂缝必然引起疲劳开裂。同时影响砼的抗冻、抗磨损等长期性能,因此在道路砼中如何减少道路砼中的早期裂缝已成为道路砼性能研究中的一个重要课题。
  众所周知。在砼中掺人一定量的膨胀剂可配制成膨胀砼,在钢筋砼中,由于砼的膨胀而对钢筋产生拉应力,使砼受压,即在砼中建立一定的化学预应力。这种预应力可抵消一部分由于砼收缩而产生的拉应力,从而提高其抗裂性。在素砼中,膨胀剂的膨胀作用可补偿一部分砼的收缩,因而也能减少开裂的产生。复合外加剂能提高砼的早期抗裂。主要有以下几个原因:
  ① 由于膨胀剂水化后产生的膨胀产物补偿了砼的一部分收缩。
  ② 复合外加剂中的活性矿物能提高砼的早期抗拉强度,因而能减少其早期收缩裂缝的产生。
  ③ 复合外加剂中的减水剂能降低砼的水灰比,因而减少了其干燥收缩
  4、结论
  以上试验研究及结果分析表明,道路砼复合外加剂能提高混凝土的强度、耐磨性和抗收缩能力,其主要机理是:
  (1)由于其中的高效减水剂具有吸附分散作用,能在保持相同流动性的条件下降低水灰比。
  (2)硅灰在水泥水化后能填充水泥石中的微孔隙,又可和水泥的水化产物Ca(OH):发生化学反应生成c—s—H 凝胶体,因而提高混凝土的强度。
  (3)随着混凝土强度的提高,混凝土的耐磨性亦增大。
  (4)由于复合外加剂的微嘭胀作用能补偿混凝土的收缩,使混凝土的抗裂性增强。

责任编辑:xiaohan

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