粉煤灰综合利用 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION2016 NO.3
试验与应用
严寒大温差环境对混凝土性能影响的研究 Effect of the Circumstance of Low Temperature and Huge Temperature Difference to the Characteristics of Concrete
顾明东，高鹏，张雄 （同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室，201804，上海） 摘要：我国广大西北地区，气候特点为冬季温度低，温差大，干燥，上述因素会对混凝土早期强度造成一定影响。
本研究的目的在于探索严寒大温差环境对混凝土性能的影响，并为混凝土在严寒地区强度损失的防治提供研究依据。
考虑到新疆历史最高日温差曾达到35.5℃，因此试验将温差定位40℃。
本研究模拟了西部地区冬季温差特点（-20℃～ 20°℃），将低温循环试样：五批混凝土试样分别成型放置3h、7h、10h、14h、24h后进人温差循环（-20°℃~20℃）7d，常温基 准试样：在20°℃下养护7d，低温基准试样：在-20°℃下养护7d，将低温循环试样，低温基准，常温基准标养至28d测抗压强 度和动弹性模量。
通过与基准试样的对比，研究温差环境对混凝土性能的影响，建立温差环境对混凝土性能损伤规律。
损伤变化规律。
根据低温温差环境下混凝土内部损伤变化规律，探讨低温温差环境对混凝土性能影响。
研究表明；低温 温差环境下，负温、温差作用相互制约，使混凝土内部损伤具有“自愈性”。
关键词：抗压强度；动弹性模量；低温温差环境；易损期 中图分类号：TU525.01文献标识码：A文章编号：1005-8249(2016)03-0029-04 由于严寒大温差极大的增加了混凝土的自收缩，主要原因，是由于胶凝材料与粗细骨料之间的热膨胀 塑性收缩，干燥收缩，冷收缩，混凝土粗细集料以及凝系数不同而引起的，因此刘曼娜等[人提出，在混凝 胶材料热性能方面的差异，容易致使混凝土产生内部土设计过程中选用与水泥石热膨胀系数相近的粗细骨 应力而导致混凝土开裂[-。
高强混凝土早期温降收料以及掺加矿物掺合料的方法来使水泥石的热膨胀系 缩应力大，与普通混凝土相比更容易发生温度收缩开数与集料的热膨胀系数相近，降低温差作用产生的破 裂。
当混凝土内部拉应力超过其抗拉强度时便产生裂坏应力，并且优化混凝土的配合比设计使混凝土硬化 缝，裂缝出现在混凝土浇筑后的3~5d，初期裂缝很细，后的匀质性好密实度高，在配合比设计过程中应注意 随着时间继续扩大，有的甚至出现贯穿的情况[+6]。
采取措施改善混凝土界面过渡区，最终提高温差环境 在严寒地区，混凝土中的自由水遇冷会结冰发生膨胀下混凝土的抗裂性能。
产生裂缝，反复冻融循环后，混凝土强度会有所下降，1试验 甚至丧生力学性能[7-10]。
长期处于干燥、大温差环境 条件下，混凝土界面过渡区的水泥水化产物结构疏松，1.1试验原材料 孔隙率较高，出现明显的界面裂缝。
因此，严寒大表1水泥主要物理化学性能 温差环境下，混凝土裂缝对混凝土力学性能具有很大初凝终凝28d强度/MPa 的影响。
/%/%/%/（m²/kg）/min/min抗折抗压 经学者研究提出["，在大温差的情况下，混凝土原材料选取长三角地区常用原料，具有一定代表 强度发展存在易损期，在此期间，温差对混凝土强度的性。
具体原材料：P.042.5海螺水泥；细度模数2.9的 发展起到破坏性作用。
温差是导致混凝土产生裂缝的中砂；粒径范围在5mm~40mm的碎石；宝钢的粒化高 收稿日期：2015-08-18炉矿渣；石洞口发电厂Ⅱ级粉煤灰；上海建工聚羧酸减
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万方数据
粉煤灰综合利用 2016 NO.3FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 试验与应用 水剂；上海本地自来水。
度受到影响。
图1为低温循环（-20~20℃），低温基 1.2混凝土试块制备准（-20℃），常温基准（20℃）对比图。
试验配制混凝土强度等级为C30~C60，配比参见终接环试择 表2。
表2混凝土的配合比 用水水泥砂用石用粉煤灰矿渣减水坍落度 试块水灰比量/kg用量量/kg量/kg掺量掺量剂/g/mm
/kg/kg/kg C300.217.30200时间/h时间/h C400.17.30200(a)C30混凝土抗压强度(b)C40混凝土抗压强度 C500.7.30195 C600.一低温着环试样
常国基准试样常湿基准试样 1.3试验方案设计 按照配合比制备三大组：“低温循环（-20~ 20°℃）”、“低温基准（-20°℃）”、“常温基准（20℃）”。
高温循环试块：从加人水搅拌混凝土时起，分...
