低溫下砂漿的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)研究

陳莉　陳松

摘 要：為研究低溫下含氣量對(duì)水泥砂漿抗壓強(qiáng)度的影響，通過(guò)抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)測(cè)定了不同含氣量下水泥砂漿的抗壓強(qiáng)度。試驗(yàn)結(jié)果表明：砂漿的抗壓強(qiáng)度隨著齡期的增長(zhǎng)而增大，且在同齡期時(shí)，低溫養(yǎng)護(hù)下砂漿的抗壓強(qiáng)度均低于標(biāo)養(yǎng)下砂漿的抗壓強(qiáng)度；隨著含氣量的增大，砂漿的抗壓強(qiáng)度逐漸減小，標(biāo)養(yǎng)和低溫養(yǎng)護(hù)下A-1和A-2砂漿的抗壓強(qiáng)度基本相同，可見(jiàn)含氣量在一定范圍內(nèi)，砂漿的抗壓強(qiáng)度變化不大。

關(guān)鍵詞：水泥砂漿；抗壓強(qiáng)度；含氣量

Abstract： For the study of low temperature air content on the compressive strength of cement mortars， the influence of compressive strength tests under different air content determination of the compressive strength of cement mortar.The test results show that the compressive strength of mortar increases as the growth of the age， and in the same period， low temperature curing under compressive strength of mortar is lower than the standard raise the compressive strength of mortar；With the increase of air content， compressive strength of cement mortar decreased gradually， the raising and under the low temperature curing and A -1 and A-2 have the same compressive strength of mortar， visible air content within A certain range， the compressive strength of mortar.

Keywords：Cement mortar； The compressive strength； Air content

前言

在寒冷地區(qū)，混凝土破壞的主要原因是抗凍融耐久性不足。我國(guó)地域遼闊，有相當(dāng)一部分區(qū)域處于嚴(yán)寒地帶，不少橋梁、水工建筑物出現(xiàn)了凍融破壞現(xiàn)象。寒冷地區(qū)的水工、港工、道路和橋梁等工程中的混凝土結(jié)構(gòu)物或構(gòu)筑物在凍融循環(huán)作用下的凍融破壞是這些結(jié)構(gòu)物等運(yùn)行過(guò)程中的主要病害[1]。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了大量的研究，范沈撫[2]研究了摻引氣劑混凝土的抗壓強(qiáng)度，認(rèn)為只要使混凝土達(dá)到足夠的含氣量要求，混凝土的抗壓強(qiáng)度變化不大；李建新[3]通過(guò)測(cè)試水泥砂漿在不同含氣量情況下的抗壓強(qiáng)度的變化規(guī)律，研究了含氣量對(duì)水泥砂漿抗壓強(qiáng)度的影響；趙霄龍[4]等通過(guò)研究得到，引氣混凝土因?yàn)橛辛藲馀?，在其?nèi)部形成水膜，吸水量減少，可凍的水減少，產(chǎn)生的動(dòng)力場(chǎng)相對(duì)來(lái)說(shuō)很小，導(dǎo)致引氣混凝土抗壓強(qiáng)度相對(duì)減小，抗凍性相對(duì)增強(qiáng)。這些工作從各自不同的角度推動(dòng)混凝土抗壓強(qiáng)度的研究進(jìn)展，眾多研究表明含氣量對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度影響明顯， 但是引氣量如果過(guò)多則容易導(dǎo)致氣泡尺寸偏大，影響混凝土強(qiáng)度，進(jìn)而又會(huì)影響到混凝土的耐久性。本文以水泥漿體為研究對(duì)象，測(cè)定低溫下砂漿的抗壓強(qiáng)度，為冬季施工提供基礎(chǔ)。

1 原材料及試驗(yàn)方法

1.1 原材料及配合比

水泥采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，性能符合標(biāo)準(zhǔn)。砂子采用某中鐵單位提供的河砂，細(xì)砂，細(xì)度模數(shù)為2.12；礦物摻合料是由粉煤灰（Ⅰ級(jí)粉煤灰）、礦渣（Ⅱ級(jí)礦渣粉）組成；外加劑為減水劑和引氣劑，性能符合標(biāo)準(zhǔn)。配合表如表1所示。

1.2 試驗(yàn)方法

測(cè)定完原材料各項(xiàng)指標(biāo)，依據(jù)砂漿配合比進(jìn)行稱(chēng)料，采用HJW-60型單臥軸強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)攪拌。先將砂、水泥按配合比放入攪拌機(jī)中干拌2min，然后加入溶有化學(xué)劑的拌合水，再攪拌2min制成砂漿拌合物。按照GB/T50080-2002規(guī)定 ，測(cè)定新拌砂漿含氣量。將砂漿拌合物一次裝入150mm×150mm×150mm試模，裝料時(shí)應(yīng)用抹刀沿各試模壁插搗并使砂漿拌合物高出試?？冢缓髮⒃嚹８街蚬潭ㄔ谡駝?dòng)臺(tái)上振動(dòng)，直到表面出漿為止，不得過(guò)振。刮除試模上口多余的砂漿，待砂漿臨近初凝時(shí)用抹刀抹平。砂漿入模后，根據(jù)試驗(yàn)方案要求，一部分試塊在室內(nèi)帶模保水養(yǎng)護(hù)1d，然后脫模放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)，另一部分試塊放入大氣模擬箱內(nèi)（5℃）養(yǎng)護(hù)，1d后脫模，繼續(xù)放入箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)。當(dāng)養(yǎng)護(hù)至所需齡期（3d、7d、14d、28d、56d、84d）時(shí)，按照試驗(yàn)方案進(jìn)行預(yù)處理，并依據(jù)GB/T50081-2002相關(guān)規(guī)定進(jìn)行混凝土立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

2 砂漿抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析

砂漿的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5，圖1和圖2分別為標(biāo)養(yǎng)下和低溫養(yǎng)護(hù)下砂漿的抗壓強(qiáng)度隨齡期的變化曲線(xiàn)圖。從表5及圖1、2可以看出：

（1）以A-1為例，在標(biāo)養(yǎng)下，齡期3d、7d、14d、28d、56d、84d砂漿的抗壓強(qiáng)度分別為13.2Mpa、21.3Mpa、29.6Mpa、38.5Mpa、40.1Mpa、41.1Mpa，在低溫養(yǎng)護(hù)下，齡期3d、7d、14d、28d、56d、84d砂漿的抗壓強(qiáng)度分別為10.1Mpa、18.4Mpa、25.4Mpa、32.1Mpa、34Mpa、36.6Mpa，在標(biāo)養(yǎng)和低溫養(yǎng)護(hù)下，砂漿的抗壓強(qiáng)度隨著齡期的增長(zhǎng)而增大，且在同齡期時(shí)，低溫養(yǎng)護(hù)下砂漿的抗壓強(qiáng)度均低于標(biāo)養(yǎng)下砂漿的抗壓強(qiáng)度，這是因?yàn)殡S著齡期增長(zhǎng)，水泥水化反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行，水化程度增大，抗壓強(qiáng)度增大，但低溫導(dǎo)致水泥水化反應(yīng)減慢，因此低于標(biāo)養(yǎng)下砂漿的抗壓強(qiáng)度。

（2）齡期為28d時(shí)，標(biāo)養(yǎng)下A-1、A-2、A-3、A-4砂漿的抗壓強(qiáng)度分別為38.5Mpa、37.2Mpa、35.2Mpa、27.7Mpa，低溫養(yǎng)護(hù)下A-1、A-2、A-3、A-4砂漿的抗壓強(qiáng)度為32.1Mpa、31.5Mpa、28.4Mpa、24.6Mpa，隨著含氣量的增大，砂漿的抗壓強(qiáng)度逐漸減小，這是由于含氣量如果越高，其內(nèi)部引入的均勻球形氣泡數(shù)量就會(huì)越多，體積也就越大，這些氣泡的存在增大了混凝土的孔隙率，導(dǎo)致有效承載力截面減少和受力時(shí)孔隙附近應(yīng)力集中，從而引起混凝土抗壓強(qiáng)度降低。同齡期下，標(biāo)養(yǎng)和低溫養(yǎng)護(hù)下A-1和A-2砂漿的抗壓強(qiáng)度基本相同，可見(jiàn)含氣量在一定范圍內(nèi)，砂漿的抗壓強(qiáng)度變化不大。

3 結(jié)束語(yǔ)

（1）砂漿的抗壓強(qiáng)度隨著齡期的增長(zhǎng)而增大，且在同齡期時(shí)，低溫養(yǎng)護(hù)下砂漿的抗壓強(qiáng)度均低于標(biāo)養(yǎng)下砂漿的抗壓強(qiáng)度。

（2）隨著含氣量的增大，砂漿的抗壓強(qiáng)度逐漸減小，標(biāo)養(yǎng)和低溫養(yǎng)護(hù)下A-1和A-2砂漿的抗壓強(qiáng)度基本相同，可見(jiàn)含氣量在一定范圍內(nèi)，砂漿的抗壓強(qiáng)度變化不大。

參考文獻(xiàn)

[1]陳松，李偉龍，王起才，等.水泥砂漿含氣量對(duì)孔隙特征及抗凍性影響的研究[J].硅酸鹽通報(bào)，2014（06）：1293-1297.

[2]范沈撫.摻引氣劑砂漿性能的研究[J].砂漿與水泥制品，1991（1）：11-13.

[3]李建新，王起才，李盛，等.含氣量對(duì)水泥砂漿抗凍耐久性的影響[J].硅酸鹽通報(bào)，2014（07）：1781-1787.

[4]趙霄龍，衛(wèi)軍，黃玉盈.混凝土凍融耐久性劣化與孔結(jié)構(gòu)變化的關(guān)系[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，24（12）：14-17.

作者簡(jiǎn)介：陳莉（1989-），女，重慶人，助教，主要從事與土木專(zhuān)業(yè)相關(guān)的教學(xué)、科研工作。