沈阳建筑大学 土木工程学院 辽宁 沈阳 110168
摘要：本文研究了低温对磷酸盐快补料力学性能的影响，得出磷酸盐快补料力学性能受温度影响的变化规律。在不同温度下养护磷酸盐快补料试块，通过抗折、抗压试验，分析其产生的影响。结果表明：不同养护温度对磷酸盐快补料的抗折强度影响较小，而对抗压强度影响较大。当温度处于0℃环境时，试件养护28d后其抗压强度为72.1MPa；温度处于-18℃环境时，试件养护28d后其抗压强度为62.5MPa，而抗折强度分别为10.2 MPa和9.9 MPa。
关键词：磷酸盐快补料；低温环境；抗压强度；抗折强度
0引言
随着我国改革和建设的不断发展，寒冷地区的经济技术开发建设项目的日益增多，尤其是我国西北部地区的混凝土冬季施工将愈来愈受到人们的重视[1-2]。然而，当混凝土结构长期处出于低温环境时将严重影响混凝土使用寿命和安全运行。长期以来，国内外学者运用常温下混凝土的强度与变形理论来分析混凝土的应力或内力，但是对于处于低温环境下的混凝上来说，养护一定龄期但还没有达到其受冻临界强度时承受荷载，混凝土结构将会遭受破坏。为此，研究低温环境下混凝土的力学性能存在巨大的意义。
近年来，从国内外对磷酸盐水泥材料的研究中可以看出，对于常温下磷酸盐材料的力学性能等方面的研究较多[3-5]，而对于其在低温下的力学性能研究较少[6-7]。作为广泛应用的快速修补材料，研究磷酸盐材料在低温下的性能是进一步拓展市场的重要因素。 为此，本文对不同低温环境下磷酸盐快补料的力学性能进行了研究。
1 实验部分
1.1主要原料
氧化镁为白色粉末，烧失量为0.79，纯度达到97%；磷酸二氢铵为白色晶体，纯度为98%；粉煤灰采用I级粉煤灰，综合性能完全满足规范要求；外加剂：白色粉末，纯度为97%。细骨料：天然中砂；聚丙烯纤维：白色无味，为束状单丝的纤维结构，分散性好。
1.2试验方案
1.2.1磷酸盐快速修补材料配合比设计
本次试验分为5组，每组磷酸盐快补材料分别在温度为0℃、-3℃、-8℃、-13℃和-18℃的环境下进行养护，具体的磷酸盐快速修补材料配合比如表1所示。
由图1可以看出，磷酸盐快补材料的抗压强度随着龄期的增长而增长，随着温度的升高抗压强度有所提升。当温度处于0℃环境时，磷酸盐快补材料试件养护1h后试件抗压强度能达到34.2MPa，其强度可以达到养护28天强度的47.4%，试件养护28d后其抗压强度能达到72.1MPa。与0℃养护环境相比， -18℃环境下试块1h抗压强度为31.2 MPa，达到养护28天强度的49.8%，28天抗压强度为62.5MPa。这说明了磷酸盐快补料前期强度发展迅速，后期强度发展缓慢，原因在于磷酸盐快补料水化反应剧烈，水化产物能在短时间内与骨料紧密结合而迅速提升混凝土强度，而随着时间的增长由于受到温度的影响，混凝土内部的孔隙水开始结晶而降低了水化反应速率，使得混凝土后期强度增长幅度减缓。
图1不同温度下磷酸盐快补材料抗压强度变化规律
2.2低温对磷酸盐快补料抗折强度的影响
将每组试件分别放置于温度为0℃、-3℃、-8℃、-13℃和-18℃的环境下养护完成后，测定试件在1h、1d 、3d、7d、14d、28d的抗折强度，试验结果如表3所示。
图2不同温度下磷酸盐快补材料抗折强度变化规律
由图2可以看出，磷酸盐快补材料的抗折强度随着温度的升高而增长，且前期增长较快，后期增长较慢。当温度处于0℃环境时，磷酸盐快补材料试件养护1h后试件抗折强度能达到6.2MPa，其强度可以达到养护28天强度的60.7%，试件28d强度为10.2 MPa。与0℃养护环境相比，-8℃环境下试块1h抗折强度为5.7 MPa，达到28d强度的57.0%，试件养护28d强度为10.0MPa； -18℃环境下试块1h抗折强度为5.3 MPa，达到28d强度的53.5%，试件28d强度为9.9 MPa。可以得出，温度对试件的抗折强度影响较小。
3结论
（1）通过抗压强度试验，可以看出不同养护温度对磷酸盐快补料的抗压强度影响较大。当温度处于0℃环境时，试件养护28d后其抗压强度最高，强度为72.1MPa。当温度处于-18℃环境时，试件养护28d后其抗压强度最低，强度为62.5MPa。
（2）通过抗折强度试验，可以看出不同养护温度对磷酸盐快补料的抗折强度影响较小。相同龄期下，不同温度养护的试块抗折强度相差较小，当养护龄期达到28d后，养护环境温度为0℃和-18℃的试块抗折强度分别为10.2 MPa和9.9 MPa。
参考文献
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[7]刘超.混凝土低温受力性能试验研究[D].清华大学,2011.
论文作者:俞家欢,罗光友
论文发表刊物:《防护工程》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/5
标签：磷酸盐论文; 强度论文; 抗压强度论文; 温度论文; 低温论文; 环境论文; 混凝土论文; 《防护工程》2017年第23期论文;