摘要:
在缺乏粗集料的情況下,影響泡沫混凝土收縮的因素與普通混凝土相比可能是不同的。本文介紹了影響泡沫的預制混凝土的收縮性能的基本參數(shù),即,密度,含水量,填料組成的水灰比,更換砂粉煤灰標準,和泡沫數(shù)量。泡沫混凝土的收縮比相應的基本組合更低。
對于有50%的泡沫體積泡沫混凝土,收縮大約為36%,比基本組合更低,泡沫混凝土的收縮是泡沫體積和間接相關的數(shù)量和收縮糊化特性的一個功能。在低水分含量范圍內(nèi),收縮率大大增加,雖然從相對較大的人造空氣毛孔來除水分不會有助于收縮,人工空隙率可能也不會有助于收縮,但是在某種程度上,通過一些收縮間接影響體積的穩(wěn)定性,這對更高的泡沫體積影響更大。
關鍵詞:收縮;脫水;泡沫;粉煤灰;水泥;混凝土;
1、介紹:
水泥基材料水分的去除導致體積變化主要是由于通過來自凝膠孔表面吸附水的去除不受限制水化水泥量的改變,至于普通混凝土考慮到,被確定的主要參數(shù)為漿料的收縮和骨料。泡沫混凝土,像加氣混凝土和泡沫混凝土由于具有高干燥收縮,由于缺乏合體,比一個正常體重所觀察到的混凝土達到10倍以上,通過高壓滅菌法來獲得能顯著降低收縮的加氣混凝土,表明干水收縮主要是水化產(chǎn)品物理結構的一種功能,然而Tada和Nakanoj將加氣混凝土的更高收縮歸因于其體積較大的毛細孔隙。Ziembicka、Georgiades和Ftikos已經(jīng)對微孔的體積和比表面積的收縮進行了敘述。Schubert對影響收縮氣孔體積、氣孔的分布和水分的含量進行了敘述。在對收縮性能的比較研究中,以砂子和粉煤灰為填料,與展現(xiàn)較小干水收縮的沙子混合作為沙粒,與FA沙粒相比,其有更高的收縮抑制能力。Nmai 等人,為了CLSM應用,在新發(fā)泡劑的研究中,表明以降低密度來減少收縮。除此之外,輕骨料可以用來降低泡沫混凝土的收縮。
2、研究意義:
固化、組成、密度,最初與最后含水率、持續(xù)時間和氣候的存儲和微孔結構及其分布的方法被報道,其能夠影響泡沫混凝土的干水收縮。審查表明,大多數(shù)多孔混凝土干燥收縮早期的研究已限于加氣混凝土。只有有限的研究與特定試驗參數(shù)和測試條件的收縮報道了關于泡沫混凝土的性能。為此,本文探討了這一試驗結果來確定的基本成分的影響,即,密度、含水率及組成如泡沫體積、填料、FA的更換砂等關于潮濕預成型泡沫混凝土的干水收縮。
3、材料與方法:
3.1、組成材料:
用于生產(chǎn)泡沫混凝土的組成材料列于表1。泡沫的不同混合通過按比例FC從1:3,沙子的替代FA按重量從0%至100%,F(xiàn)V從10%至50%。這些混合水固比例
表1 用于生產(chǎn)泡沫混凝土的成分材料
取決于泡沫混凝土混合的能力,這種泡沫混凝混合是以國家確定的條件而定義的,測量密度等于或接近相等設計密度和混合的一致性(對于流錐為45的散布值)。
3.2、實驗研究:
以大小為40x40x160毫米棱鏡對于加氣混凝土實施干縮試驗,與RILEM-ACC 5.2 和 IS 6441-part II的優(yōu)良方法相一致,球規(guī)插頭被裝在兩個試樣的兩端,以方便長度變化的測量。對于每個參數(shù)組合,測試三個樣本的收縮,報道其平均值。
從模具中去除后,將樣本浸泡在水中為72小時。浸泡時期過后,將樣品保持在一個受控的環(huán)境中(濕度箱),溫度為23加或減1.7C,相對濕度為50加或減4%。在水里浸泡72小時后,立即進行第一次測量。將樣本表面上的水抹去,壓力表插頭上的水分移動導致無效的錯誤讀數(shù),長度測量是以0.002毫米計數(shù)的一個長度比較器,長度測量采取了28天。在長度上的變化中,L用百分比來表示,通過式子(l2?l1)_ ?Ld x 100來計算,式中L1是第一個長度讀數(shù),L2是28天后的最后長度讀數(shù),Ld是樣本原始讀數(shù)。
4、結果與討論:
4.1、填料水泥比例與填料類型的影響:
圖1顯示了在28天結束時FC的比對泡沫收縮效應混凝土。正如預期的那樣,水泥沙和水泥粉煤灰混合砂展示隨著FC比例的增加收縮會降低,當FC在1至2范圍內(nèi)波動相對更陡。這是可以歸因于減少水泥用量的增加和抑制細骨料含量的綜合影響。另外,對于一給定的FC比例,水泥沙的混合比一個典型的FA取代沙的混合有更低的收縮,這是由于與FA相比降低了沙粒的收縮能力。
圖1 水泥填充劑比例對泡沫混凝土的影響
圖2顯示混合的FA含量增加將導致在收縮增加(也就是說,與100%FA混合的收縮比與沙混合的高出31%還要多)。
圖2 粉煤灰的替換對泡沫混凝土的影響
Jones和McCarthy已經(jīng)報道了泡沫混凝土的類似觀測結果,Ramamurthy 和Narayanan報道了加氣混凝土的類似觀察結果。水泥沙和水泥粉煤灰混合砂泡沫混凝土密度的收縮的百分比變化和28天抗壓強度在圖3中所示:
圖3 收縮與強度隨泡沫混凝土密度的變化
對于已經(jīng)給定的密度,粉煤灰的替代(40%替代)混合比水泥沙混合有相對更高的收縮率。
除了與沙相比的粉煤灰抑制能力降低影響之外,高的水固混合比例要求與FA為實現(xiàn)一個穩(wěn)定的和可行的組合也將有助于更高的收縮,這種增加在水固分混合比例,在烘烤過程中可使混合更滲透導致更多水吸附。較高的水含量會導致吸附水的厚層,水朝樣本表面移動速率隨混合的更多滲透而增加,形成較大的收縮。此外,與FA混合需要相對較長時間才能形成穩(wěn)定這樣的結構,直到這個時候吸附水才被允許從未反應以及部分顆粒反應的表面離開,形成凝膠物理結構的粉煤灰也能導致增加收縮。加進這個,相對降低FV需求量(為粉煤灰的攪拌料獲得一個給定的密度)導致更高的收縮粘貼量,這有助于增加收縮。
與此同時,對于固定密度的泡沫混凝土,粉煤灰的攪拌料導致了相對較高的強度(2-3倍),此時與水泥沙攪拌料相比較的情況下。強度的增加歸因于粉煤灰攪拌料FV需求量的減少和以上填料和火山灰的影響。雖然混合中含有粉煤灰的收縮有少數(shù)增加,但是這大大有助于提高強度泡沫混凝土的可比密度。它也可以看出,無論攪拌料的類型,低密度產(chǎn)品對于干收縮是穩(wěn)定的,盡管它有低的強度。
5、泡沫體積的影響:
對于不同的混合組分,收縮隨時間的變化在圖4中(a和b)所示,表明隨著FV的增加收縮會減少。據(jù)報道,泡沫混凝土的收縮是體積和半徑為75和625之間的微孔比表面積的一個函數(shù)。 |