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加固灌漿料組分對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響分析加固灌漿料過渡區(qū)存在強(qiáng)度差異
加固灌漿料,是工程建設(shè)中用于提高混凝土強(qiáng)度的添加材料。加固灌漿料的主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)于結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)工程,下面我們一起來探討一下加固灌漿料組分對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響。
一、加固灌漿料組分對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響
1、水泥 對(duì)于普通加固灌漿料,水泥的品種和生產(chǎn)廠家對(duì)加固灌漿料的抗壓強(qiáng)度有較大的影響。水膠比越大,這種影響也越顯著。由于高強(qiáng)加固灌漿料的水膠比較小,因而水泥的品種和生產(chǎn)廠家對(duì)加固灌漿料的抗壓強(qiáng)度的影響較小。
值得注意的是一些人認(rèn)為配制高強(qiáng)加固灌漿料必須用高強(qiáng)度的水泥,而提高水泥強(qiáng)度的一個(gè)技術(shù)措施是磨細(xì),所以認(rèn)為采用超細(xì)水泥對(duì)配制高強(qiáng)加固灌漿料時(shí)有利的。這種認(rèn)識(shí)是不正確的。
水泥細(xì)度的增加必然導(dǎo)致加固灌漿料用水量的增加。對(duì)于高強(qiáng)加固灌漿料來說,加固灌漿料的用水量是非常重要的。加固灌漿料用水量越少,越能獲得較高的強(qiáng)度。
水泥細(xì)度的增加也影響礦物外加劑和化學(xué)外加劑作用的發(fā)揮,是這些組分的作用減弱。對(duì)于一些化學(xué)外加劑,隨著水泥細(xì)度的增加,其摻量也增加,它所帶來的負(fù)面影響也隨之增強(qiáng)。
因此,盡管水泥細(xì)度的增加可以加速水泥的水化過程,但并不一定有利于加固灌漿料的高強(qiáng)化。
2、礦物外加劑常用與配制高強(qiáng)加固灌漿料的礦物外加劑有硅灰、粉煤灰、超細(xì)磨礦渣粉。對(duì)于硅灰、取代率在10%以內(nèi)時(shí),加固灌漿料的抗壓強(qiáng)度隨取代率的增加而提高。
超過這一摻量后加固灌漿料的強(qiáng)度不再提高,當(dāng)取代率達(dá)30%時(shí),加固灌漿料的抗壓強(qiáng)度將有所降低。對(duì)于優(yōu)質(zhì)粉煤灰,取代率在15%-20%是合適的。對(duì)于超細(xì)磨礦渣粉,取代率在40%-50%時(shí)增強(qiáng)效果最顯著。
當(dāng)然,礦物外加劑的取代率還受其他因素的影響。例如,當(dāng)養(yǎng)護(hù)溫度提高時(shí),最合適的取代率也將有所增加。
礦物外加劑的細(xì)度對(duì)加固灌漿料的抗壓強(qiáng)度也有一定的影響。一般來說,粉煤灰越細(xì),增強(qiáng)效果越顯著。但與獲得粉煤灰較高細(xì)度的技術(shù)途徑有很大關(guān)系。通過分選方法獲得的較細(xì)粉煤灰具有較好的增強(qiáng)效果。
而通過磨細(xì)方法獲得的較細(xì)粉煤灰增強(qiáng)效果則不顯著。磨細(xì)礦渣粉越細(xì),早期強(qiáng)度越高。但若太細(xì),后期強(qiáng)度得不到很好的改善。
3、化學(xué)外加劑 用于高強(qiáng)加固灌漿料的化學(xué)外加劑最主要的是超塑化劑。對(duì)于配合比相同的加固灌漿料,不同種類和廠家的超塑化劑對(duì)加固灌漿料的強(qiáng)度有較大的影響。加固灌漿料強(qiáng)度越高,其差別越明顯。
因此,在配制高強(qiáng)加固灌漿料時(shí)應(yīng)認(rèn)真選擇超塑化劑。特別要注意的是一些超塑化劑具有一定的引氣性質(zhì),可以在加固灌漿料引入一部分氣泡。與普通加固灌漿料相比,含氣量對(duì)高強(qiáng)加固灌漿料的強(qiáng)度有著更大的影響。
有資料報(bào)道,新拌加固灌漿料的含氣量每增加1%,高強(qiáng)加固灌漿料的強(qiáng)度約降低2.8%,高強(qiáng)輕集料加固灌漿料的強(qiáng)度約降低3%-5%。因此,應(yīng)嚴(yán)格控制超塑化劑的引氣量。
4、集料 對(duì)于高強(qiáng)加固灌漿料,水泥砂漿通常具有較高的強(qiáng)度。當(dāng)粗集料強(qiáng)度低于水泥沙漿強(qiáng)度時(shí),粗集料強(qiáng)度越高,加固灌漿料的抗壓強(qiáng)度也越高。當(dāng)粗集料強(qiáng)度高于水泥砂漿強(qiáng)度時(shí),粗集料的強(qiáng)度對(duì)加固灌漿料抗壓強(qiáng)度影響不大。
二、加固灌漿料過渡區(qū)存在強(qiáng)度差異
普通加固灌漿料中,加固灌漿料澆筑壓實(shí)后,大顆粒骨料周圍形成水膜,特別在發(fā)生大量泌水時(shí),在粗骨料下方形成水囊。隨后,水泥水化生產(chǎn)鈣礬石和氫氧化鈣晶體。
由于粗骨料表面水膠比較大,因此這些靠近粗骨料的結(jié)晶產(chǎn)物為較粗大的晶體,形成比水泥漿或砂漿更多孔隙的結(jié)構(gòu)。
從加固灌漿料的微觀結(jié)構(gòu)層面上來看,骨料和水泥石的界面是一個(gè)具有一定厚度的層。這個(gè)層的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與水泥是有較大的區(qū)別。從骨料表面到水泥石,有一個(gè)小于100um的過渡層。
過渡層水膠比從骨料到水泥是逐漸減小,直至與水泥石相同。水膠比的不同導(dǎo)致了結(jié)晶體水化產(chǎn)物分布的不均勻,尺寸也不一樣。
近骨料表面,ca六萬晶體變大且以層狀平行于骨料表面生長(zhǎng),其取向程度隨骨料表面的距離而下降,鈣礬石結(jié)晶顆粒多而大,孔隙率大,c-s-h凝膠比。
在早期,特別是發(fā)生大量?jī)?nèi)泌水時(shí),界面過渡區(qū)中孔隙的體積和尺寸比水泥漿或砂漿本體的要大。結(jié)晶化合物如氫氧化鈣和鈣礬石,其尺寸和數(shù)量在界面過渡區(qū)中也較大,導(dǎo)致加固灌漿料中過渡區(qū)的強(qiáng)度低于水泥漿本體。
加固灌漿料過渡區(qū)存在強(qiáng)度差的主要原因是存在微裂縫,其數(shù)量取決于骨料的尺寸和級(jí)配、水泥用量、水膠比、新拌加固灌漿料搗實(shí)程度、養(yǎng)護(hù)條件、環(huán)境濕度以及加固灌漿料的溫度發(fā)展情況。
從宏觀結(jié)構(gòu)來看界面,加固灌漿料由于骨料和水泥石的彈性模量和熱膨脹系數(shù)不同,當(dāng)加固灌漿料受力或溫度、濕度發(fā)生變化時(shí),由于水泥石和骨料的變形不同,從而使骨料和水泥石界面產(chǎn)生裂縫,使加固灌漿料的破壞常常首先發(fā)生在界面。
另外,使用級(jí)配不好的骨料來配制加固灌漿料,再搗實(shí)時(shí)易離析。從亞微觀結(jié)構(gòu)層面看界面層,可以清楚地看到,骨料下易形成水囊,在相同條件下,骨料粒徑越大,水膜越厚。
在這種情況下形成的過渡區(qū)因骨料和水泥漿體變形出現(xiàn)差異,加固灌漿料就容易發(fā)生開裂。也就是說,加固灌漿料在受到荷載之前,過渡區(qū)就已經(jīng)有微裂紋存在。
過渡區(qū)的特征也同樣影響加固灌漿料的耐久性,預(yù)應(yīng)力加固灌漿料和鋼筋加固灌漿料一般因?yàn)殇摻钿P蝕而破壞,鋼筋銹蝕的速率在很大程度上受加固灌漿料滲透性的影響。
在鋼筋和粗骨料的界面,過渡區(qū)微裂縫的存在是加固灌漿料比水泥凈漿或砂漿滲透性更大的主要原因。因此,過渡區(qū)成為加固灌漿料的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié),要提高加固灌漿料的性能,改善界面的微結(jié)構(gòu)也是一項(xiàng)重要的措施。
總結(jié):以上內(nèi)容就是關(guān)于加固灌漿料組分對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響的探討,希望上述的講解會(huì)對(duì)大家有幫助,如果還有加固灌漿料的問題,歡迎咨詢我們。謝謝觀看。