预湿对塑钢纤维轻骨料混凝土抗冻性及微观结构影响研究

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轻骨料混凝土作为一种新型建筑材料,具有轻质、高耐久性、经济性突出等诸多优点,然而它存在的一些缺陷:弹性模量小、易产生脆性破坏、工作性与可泵送性难于控制等,严重制约着轻骨料混凝土在土木工程中广泛应用。现有研究表明掺入适量塑钢纤维对轻骨料混凝土的抗折、抗裂及韧性等性能均有不同程度的改善作用。目前工程中普遍通过对陶粒预湿处理1h的方式来改善轻骨料混凝土工作性能,而陶粒饱水状态还会对轻骨料混凝土的强度以及耐久性等产生一定影响。因此需要在综合考虑轻骨料混凝土各方面宏观性能的基础上,来确定陶粒的合理预湿时间。本文选用两种高强陶粒:粉煤灰陶粒和页岩陶粒,分别在四种不同预湿时间下研究陶粒饱水状态对轻骨料混凝土宏观上工作性、强度、抗冻性以及微观上轻骨料-浆体界面过渡区等影响规律,据此来确定陶粒最佳预湿时间,研究结果表明:随着轻骨料吸水率增加,混凝土坍落度经时损失呈减小趋势,尤其在加压预湿处理情况下损失数值最小,表现出较好工作性。塑钢纤维的掺入使轻骨料混凝土受压破坏形态具有一定塑性。7d、14d时,混凝土强度随着陶粒吸水率增加而减小,并且各组试件强度相差较大。但28d、56d时,混凝土强度与陶粒饱水状态关系不大,而主要与轻骨料自身强度有关。轻骨料混凝土的抗冻性随着陶粒吸水率提高而降低,常压预湿处理的陶粒其混凝土抗冻等级大于F300,而加压预湿处理的陶粒其混凝土抗冻等级则没能达到F300,即陶粒加压预湿时混凝土抗冻性严重被削弱。粉煤灰陶粒使用前常压预湿1h即可。而页岩陶粒预湿时间可以根据需求而改变:当注重抗冻性时,常压预湿0.25h~3h;当对工作性要求较高时,常压预湿3h~6h。加压预湿处理的陶粒其混凝土3d时界面过渡区中存在大量Ca(OH)2晶体,而常压预湿处理情况下很少发现。7d时轻骨料-水泥浆体界面过渡区成为了一个较为密实的整体。28d时常压预湿处理的陶粒其混凝土界面过渡区较为平整、密实,整体性强;而加压预处理的陶粒其混凝土界面区结构相对多孔、疏松、整体性较差。
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