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如何测定透水混凝土地坪的强度
 
     试验研究分为三项内容:
     ①混凝土强度随龄期的增长特点;
     ②砂率对混凝土抗压强度和劈裂强度的影响;
     ③无砂透水混凝土与普通混凝土的收缩性能对比试验环氧地坪、防腐表面处理     
     1 力学性能试验
     力学性能试验有抗压强度试验、抗折强度试验和劈裂强度试验,依据GB/T 50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》中有关规定进行。
     用于抗折强度试验试件用100 mm×100 mm×400 mm的试模成型。每个配合比成型30个试件,孔隙率分别为8%、15%、25%。试件成型时分两层装模,每层装模后用直径为16 mm的钢筋进行插捣,然后分组用平板振动器均匀振动,同种孔隙率的试块以相同混合料用量来控制,以保证具有相同的密实度。
     1 d后拆模,然后标准养护至28 d龄期,先测定其抗折强度,每个试件经抗折试验后分成两个试块,一个测定劈裂强度,另一个测定抗压强度。
     2 收缩试验
     收缩试验分为塑性收缩和硬化收缩,均为连续测定,试验采用100 mm×100 mm×515 mm的专用试模,试模端头有孔,并设有用于装千分表的支架。每个配合比做3个试件,成型方法为:首先在试模内壁紧贴一层硬质光洁塑板;然后再内衬一层塑料薄膜,以避免试模对混凝土收缩的限制,装料时在两端预埋收缩测头;成型后立即装上千分表,使千分表的滑动杆的端头与试模露出的测头端头刚好接触时,千分表置零,如图1所示。测塑性收缩时,每隔2 h读1次数,至3 d龄期;之后为硬化收缩阶段,每隔3 d进行一次读数。养护与测试条件为相对湿度50%,温度20~23℃.
     2 试验结果与分析讨论
     2.1透水混凝土强度随龄期增长的特点
     透水混凝土早期强度增长较快,7~28 d龄期内增长幅度不大。在A组的不同胶结材用量的3个配合比中,抗压强度3 d达到28 d的44%~49%,7 d达到28 d的81%~85%;抗折强度3 d达到28 d的43%~59%,7 d达到28 d的71%~99%,胶结材用量小的B3组抗折强度增长率明显低于胶结材用量大的B1组。
     可见透水混凝土7 d后强度增长的幅度有限,实际上胶结材的强度7 d后还是有相当增长幅度,只是没有表现为混凝土的强度增长。透水混凝土强度的这一特性主要是由于它的多孔结构所致,其内部结构示意图如图3所示。因为这种混凝土的承载主要靠骨料之间的胶结层,而受压面有相当一部分是薄弱环节-孔隙,也可以视为结构缺陷,这种胶结层和缺陷决定了承载极限,所以,在7 d后的龄期,虽然胶结材的强度增长,却不能充分弥补结构缺陷对强度的削弱作用,因而表现为混凝土强度无明显增长。
     2.2透水混凝土强度随孔隙率的变化
     抗折强度较抗压强度下降的相对幅度更大,孔隙率由8%到25%,抗压强度约下降了36%,抗折强度约下降了54.6%。可见由于胶结材用量减少而产生的孔隙率的增加对抗折强度的负面影响更大。
     2.3砂率对透水混凝土强度的影响
     这可以认为在胶结材用量比较大的情况下,即使增加砂用量,骨料表面也能被充分包裹,颗粒之间仍能够形成较强的胶结层,同时砂用量的增加也提高了混凝土整体的刚度,强度得以提高。但砂率增加到20%时,强度又转为明显下降,这主要是因为胶结材用量减少到一定程度后,同时为保证孔隙率不变增加了砂用量,胶结材相对于粗细骨料颗粒的总表面积来说相对较少,不足以在粗细骨料颗粒之间形成足够厚的胶结层,使混凝土内部的胶结性能降低所致,可见胶结材用量和砂率有最合适的匹配关系,这在实际工程应用时值得参考。
     2.4无砂透水混凝土与普通混凝土塑性与早期收缩的比较
     胶结材用量为420 kg,孔隙率为12%的透水混凝土C1组收缩最大,胶结材用量为336 kg,孔隙率20%的透水混凝土C2组的收缩次之,普通混凝土收缩最小。可见对于坍落度基本相同的无砂透水混凝土,胶结材用量对塑性收缩起主导作用;而对于与其有相同胶结材和相近坍落度的普通混凝土,尽管后者的用水量较大,但其收缩值却较低。
     2.5无砂透水混凝土与普通混凝土硬化收缩的比较
     在塑性阶段收缩较小的普通混凝土(C3)的收缩变为最大,其收缩值超过了与其同胶结材用量的透水混凝土C1组和相对低胶结材用量的C2组。可见对于无砂透水混凝土,硬化后阶段的收缩仍受胶结材用量的影响最大,而对比透水混凝土和普通混凝土,两者塑性和硬化后阶段有完全不同的收缩变化趋势,普通混凝土在硬化后的收缩超过与同胶结材用量和胶结材用量相近,且坍落度相同的两组透水混凝土。
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