徐增威
淮安市白马湖投资发展有限公司 江苏淮安 223001
摘要：高性能混凝土的收缩开裂是工程中经常碰到的问题之一，国内外专家学者针对高性能混凝土的收缩开裂问题进行了大量研究。该文根据部分约束收缩环试验，可以用来研究再生微粉掺合料对混凝土收缩开裂趋势的影响，研究表明，部分约束收缩环试验能够合理评价混凝土抵抗收缩开裂的能力。
关键词：钢纤维；陶粒混凝土；抗裂性能
1、试验
1.1原材料及配合比
水泥：采用淮安某品牌P·O42.5R级水泥，表观密度3050kg/m3，28d抗压强度为45MPa。钢纤维：采用上海某钢纤维科技有限公司生产的钢丝型钢纤维。陶粒：采用宜昌高强页岩圆球形陶粒。细骨料：采用细度模数为2.5的河砂，堆积密度1480kg/m3，表观密度2590kg/m3。水：采用自来水。减水剂：采用南京某高新技术有限公司生产的HLC-Ⅴ混凝土早强减水剂，减水率大于12%。本试验所用陶粒预湿1h，以钢纤维掺量为变化参数设计的配合比如表1所示。
表1混凝土配合比
1.2试验方法
1.2.1部分约束收缩环试验装置
采用部分约束收缩环试验，部分约束收缩环装置为在文献[2]中研究混凝土抗裂性能装置的基础上改进而成的，原装置在混凝土环中设有隔板，本试验采用的部分约束收缩环装置去掉隔板。加隔板的目的是为了产生应力集中，加快隔板处混凝土环裂缝的出现；但考虑来采用抗裂评价指标（即面积法）来评价，不需要肉眼可见裂缝的出现，某龄期抗裂系数所包围面积已包含混凝土内部微裂缝的信息。这样不仅简化装置，同时也可以达到快速评价的要求。改进后的部分约束收缩环装置的示意图如图1所示，应变片设置在内钢环内侧高度1/2处，应变片1（测点1）设置在与应变片2（测点2）相隔180°的正对面。
2.2抗裂性能评价方法
基于带隔板部分约束收缩环试验的抗裂评价方法，对于SFRCC的抗裂性能可按下述方法进行评价：
（1）开裂系数不出现下降段的SFRCC的抗裂性能优于出现下降段的SFRCC。
（2）对于开裂系数出现下降段的SFRCC，比较14d龄
期抗裂评价指标Ac（r14）的大小，Ac（r14）越大，对应SFRCC的抗裂性能越好。
（3）对于开裂系数不出现下降段的SFRCC，比较14d龄期抗裂评价指标Ac（r14）的大小，Ac（r14）越小，对应SFRCC的抗裂性能越好。
2.3早期与后期的抗裂性能
水泥水化反应放热会引起混凝土环温度升高，混凝土环热传递给内钢环，使内钢环温度也升高，进而内钢环膨胀。之后由于热膨胀减少，而混凝土环由于收缩增加、弹性模量增加，混凝土环对内钢环收缩约束作用加强，致使内钢环由膨胀变为收缩。
把部分约束收缩环试验的开裂系数按早期与后期分开，得到SFRCC早期与后期开裂系数随龄期的发展规律，相应的开裂评价指标计算结果可知，在部分约束收缩环试验中，SFRCC的早期开裂系数ζ（tt）及抗裂评价指标Ac（rt）均为负值，其数值小于总的1%，可以忽略不计，所以可以直接采用后期的抗裂评价指标来评价混凝土抗裂性能。
3、结论
（1）部分约束收缩环试验中，存在内钢环应变从膨胀变为收缩的时刻，将此时刻所对应的龄期定义为早期与后期的分界点龄期，钢纤维掺量对钢纤维陶粒混凝土（SFRCC）的分界点龄期影响不大。
（2）基于部分约束收缩环试验和开裂系数ζ（tt）及开裂评价指标Ac（rt）的概念，给出了SFRCC抗裂性能评价方法：
（a）开裂系数不出现下降段的SFRCC的抗裂性能优于出现下降段的SFRCC。
（b）开裂系数出现下降段的SFRCC，比较14d龄期抗裂评价指标Ac（r14）的大小，Ac（r14）越大，对应SFRCC的抗裂性能越好。（c）对于开裂系数不出现下降段的SFRCC，比较14d龄期抗裂评价指标Ac（r14）的大小，Ac（r14）越小，对应SFRCC的抗裂性能越好。
（3）早期的抗裂评价指标很小，可以忽略，采用后期抗裂评价指标和总的抗裂评价指标均可以正确评价SFRCC的抗裂性能。
SFRCC的抗裂性能随钢纤维掺量的增加而提高。
参考文献：
[1]JG/T472—2015钢纤维混凝土行业标准［S］．［JG/T472—2015
[2]赖俊，张国强．钢纤维轻骨料混凝土准静态力学性能研究［J］．广东建材，2016(2):9－12.
论文作者:徐增威
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/11
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