自密实混凝土弹性模量影响因素的研究

摘要

自密实混凝土(Self-compacting Concrete，简称为SCC)具有高流动性、高间隙穿过能力以及高抗离析性三方面特点。近年来，SCC的发展逐渐引起世界各国的广泛关注与重视，在日本、欧美等发达国家混凝土制品中其应用比例有逐年增加的趋势。目前，我国自密实混凝土用量还不到混凝土总使用量的1％，其在我国具有很大的发展空间，但自密实混凝土与同等级强度的普通混凝土相比弹性模量较低，因此，本文通过矿物掺合料、粗骨料、砂浆基体三方面进行试验研究，分析其对SCC弹性模量的影响，并运用理论方法估算SCC弹性模量，分析估算值与试验测定值之间的差距。
　　 本文以粉煤灰、硅灰作为矿物掺合料，选用的粗骨料为5mm-20mm连续级配的河卵石、花岗岩、石灰石，水胶比的变化范围在0.25-0.35之间，配制自密实混凝土，通过矿物掺合料用量、粗骨料种类以及水胶比这三方面因素的变化，来研究其对SCC弹性模量的影响。
　　 试验表明粉煤灰的掺入有利于提高SCC的流动性能，早期弹性模量较低而后期弹性模量有较大发展，而硅灰的掺入有利于改善SCC的抗离析性能并加速SCC前期弹性模量的发展。研究证明复掺4％的硅灰和20％的粉煤灰有利于提高SCC综合性能。
　　 与河卵石相比，相同配比下使用碎石有利于提高SCC的弹性模量，而石灰石因自身组成成分能在其表面与水泥水化产物发生二次水化作用，从而提高了石灰石与砂浆界面的胶结强度，其配制成的SCC弹性模量最高。
　　 水胶比为0.25时砂浆基体的弹性模量与粗骨料最相近，SCC各组成相受荷载作用后协调性好，其弹性模量较高；而当水胶比提高时，试验结果则相反。
　　 另外，运用理论公式预测SCC弹性模量有一定程度的可参照性，而在假设粗骨料和砂浆基体的泊松比为0.3的前提下，以自洽方法为基础建模预测SCC弹性模量，与试验结果相比其精度在-1％～4％之间，预测效果很好。