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在混凝土的生产实践中,混凝土的强度传统上是采用28天龄期的测定值,其他一些性质也以28天龄期为基准。人们普遍认为:适宜的养护对混凝土早期强度和断裂性能的提高十分必要,很少有人关心混凝土28天龄期后的养护问题。对于混凝土产品,特别是道路混凝土或混凝土预制构件,从浇筑完成到投入使用,常暴露于户外自然环境中,受阳光照射后,表面温度可达50℃。此时,如果将受高温后的混凝土浸水,相当于对混凝土进行洒水养护,无疑将对混凝土各项性能的改善起到良好的作用。本文模仿自然环境中的有利因素,利用干燥箱对混凝土开展烘一浸试验,为进一步说明28天龄期后高温洒水养护对混凝土性能提高的有效性,烘一浸试验后考虑利用低温试验箱对混凝土开展冻一融试验,并且将完成这两种试验后的混凝土定义为受仿真环境影响下的混凝土,重点研究其强度和断裂性能的变化情况。
本文分别测量了28天龄期和90天龄期受仿真环境影响前后,不同强度等级普通混凝土(C30、C40)和添加品质较低的Ⅲ级灰作为辅助性胶凝材料的粉煤灰混凝土fFC30、FC40)的轴心抗压强度F<,c>及弹性模量E,使用加载吨位较低的600kN微机控制电液压伺服万能试验机进行楔入劈拉试验并记录28天龄期受仿真环境影响前后两类混凝土的断裂全曲线。依据记录的全曲线,计算了两类混凝土的断裂韧度K<,IC>断裂能G<,F>以及裂缝尖端开口位移CTOD。比较了不同强度等级普通混凝土和粉煤灰混凝土在仿真环境影响下,强度与断裂韧度、断裂能及裂缝尖端丌口位移的变化关系。
通过比较,发现中等强度等级的两类混凝土受仿真环境影响后呈现高性能化的趋势。普通混凝土和粉煤灰混凝土分别在28天龄期和90天龄期时,在仿真环境影响下,达到了比设计强度高一个强度等级的效果。应根据混凝土的类型选择适宜的仿真养护时间,对普通混凝土来说,28天龄期的仿真养护获得的强度要优于同条件90天龄期的;对粉煤灰混凝土来说,28天龄期仿真养护获得的强度有升有降,而90天龄期仿真养护获得的强度均出现大幅提升。受仿真环境影响后,28天龄期的普通混凝土的断裂韧度随强度增加呈现增加趋势,仿真环境对断裂能的影响不明显,其测定值呈现一定的离散性,CTOD变化不大,趋势线平直。受仿真环境影响后,28天龄期的粉煤灰混凝土的断裂韧度与强度增(减)趋势相一致,仿真环境对断裂能的影响不明显,CTOD相对离散。研究结果表明:不仅要重视混凝土的早期养护,在混凝土达到28天龄期及以后很长一段时期内,利用自然环境的有利因素,加强对混凝土的养护也是十分必要的。