引入膨胀剂的高强混凝土的收缩补偿研究

　　引入膨胀剂的高强混凝土的收缩补偿研究叶青，孔德玉，王建东（浙江工业大学建工学院，浙江杭州310032）性能混凝土。研究了以硅粉、膨胀剂和普通水泥为胶凝材料配制的水泥净浆及其混凝土的收缩补偿过程。得到掺膨胀剂的高强混凝土强度在早期略有降低，但在后期有所提高；在90~180d龄期其膨胀率（水中）达到430X106~ 106，同时其干缩率没有出现负值，仍有65X106~ 106的膨胀。

　　0前言高强混凝土或被称为高性能的混凝土均具有与普通混凝土相当的干缩和比普通混凝土还要大的自缩和冷缩。高强混凝土尽管其水灰比低以及使用超细矿粉和高效减水剂，但其还是未能有效地减少引起干缩的30~5nm孔隙含量，又由于其水泥石含量较多，故具有与普通混凝土相当的干基金项目：浙江省自然科学基金资助项目（97082）缩。高强混凝土由于其水泥用量高，又使用硅粉，故具有较大的自缩。高强混凝土由于其水泥用量高和水泥标号高，因此其水化热升温高，冷缩则大。再者，在高强混凝土中，由于初始用水量较低，大部分水分在水化初期己被消耗掉以致使孔体系中的相对湿度低于80在这种条件下，混凝土便如同被暴露在相应的相对湿度下一样，开始产生内收缩。问题的要害是内收缩过程开始于水化速率处于高潮阶段的头几天1.4混凝土的抗压强度试验用上述混凝土拌合物，在100mmX1mmX1mm的试模内成型立方体抗压试件，标准养护，分别测定其7d、28d和90d龄期的抗压强度。

　　2试验结果和讨论2.1掺硅粉和膨胀剂高强混凝土的抗压强度由可知，以纯水泥为胶凝材料配制的高强混凝土（试样C0）的7d、28d和90d龄期抗压强度分别为73.0MPa、80.8MPa和85.9MPa；掺硅粉高强混凝土（试和92.8MPa比试样C0明显提高。掺膨胀剂高强混凝土（试样CE0）的7d、28d和90d龄期抗压强度分别为70.和90.4MPa与试样C0比较，其7d强度虽降低了和90d龄期强度分别加了4.1和5.2；掺硅粉和膨胀剂高强混凝土（试样CE1）的7d、28d和90d龄期抗压强度分别为76. 1MPa、92.7MPa和98.3MPa，与试样C1比较，其7d强度虽降低了5.5但其d和90d龄期强度分别加了由此可见，硅粉对混凝土有明显的强效应；膨胀剂在早期由于其活性相对较低和掺量较大对混凝土强度的贡献较弱，因此降低了7d龄期强度，而在膨胀产物填充了剩余的空隙后使28d和90d龄期的混凝土强度明显提高。

　　2.2掺硅粉和膨胀剂水泥净浆的胀缩规律180d干缩龄期的线性干缩率分别为一由可知，在与高强混凝土相同的水胶比0.275条件下，以纯水泥为胶凝材料制成水泥净浆106；当其水中养护14d龄期后，其3d、14d、28d、90d和X106.掺硅粉水泥净浆（试样P1）的3d、14d、28d、90d和180d龄期的线性膨胀率（在水中，即湿胀）分别为190X其3、14、28、90和180干缩龄期的线性干缩率分别为一190父10硅粉和膨胀剂水泥硅粉和膨胀剂高强净浆的胀矿规律混凝土的胀矿规律10一6、一1060X1一6和一1120X1一6.与试样P0比较，其线性膨胀率明显降低，同时其线性干缩率也明显大于试样P0.这说明掺硅粉试样P1的自缩和干缩率均比试样P0大。

　　掺膨胀剂水泥净浆（试样PE0）的3d、14d、28d、90d和180d龄期的线性膨胀率（在水中）分别干缩龄期的线性干缩率分别为1040X106、650X106、550X106、484X1（T6和460X1（T6.与试样P0比较，膨胀率有了明显的提高，就是在干缩180d龄期后还有460X10+6的膨胀率。掺膨胀剂和硅粉水泥净浆（试样PE1）的3d、14d、28d、90d和180d龄期的线性膨胀率（在水中）分别为540X106、795X1089f6、930X106和960X101当其水中养护14d龄期后，其3d、14d、28d、90d和180d干缩龄期的线性干缩率分别为600X104，29 240X106、130X10-6和120X106.与试样P1比较，其线性膨胀率有了明显的提高，但与PE0比较，其180d龄期的膨胀率约降低了3掺硅粉和膨胀剂高强混凝土的胀缩规律由可知，以纯水泥为胶凝材料制成的高强混凝土（试样C0）的3d、14d、28d、90d和180d龄期的线性膨胀率（在水中，即湿胀）分别为44X10一6、76X10一6、82X10一6、102X10一6和110X10一6；当其水中养护14d龄期后，其3d、14d、28d、90d和180d干缩龄期的线性干缩率分别为一20X106、一106、一225X106、一320X106和一335X106.掺硅粉高强混凝土（试样C1）的34、144、284、9和1804龄期的线性膨胀率（在水中，即湿胀）分别为3010一6、4610一6、60 10一6、92X10-和98X101当其水中养护14d龄期后，其3d、14d、28d、90d和180d干缩龄期的线性干缩率分别为一65X106、一210X106、一295X106、一360X106和一382X106.与试样C0比较，掺硅粉混凝土的湿胀较小，同时其线性干缩率也明显大于试样C0.（试样CE0）的3d、14d、28d、90d和180d龄期的线性膨胀率（在水中）分别为204X和135X犷6.与试样C0比较，膨胀率有了明显提高，就是在干缩180d龄期后还有135X1（T6的膨胀率。掺膨胀剂和硅粉高强混凝土（试样CE1）的3d、14d、28d、90d和180d龄期的线性膨胀率（在水中）分别为10-）、296X101340X106、406Xf6和420X101当其水中养护14d龄期后，其3d、14d、28d、90d和180d干缩龄期的线性干缩率分别为220X106、160X106、120X106、98X1（T6和65X1（T6.与试样C1比较，其线性膨胀率有了明显的提高，就是干缩了期以后还有65X 1（T6；但与试样CE0比较，其线性膨胀率较小，同时其干缩较大。

　　4掺硅粉和膨胀剂高强混凝土与其水泥石的胀缩规律探讨混凝土中发生膨胀的主要组分是水泥石，而骨料本身体积变形很小，对水泥石的膨胀有限制作用。由此可见，混凝土的膨胀率一定与水泥石的膨胀率及其相对含量有关。如何来确定混凝土与其水泥石之间的膨胀规律呢，本文引用G皮克特的混凝土与其水泥石的收缩规律，来计算上述膨胀规律，则其理论公式转变为：本文中，1m3高强混凝土中的水泥和水用量分别为636kg和175kg，则X=0.380，由此得：由表3可知高强混凝土与其水泥石的膨胀率之比的实测值。纯水泥高强混凝土与其水泥石的膨胀之比0/0=0.297，掺硅粉高强混凝土与其水泥石的膨胀率之比e/ee=0>p1均符合理v高强混凝土与其水泥石的膨胀率之比i/epE1=0.438，均超出了理论计算范围。同理可知高强混凝土与其水泥石的干缩率之比实测值的结果与上述膨胀率之比规律是一致的。

　　总之，以纯水泥或掺硅粉配制的高强混凝土与其水泥石的干缩或膨胀率之比均服从上述皮克特公式。当引入膨胀剂时，它们的干缩和膨胀率之比均超出皮克特公式计算范围。

　　表3掺硅粉和膨胀剂高强混凝土与其水泥石的胀缩规律试样实测180d膨胀率实测180d干缩率理论计算代号3结论在高强混凝土中掺入适量的膨胀剂，尽管其早期强度略有降低，但其后期强度有所提高。

　　在90~180d龄期，水泥石的湿胀小于400X106，而其干缩却达到一1 106；掺入膨胀剂后，水泥石的膨胀率（在水中）达到1 1（T6，而其干缩没有出现负值，仍有与水泥石一样，掺膨胀剂的高强混凝土，在90~180d龄期，其膨胀率（在水中）达到400X106 106，而其干缩没有出现负值，仍有65X106（4）掺膨胀剂高强混凝土与其水泥石膨胀率之比为0.412