低溫養(yǎng)護(hù)下水泥砂漿早期強(qiáng)度增長試驗(yàn)研究

樊海軍，李洋波，李　陽，李艷香，謝　璐，張　娟

(三峽大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院，湖北宜昌443002)

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低溫養(yǎng)護(hù)下水泥砂漿早期強(qiáng)度增長試驗(yàn)研究

樊海軍，李洋波，李陽，李艷香，謝璐，張娟

(三峽大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院，湖北宜昌443002)

試驗(yàn)研究了恒定低溫養(yǎng)護(hù)條件下，水泥砂漿早期抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的增長規(guī)律。試驗(yàn)遵照相關(guān)試驗(yàn)規(guī)程，制作同一批次40 mm×40 mm×160 mm水泥砂漿試件，試件分別在-15、0、5、20 ℃恒定低溫條件下養(yǎng)護(hù)；養(yǎng)護(hù)到一定設(shè)計(jì)齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法進(jìn)行抗折、抗壓試驗(yàn)，對(duì)獲得的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行整理，得到水泥砂漿早期抗折、抗壓強(qiáng)度增長過程曲線。并參照其他學(xué)者的試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)低溫養(yǎng)護(hù)下水泥砂漿的早期強(qiáng)度增長規(guī)律進(jìn)行分析。

水泥砂漿；低溫養(yǎng)護(hù)；抗折強(qiáng)度；抗壓強(qiáng)度

0　引　言

隨著水電能源開發(fā)的重心向嚴(yán)寒地區(qū)轉(zhuǎn)移，水工混凝土施工的環(huán)境溫度經(jīng)常處于低溫、負(fù)溫及正負(fù)溫交替狀態(tài)。由于混凝土自身的復(fù)雜性，新澆混凝土強(qiáng)度發(fā)展受環(huán)境溫度的影響很大。低溫下混凝土的力學(xué)性能直接關(guān)系到建筑物的實(shí)際承載力及安全狀況[1- 2]，對(duì)低溫混凝土力學(xué)性能的研究已經(jīng)受到國內(nèi)外大量研究人員和工程設(shè)計(jì)人員的廣泛重視。通過試驗(yàn)方法研究高寒地區(qū)持續(xù)低溫情況下混凝土強(qiáng)度增長的規(guī)律，成為一大研究熱點(diǎn)。例如，J.D McIntosh[3]指出混凝土在早期低溫養(yǎng)護(hù)相比高溫養(yǎng)護(hù)可以達(dá)到較低的早期強(qiáng)度和較高的后期強(qiáng)度；Kefeng Tan[4]和Metro Husem[6]研究表明養(yǎng)護(hù)溫度對(duì)普通混凝土的抗壓強(qiáng)度影響顯著，但對(duì)高性能混凝土沒有明顯影響；Jin-Keun Kim[5]研究表明低溫養(yǎng)護(hù)時(shí)混凝土早期抗壓強(qiáng)度較低，但后期幾乎與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)時(shí)相同；Jin-Keun Kim[7]指出養(yǎng)護(hù)溫度越高混凝土早期抗壓和劈裂抗拉強(qiáng)度越大，但后期抗壓和劈裂抗拉強(qiáng)度較低；莊麗輝[8]和趙蕓平[9]研究指出冬期混凝土強(qiáng)度在0 ℃以下也有緩慢增長，增長與齡期的關(guān)系不確定性較大，與成熟度呈明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系；張潤瀟等[10]對(duì)低溫下混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度變化規(guī)律進(jìn)行了試驗(yàn)研究，認(rèn)為養(yǎng)護(hù)溫度對(duì)混凝土早期抗拉強(qiáng)度影響尤為明顯，60 d齡期內(nèi)，不同養(yǎng)護(hù)溫度下的混凝土，隨著齡期的增長，溫度造成其強(qiáng)度的差值逐漸增大。

很多學(xué)者對(duì)低溫混凝土的力學(xué)性能進(jìn)行了相關(guān)研究，而低溫養(yǎng)護(hù)對(duì)水泥砂漿的早期力學(xué)性能影響的研究相對(duì)較少。而砂漿是混凝土的重要組成部分，砂漿不僅起到包裹混凝土中粗骨料的作用，還有效填充粗骨料間的空隙[11]，因此影響水泥砂漿早期力學(xué)性能的因素直接影響著混凝土的力學(xué)性能。為此，筆者以水泥砂漿為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)了低溫養(yǎng)護(hù)對(duì)水泥砂漿早期力學(xué)性能影響的試驗(yàn)，來驗(yàn)證文獻(xiàn)[10]中低溫養(yǎng)護(hù)對(duì)混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的影響。

1　試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在低溫養(yǎng)護(hù)條件下，以溫度和齡期作為變量，對(duì)水泥砂漿的力學(xué)性能參數(shù)(抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度)變化規(guī)律進(jìn)行試驗(yàn)研究。制作20聯(lián) (每聯(lián)3條，共計(jì)60條)40 mm×40 mm×160 mm水泥砂漿標(biāo)準(zhǔn)試件。設(shè)計(jì)養(yǎng)護(hù)溫度為普通低溫(0、5 ℃)、負(fù)溫(-15 ℃)和標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)溫度(20 ℃)，設(shè)計(jì)齡期為3、7、14、28、60 d，每組制備15個(gè)試件，每組每個(gè)齡期取出3個(gè)試件，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法進(jìn)行抗折、抗壓試驗(yàn)。

本試驗(yàn)采用三峽牌P.O 42.5普通硅酸鹽水泥，廈門艾思?xì)W公司生產(chǎn)的中國ISO 標(biāo)準(zhǔn)砂，水泥砂漿拌和及養(yǎng)護(hù)用水采用普通自來水廠飲用水。

2　試驗(yàn)過程

2.1抗折試驗(yàn)

2.1.1試件制備

本試驗(yàn)所有試件按照統(tǒng)一配合比制備，且試件均為同一批制備。試件采用灰砂比為1∶3，水灰比0.5。即每成型3條試件需：水泥(450±2) g，中國ISO標(biāo)準(zhǔn)砂(1 350±5) g，水(225±5) ml。

水泥砂漿攪拌依據(jù)《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法)》[13]采用行星式膠砂攪拌機(jī)攪拌。先加水再加水泥，安放攪拌鍋后開動(dòng)機(jī)器，低速攪拌30 s，在第2個(gè)30 s開始的同時(shí)均勻地加入標(biāo)準(zhǔn)砂，再高速攪拌30 s，停拌90 s，最后高速攪拌攪拌60 s。各個(gè)攪拌階段的時(shí)間誤差應(yīng)在±1 s以內(nèi)。

將三聯(lián)試模擦凈、涂黃油、緊密裝配。試件制備后立即用膠砂振實(shí)臺(tái)成型，將三聯(lián)試模固定在振實(shí)臺(tái)上，用鐵勺從攪拌鍋內(nèi)將膠砂分2層裝模。裝第1層時(shí)，每個(gè)槽里加入約300 g膠砂，用大撥料器刮平，立即振實(shí)60次；再裝入第2層膠砂，用小撥料器刮平，再振實(shí)60次。移走模套，從振實(shí)臺(tái)上取下試模，水平放置，用一個(gè)金屬直尺以近似90°的角度架在試模模頂?shù)囊欢?，沿試模長度方向緩慢向另一端移動(dòng)，一次將超過試模部分的多余膠砂刮去；用同一直尺以近似水平的角度將試件表面抹平。各個(gè)操作應(yīng)滿足規(guī)范要求。

2.1.2試件養(yǎng)護(hù)

將成型好的試件連模放入恒溫恒濕標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)，在溫度為(20±1)℃、相對(duì)濕度不低于90%的條件下養(yǎng)護(hù)24 h后脫模。脫模后，在試件上貼上標(biāo)有設(shè)計(jì)養(yǎng)護(hù)溫度與養(yǎng)護(hù)齡期的標(biāo)簽，標(biāo)簽編號(hào)時(shí)將每個(gè)三聯(lián)試模中3條試件編在至少2個(gè)不同的齡期內(nèi)。

試件脫模后的養(yǎng)護(hù)：①標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。將做好標(biāo)記的試件立即豎直放入養(yǎng)護(hù)池中，養(yǎng)護(hù)水溫為(20±1)℃，試件間隔和試件上水深應(yīng)不得小于5 mm。每2周換一次養(yǎng)護(hù)水，在養(yǎng)護(hù)期間不允許全部換水。②低溫養(yǎng)護(hù)。本試驗(yàn)采用SIENENS KK28A4650W冰箱作為低溫養(yǎng)護(hù)箱，其冷凍室總?cè)莘e為260 L，設(shè)有3個(gè)儲(chǔ)藏室，溫度可控范圍-20～15 ℃。將做好標(biāo)記的試件水平放入相對(duì)應(yīng)的低溫冷凍室中，養(yǎng)護(hù)溫度分別為-15、0、5 ℃，水平放置時(shí)刮平面應(yīng)朝上，試件之間留有空隙。養(yǎng)護(hù)期間在冷凍室內(nèi)放置廣口盛水容器以保證冷凍室維持一定濕度。

2.1.3試驗(yàn)加載與記錄

所有試件養(yǎng)護(hù)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)試驗(yàn)齡期后取出，試件取出后應(yīng)迅速進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)以試件受室溫影響最小為原則在常溫室內(nèi)進(jìn)行。試件于試驗(yàn)前15 min從水中和冷凍室各取出3條，試件取出后放在不同的保溫桶內(nèi)保存至進(jìn)行試驗(yàn)。

抗折試驗(yàn)采用雙杠桿式電動(dòng)抗折試驗(yàn)機(jī)。將試件安放到試驗(yàn)機(jī)上的抗折夾具內(nèi)，使試件側(cè)面與試驗(yàn)夾具上圓柱接觸。調(diào)整夾具使杠桿在試件破壞時(shí)盡可能接近平衡位置。開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)啟動(dòng)按鈕，以(50±10)N/s勻速加荷，直至試件被折斷。記錄抗折破壞荷載P和抗折強(qiáng)度ff。

2.2抗壓試驗(yàn)

抗壓試驗(yàn)的試件采用相對(duì)應(yīng)養(yǎng)護(hù)溫度和養(yǎng)護(hù)齡期的抗折試驗(yàn)的3條試件折斷后得到的6個(gè)斷塊。

抗壓試驗(yàn)采用YAW- 300型全自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)水泥壓力試驗(yàn)機(jī)，試驗(yàn)機(jī)配套專用抗壓夾具使試件的受壓面積為40 mm×40 mm。根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)規(guī)程[12- 13]的要求，抗折試驗(yàn)折斷的6個(gè)斷塊試件保持潮濕狀態(tài)，立即進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。試驗(yàn)前，清除試件受壓面與抗壓夾具加壓板間的砂粒雜物，并將試件的底面緊靠在抗壓夾具上的定位銷。斷塊露出上加壓板外的部分應(yīng)不少于10 mm。

在整個(gè)加壓過程中，應(yīng)使抗壓夾具位于壓力機(jī)承壓板中央。開動(dòng)抗壓試驗(yàn)機(jī)，以(2.4±0.2﹚kN/s的速率連續(xù)均勻加荷，直至試件被破壞。記錄最大抗壓破壞荷載P′。

3　試驗(yàn)結(jié)果與分析

本試驗(yàn)的抗折、抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)結(jié)果是確定砂漿強(qiáng)度、質(zhì)量的重要依據(jù)。本試驗(yàn)測(cè)定與得到：①每批砂漿試件的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度；②標(biāo)養(yǎng)、低溫養(yǎng)護(hù)條件下砂漿的強(qiáng)度增長曲線。

3.1抗折試驗(yàn)

3.1.1試驗(yàn)結(jié)果

砂漿抗折試驗(yàn)計(jì)算公式為

ff=3PL/2bh2=0.002 34P

(1)

式中，P為抗折破壞荷載，N；L為抗折支撐圓柱中心距，L=100 mm；b、h分別為棱柱體正方形截面的邊長，均為40 mm。根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)規(guī)程，取每組3條試件的抗折強(qiáng)度測(cè)定值的算術(shù)平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。當(dāng)3個(gè)測(cè)定值中有一個(gè)超過平均值的±10%時(shí)，舍去該值，取其余2個(gè)測(cè)定值的平均值作為抗折強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算結(jié)果精確至0.1 MPa。

3.1.2結(jié)果分析

水泥砂漿試件強(qiáng)度的產(chǎn)生主要是通過水泥的水化實(shí)現(xiàn)的。養(yǎng)護(hù)溫度對(duì)水泥的水化作用影響顯著，溫度越高，水化速度越快，反之則變慢。此外，養(yǎng)護(hù)環(huán)境的濕度也是影響水泥水化的重要因素。本試驗(yàn)中除標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件外，各養(yǎng)護(hù)箱濕度基本相同，故養(yǎng)護(hù)溫度與養(yǎng)護(hù)齡期構(gòu)成了影響水泥水化的2個(gè)變量。

整理后的試驗(yàn)結(jié)果見表1。不同養(yǎng)護(hù)溫度時(shí)齡期與抗折強(qiáng)度關(guān)系如圖1所示。從圖1可知，①標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)(20 ℃)試驗(yàn)組砂漿的抗折強(qiáng)度隨著齡期增長顯著增加。普通低溫養(yǎng)護(hù)(0、5 ℃)試驗(yàn)組砂漿的抗折強(qiáng)度增長規(guī)律，除個(gè)別差異外，基本與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)時(shí)相同。這3組試件的抗折強(qiáng)度與水泥的水化程度相關(guān)，在14 d以前抗折強(qiáng)度發(fā)展較快，14 d以后發(fā)展變緩。②在相同齡期內(nèi)，除負(fù)溫(-15 ℃)試驗(yàn)組外，砂漿的抗折強(qiáng)度隨著養(yǎng)護(hù)溫度的升高而增加。③在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，試件養(yǎng)護(hù)3d的抗折強(qiáng)度可以達(dá)到28 d抗折強(qiáng)度的63.3%，養(yǎng)護(hù)7 d的抗折強(qiáng)度可達(dá)28 d抗折強(qiáng)度的73.3%；而在5 ℃養(yǎng)護(hù)條件下，3 d與7 d的抗折強(qiáng)度只能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d抗折強(qiáng)度的56.7%和71.1%；在0 ℃養(yǎng)護(hù)條件下，3 d與7 d的抗折強(qiáng)度只能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d抗折強(qiáng)度的52.2%和68.9%。這表明低溫養(yǎng)護(hù)會(huì)降低砂漿早期抗折強(qiáng)度。④在28 d齡期時(shí)，負(fù)溫(-15 ℃)和低溫(0、5 ℃)試驗(yàn)組的抗折強(qiáng)度分別為標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)組的137.8%、95.6%、97.8%；在60 d齡期時(shí)，0 ℃試驗(yàn)組的抗折強(qiáng)度與5 ℃試驗(yàn)組抗折強(qiáng)度相當(dāng)，為標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)組同齡期抗折強(qiáng)度的98.9%。這表明低溫養(yǎng)護(hù)在28 d齡期以后影響相對(duì)較小。⑤負(fù)溫養(yǎng)護(hù) (-15 ℃)試驗(yàn)組砂漿的抗折強(qiáng)度表現(xiàn)出不規(guī)律性，3 d的抗折強(qiáng)度已達(dá)到11.3 MPa，28 d的抗折強(qiáng)度為12.4 MPa，其他齡期測(cè)得的抗折強(qiáng)度并不表現(xiàn)出隨著齡期增長而逐漸增長的趨勢(shì)；該組砂漿的抗折強(qiáng)度均大于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)組相應(yīng)齡期的抗折強(qiáng)度?？梢耘袛嗌皾{在-15 ℃養(yǎng)護(hù)時(shí)，其抗折強(qiáng)度不僅取決于水泥的水化程度，更多是由于內(nèi)部孔隙水在負(fù)溫下結(jié)冰，而冰與多孔材料(如砂漿)之間的黏結(jié)強(qiáng)度較大[14- 15]，導(dǎo)致負(fù)溫養(yǎng)護(hù)時(shí)的抗折強(qiáng)度均大于其他試驗(yàn)組相應(yīng)齡期的抗折強(qiáng)度。負(fù)溫養(yǎng)護(hù)時(shí)各齡期時(shí)試件內(nèi)部水的結(jié)冰程度可能有差異，故該組試件測(cè)得的抗折強(qiáng)度隨齡期表現(xiàn)出不規(guī)律性。

表1不同養(yǎng)護(hù)溫度下砂漿的抗折強(qiáng)度

齡期/d抗折強(qiáng)度ff/MPa-15℃0℃5℃20℃311.34.75.15.778.66.26.46.61410.67.47.57.82812.48.68.89.06010.99.69.69.7

圖1　不同養(yǎng)護(hù)溫度時(shí)齡期與抗折強(qiáng)度關(guān)系

3.2抗壓試驗(yàn)

3.2.1試驗(yàn)結(jié)果

砂漿抗壓試驗(yàn)計(jì)算公式為

fc=P′/A=0.625P′

(2)

式中，P′為最大抗壓破壞荷載，kN；A為試件的受壓面積，即40 mm×40 mm=1 600 mm2。根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)規(guī)程，取6個(gè)斷塊的抗壓強(qiáng)度測(cè)定值的算術(shù)平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。6個(gè)測(cè)定值有1個(gè)超過算術(shù)平均值的±10%時(shí)，舍去該值，取其余5個(gè)的算術(shù)平均值作為抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果；若5個(gè)測(cè)定值中再有超過平均數(shù)±10%時(shí)，則此組結(jié)果作廢，計(jì)算結(jié)果精確至0.1 MPa。

3.2.2結(jié)果分析

整理后的試驗(yàn)結(jié)果見表2。由表2可知，在相同齡期內(nèi)，砂漿的抗壓強(qiáng)度隨養(yǎng)護(hù)溫度的升高而增加；但不同齡期下，這種強(qiáng)度的差異有所不同。0 ℃試驗(yàn)組的抗壓強(qiáng)度在3 d和7 d時(shí)均小于5 ℃試驗(yàn)組測(cè)得的抗壓強(qiáng)度，但在14 d以后，基本趕上5 ℃試驗(yàn)組的抗壓強(qiáng)度。在相同齡期內(nèi)，低溫養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)組的抗壓強(qiáng)度均大于負(fù)溫養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)組的抗壓強(qiáng)度；均小于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)組的抗壓強(qiáng)度。

表2不同養(yǎng)護(hù)溫度下砂漿的抗壓強(qiáng)度

齡期/d抗壓強(qiáng)度fc/MPa-15℃0℃5℃20℃315.819.920.125.9714.828.028.732.21415.538.338.540.62814.443.743.645.96012.845.645.951.9

不同養(yǎng)護(hù)溫度時(shí)齡期與抗壓強(qiáng)度關(guān)系如圖2所示，由圖2可知，①標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、低溫養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)組砂漿的抗壓強(qiáng)度隨著齡期增長顯著增加。3組試件的抗壓強(qiáng)度在14 d以前增長較快，14 d以后增長變緩。在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)組，砂漿試件養(yǎng)護(hù)3 d的抗壓強(qiáng)度為28 d抗壓強(qiáng)度的56.4%，7 d的抗壓強(qiáng)度為28 d抗壓強(qiáng)度的70.2%。本試驗(yàn)數(shù)據(jù)基本在文獻(xiàn)[10]所給出的抗壓強(qiáng)度3 d可達(dá)28 d的45%～50%，7 d可達(dá)28 d的60%～70%的范圍內(nèi)，因此本試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有一定的可靠性。②負(fù)溫養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)組砂漿的抗壓強(qiáng)度類似于抗折強(qiáng)度，表現(xiàn)出不規(guī)律性，在3 d的抗壓強(qiáng)度已達(dá)到15.8 MPa，28 d的抗壓強(qiáng)度為14.4 MPa，測(cè)得的抗壓強(qiáng)度不隨著齡期增長而增長；該試驗(yàn)組砂漿的抗壓強(qiáng)度均小于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)組相應(yīng)齡期的抗壓強(qiáng)度。③5 ℃試驗(yàn)組在3 d與7 d只能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d抗壓強(qiáng)度的43.8%和62.5%；0 ℃試驗(yàn)組在3 d與7 d只能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d抗壓強(qiáng)度的43.4%和61.0%，這表明低溫養(yǎng)護(hù)會(huì)降低砂漿早期抗壓強(qiáng)度。

圖2　不同養(yǎng)護(hù)溫度時(shí)齡期與抗壓強(qiáng)度關(guān)系

圖3為不同養(yǎng)護(hù)溫度下各個(gè)齡期砂漿的壓折比。由圖3可知，0、5、20 ℃養(yǎng)護(hù)下各個(gè)齡期的壓折比為4～6，-15 ℃養(yǎng)護(hù)下各個(gè)齡期的壓折比為1～2。0、5 ℃養(yǎng)護(hù)下的壓折比均小于相應(yīng)齡期標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)下的壓折比；-15 ℃養(yǎng)護(hù)在整個(gè)齡期內(nèi)壓折比變化不大，在28 d壓折比最小，為1.2。這表明相比標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，砂漿在低溫養(yǎng)護(hù)下的脆性普遍降低，負(fù)溫養(yǎng)護(hù)時(shí)更為明顯；在-15 ℃養(yǎng)護(hù)時(shí)砂漿達(dá)到最大抗折強(qiáng)度(28 d)時(shí)，其脆性最低，砂漿的綜合性能達(dá)到最佳[16]。本試驗(yàn)數(shù)據(jù)符合文獻(xiàn)[15]中孔隙水對(duì)超低溫抗折強(qiáng)度的提高率大于其對(duì)抗壓強(qiáng)度的提高率的觀點(diǎn)。

圖3　不同養(yǎng)護(hù)溫度時(shí)齡期與壓折比關(guān)系

4　結(jié)　論

本文針對(duì)養(yǎng)護(hù)溫度與養(yǎng)護(hù)齡期對(duì)砂漿早期抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度發(fā)展的影響，進(jìn)行了試驗(yàn)，得到以下結(jié)論：

(1)低溫養(yǎng)護(hù)對(duì)水泥砂漿早期抗折強(qiáng)度影響顯著，低溫會(huì)降低砂漿早期抗折強(qiáng)度，低溫養(yǎng)護(hù)在28 d齡期以后對(duì)砂漿抗折強(qiáng)度的影響相對(duì)較小。

(2)負(fù)溫(-15 ℃)養(yǎng)護(hù)條件下砂漿的抗折強(qiáng)度表現(xiàn)出不規(guī)律性，抗折強(qiáng)度均大于其他試驗(yàn)組相應(yīng)齡期的抗折強(qiáng)度。-15 ℃養(yǎng)護(hù)時(shí)，砂漿抗折強(qiáng)度不僅取決于水泥的水化程度，更多是內(nèi)部孔隙水在負(fù)溫下結(jié)冰形成的黏結(jié)力，使負(fù)溫養(yǎng)護(hù)時(shí)砂漿的抗折強(qiáng)度有很大程度的提升。

(3)在0 ℃和5 ℃養(yǎng)護(hù)條件下，砂漿的抗壓強(qiáng)度14 d以前增長幅度較大，14 d以后變緩；在60 d以內(nèi)均小于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)各齡期的抗壓強(qiáng)度。-15 ℃養(yǎng)護(hù)時(shí)，砂漿的抗壓強(qiáng)度在3d以后幾乎不隨齡期增長而提高。

(4)在0、5、20 ℃養(yǎng)護(hù)條件下，各個(gè)齡期的壓折比為4～6，-15 ℃養(yǎng)護(hù)下各個(gè)齡期的壓折比為1～2。相比標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，砂漿在低溫養(yǎng)護(hù)下的脆性普遍降低，負(fù)溫養(yǎng)護(hù)時(shí)更為明顯。

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(責(zé)任編輯王琪)

Experimental Study on Early Age Strength Growth of Low Temperature Curing Cement Mortar

FAN Haijun, LI Yangbo, LI Yang, LI Yanxiang, XIE Lu, ZHANG Juan

(College of Hydraulic and Environmental Engineering, China Three Gorges University, Hubei 443002, Yichang, China)

The early age flexural strength and compressive strength growth patterns of cement mortar under isothermal low temperature curing are investigated by experiments. The testing method is in accordance with relevant test procedures. The cement mortar specimens of 40 mm×40 mm×160 mm are made in same batch and they are cured in the isothermal temperature environments of-15, 0, 5 and 20 ℃ respectively and to design age. Then, the flexural and compressive strengths are tested with standard testing method. By processing obtained test results, the early age flexural and compressive strength growth curves for different curing environments of cement mortar are obtained. Finally, the early age strength growth pattern of cement mortar under low temperature curing is analyzed with reference of other scholars’ experimental results．

cement mortar; low temperature curing; flexural strength; compressive strength

2015- 09- 06

樊海軍(1989—)，男，湖北十堰人，碩士研究生，研究方向?yàn)樗せ炷翑?shù)值計(jì)算、水利工程三維可視化仿真；李洋波(通訊作者)．

TU528.64

A

0559- 9342(2016)05- 0106- 05