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高强高性能混凝土的发展使混凝土材料的强度不断增大,耐久性能不断提高。与此同时,
由于高强高性能混凝土的水灰比较小、大量使用矿物掺合料,自收缩成为影响其结构稳定性
的问题而备受关注。有关高性能混凝土自收缩,国内外虽然进行了大量的研究,但从骨料方
面解决自收缩问题的研究较少,尤其在国内相关方面的研究更少,本文主要从骨料方面来研
究抑制自收缩的措施。
本文内容主要包括以下几部分:第一,本文用三种轻骨料分别以不同体积百分比等体积
取代普通骨料,研究了轻骨料不同取代量对混凝土物理力学性能的影响。在上述基础上选择
两种轻骨料,并确定轻骨料的合适取代量。第二,用此两种轻骨料以一定体积百分含量部分
取代普通骨料后配成复合骨料,研究复合骨料对同一水灰比下基准高强混凝土、矿粉混凝土、
硅灰混凝土自收缩、干燥收缩的影响。第三,对复合骨料混凝土的自收缩开裂趋势进行了初
步分析。第四,用压汞法测试了各种混凝土内砂浆基体早期(1d)的孔结构,测定了骨料的
弹性模量,分析复合骨料影响高性能混凝土物理力学性能、降低自收缩的机理。
试验结果表明,圆球型陶粒在一定范围内取代普通骨料,虽然使混凝土的密度、轴拉强
度和弹性模量有一定的降低,但其抗压强度和比强度提高。而用碎石型陶粒取代普通骨料,
在取代量较小时与圆球型陶粒的效果相似。用陶砂部分取代普通砂,虽然对改善混凝土的物
理力学性能效果较好,复合骨料混凝土的干密度降低、轴拉强度和弹性模量变化较小、抗压
强度和比强度随着陶砂取代量的增大而增大。
用陶粒或陶砂配成复合骨料,复合骨料在不降低混凝土强度的基础上,无论复合粗骨料
还是复合细骨料都能显著降低基准高强混凝土的自收缩。复合粗骨料能够减小掺有矿粉或硅
灰的混凝土的自收缩。用复合骨料配制混凝土不仅能够保证混凝土的干燥收缩在标准范围之
内,而且还能够降低混凝土早期开裂的可能性。
由于试验中所用复合骨料的弹性模量介于轻骨料与普通骨料的弹性模量之间,它与砂浆
基体的弹性协调性相对更好;此外,复合骨料中的饱水轻骨料有内养护作用,补偿了轻骨料
强度低的不足,所以用复合骨料配制的混凝土不仅强度不低于基准高强混凝土,还降低了混
凝土内部自干燥程度,减小了高性能混凝土的自收缩。
关键词:复合骨料;混凝土;强度;自收缩