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建筑工程項(xiàng)目管理軟件

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自燃煤矸石輕骨料混凝土耐久性能

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一般來講自燃煤矸石作為混凝土輕骨料,它本身的耐久性能和有害物質(zhì)含量符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)要求量,則自燃煤矸石本身對配制成的混凝土耐久性也不倒產(chǎn)生不得影響。由于自燃煤矸石輕骨料是配制成混凝土而應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中,因此測定自燃煤矸石輕骨料混凝土的耐久性能也十分必要,以下就自燃煤矸石輕骨料混凝土有關(guān)耐久性方面的抗?jié)B、抗凍、抗碳化及對鋼筋的保護(hù)作用等加以說明。 1、抗?jié)B性能 遼寧省建研院對不同顏色的自燃煤矸石混凝土進(jìn)行了抗?jié)B性能試驗(yàn)[1],結(jié)果如表1表1 不同顏色自燃煤矸石輕骨料混凝土抗?jié)B性
混凝土指標(biāo)黃色矸石混凝土白色矸石混凝土混合矸石混凝土備注
抗?jié)B指標(biāo)P16P10P14混凝土配合比相同,但各類矸石吸水不同,混凝土強(qiáng)度有波動
抗壓強(qiáng)度23.625.120.1

表1表明,在抗壓強(qiáng)度相對不高的正常配合比下,自燃煤矸石輕骨料混凝土抗?jié)B性最差的白色矸石輕骨料混凝土的抗?jié)B指標(biāo)也達(dá)到P10,而工程中應(yīng)用的混合矸石混凝土的抗?jié)B指標(biāo)已達(dá)P14,可見自燃煤矸石輕骨料混凝土是完全可以滿足耐久性的抗?jié)B性要求。
2、抗凍性
遼寧省建研建院對不同強(qiáng)度的自燃煤矸石混凝土進(jìn)行抗凍試驗(yàn),結(jié)果如表2。
表2 不同強(qiáng)度自燃煤矸石輕骨料混凝土抗凍試驗(yàn)
輕骨料混凝土強(qiáng)11.816.322.932.1
抗凍標(biāo)號F5>F50>F50>F50

表2表明,自燃煤矸石輕骨料混凝土的抗凍性與普通混凝土相比并不遜色,自燃煤矸石輕骨料混凝土是完全可以滿足耐久性的抗凍性要求。
3、抗碳化性能
混凝土的抗碳化性能是影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的重要指標(biāo)之一,影響混凝土碳化因素很多。根據(jù)多系數(shù)的碳化方程D=η1﹒η2﹒η3﹒η4﹒η5﹒η6﹒α 。采用基準(zhǔn)混凝土配合比,變化一個因素,其它因素固定不變的方法,通快快速試驗(yàn),以求得相應(yīng)的影響因素系數(shù)。自然煤矸石輕骨料混凝土與其他輕骨料混凝土、普通混凝土碳化影響系數(shù)對比如表3。表3 自燃煤矸石輕骨料混凝土與輕骨料混凝土、普通混凝土碳化影響系數(shù)對比
系數(shù)名稱符合條件相應(yīng)指標(biāo)
水泥用量影響系數(shù)η1水泥用量250300350400
自燃煤矸石混凝土1.1810.820.75
輕骨料混凝土1.3510.850.75
普通混凝土1.4010.900.80
水灰比用量影響系數(shù)η2水灰比0.40.50.60.7
自燃煤矸石混凝土0.7911.431.74
輕骨料混凝土0.8511.301.45
普通混凝土0.7011.401.90
粉煤灰取代量影響系數(shù)η3粉煤灰取代量0102030
自燃煤矸石混凝土11.381.412.22
輕骨料混凝土11.201.301.50
普通混凝土11.31.52.0
水泥品種影響系數(shù)η4水泥品種普通425號礦渣425號礦渣325號
自燃煤矸石混凝土11.141.32
輕骨料混凝土11.201.25
普通混凝土11.351.50
集料品種影響系數(shù)η5粗骨料細(xì)骨料
集料品種矸石天然集料人造集料普通集料普通砂煤砂爐下灰珍珠巖砂破碎輕砂
自燃煤矸石混凝土1---11.331.4--
輕骨料混凝土-1.00.6-1--2.01.4
普通混凝土---11----
養(yǎng)護(hù)方式影響系數(shù)η6養(yǎng)護(hù)方式標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)蒸汽養(yǎng)護(hù)
自燃煤矸石混凝土11.12
輕骨料混凝土11.50
普通混凝土11.85
碳化速度影響系數(shù)α自燃煤矸石混凝土3.13
輕骨料混凝土4.18
普通混凝土2.32

基準(zhǔn)配合比下的自燃煤矸石輕骨料混凝土、其他輕骨料混凝土和普通混凝土標(biāo)準(zhǔn)28d的快速碳化試驗(yàn)平均碳化分別為16.15mm、22.12mm、11.28mm?;鶞?zhǔn)配合比下的自燃煤矸石輕骨料混凝土28d快速碳化深度比普通混凝土大30%碳化速度系數(shù)a大43.6%,比其他輕骨料碳化深度小27%碳化速度系數(shù)a小25%。這說明以基準(zhǔn)配合比為前題,自燃煤矸石混凝土抗碳化能力比其他輕骨料混凝土強(qiáng)而低于普通混凝土。表3表明,自燃煤矸石輕骨料混凝土各碳化影響系數(shù)一般均小于或接近于普通混凝土碳化影響系數(shù),而與其他輕骨料相比其影響系數(shù)有高有你,但考慮到《輕骨料混凝土技術(shù)規(guī)程》JGJ51-2002有關(guān)對最小水泥用量、水灰比限制條件以及適當(dāng)限制摻合料粉煤灰的取代量,以及有關(guān)結(jié)構(gòu)用砂輕混凝土的抗碳化耐久性4.2.9條要求。在該限制條件內(nèi),總體而言,考慮各種影響混凝土碳化因素,自燃煤矸石混凝土與其他品種的輕骨料混凝土抗碳化能力是相當(dāng)?shù)摹?BR> 4、對鋼筋的保護(hù)作用
國內(nèi)外的研究一般認(rèn)為,在無化學(xué)侵蝕的常溫條件下,混凝土保護(hù)層被完全碳化通常是鋼筋銹蝕的前提。通過以上對自燃煤矸石輕骨料混凝土抗碳化性能論述,只要按不同使用環(huán)境類別、不同的構(gòu)件類別,對輕骨料混凝土最低強(qiáng)度等級、最小水泥用量、最大水灰比及摻合料粉煤灰最大用量加以適當(dāng)限制,并保證結(jié)構(gòu)用砂輕混凝土碳化深度值滿足《輕骨料混凝土技術(shù)規(guī)程》JGJ51[4]的要求,同時根據(jù)機(jī)件性質(zhì)、環(huán)境類別、混凝土強(qiáng)度等級不同對鋼筋保護(hù)層最小厚度加以限制,其自燃煤矸石混凝土與其他輕骨料混凝土一樣,對鋼筋的保護(hù)作用是可以滿足使用要求的。
5、自燃煤矸石混凝土長齡期強(qiáng)度試驗(yàn)及長期自然環(huán)境下碳化鋼銹試驗(yàn)
為測定自燃煤矸石混凝土長期強(qiáng)度隨時間增長規(guī)律,遼寧省建研院測定了自燃煤矸石混凝土強(qiáng)度隨時間增長的發(fā)展情況,如表4。
表4 自燃煤矸石輕骨料混凝土長期強(qiáng)度測試結(jié)果
自燃煤矸石混凝土強(qiáng)度
干密度(kg/m3)106016321782183618501900
齡期28天11.816.322.932.134.843.0
3個月22.922.422.035.0
6個月20.727.639.647.7
1年25.028.841.647.348.356.7
2年27.430.640.549.7
4年28.630.943.939.649.664.0

表4表明,隨時間的增長,強(qiáng)度隨著提高。較低強(qiáng)度混凝土一年齡期的強(qiáng)度能增長一倍,較高強(qiáng)度混凝土四年齡期強(qiáng)度增長約50%。由該指標(biāo)可以看出,自燃煤矸石英長期強(qiáng)度增長的特性對其耐久性是有益的。表5 自燃煤矸石輕骨料混凝土長期自然環(huán)境條件下碳化測試
序號試塊名稱干密度范圍及平均值(cm3)立方體試塊單邊尺寸(mm,)數(shù)量(塊)環(huán)境類別存放時間(年)抗壓強(qiáng)度范圍及平均值(MPa)碳化波動范圍及平均值(mm)備注
1煤矸石砼1876~192518971003沈陽室外(二b類)2051.3~56.153.28~1512.3
2煤矸石砼1707~1904182010015沈陽室外(二b類)2040~49.843.89~4015.7碳化大于25mm只有2塊
3煤矸石砼1675~1998179810023沈陽室外(二b類)2030.4~3833.79.3~5021.1碳化大于25mm有5塊且有3塊大于50mm
4煤矸石砼1630~1862178310013沈陽室外(二b類)2025.7~29.628.010.3~5027.3碳化大于25mm有3塊且均大于50mm
5煤矸石砼1706~1856176010016沈陽室外(二b類)2020~24.722.5碳化小于25mm有3塊其余均大于50mm
6煤矸石砼1523~1846166310021沈陽室外(二b類)20<20碳化小于25mm有2塊其余均大于50mm
7煤矸石砼2111~224021861003沈陽室外(二b類)2021.9~29.125.27.3~3926.5

注:極少部分干密度及強(qiáng)度低的試塊已風(fēng)化破損、無法進(jìn)行試驗(yàn)。
為測定自燃煤矸石混凝土在寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)露天環(huán)境條件的碳化及鋼銹,遼寧省建研院在本院院內(nèi)室久自然環(huán)境條件下存放一批試塊,擱置時間20年。以這批試塊其中的一部分按抗壓強(qiáng)度分類,測試其碳化深度及干容重,并觀察了埋入其內(nèi)的鋼筋銹蝕情況。測定自燃煤矸石混凝土碳化情況如表5。
埋入試塊中的鋼筋對于碳化深度小于25mm無任何銹蝕,大于25mm小于50mm有銹蝕現(xiàn)象,大于50mm的鋼筋銹蝕嚴(yán)重已使試塊破裂。
從表5和觀察表明,只要自燃煤矸石混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度滿足一定要求,其長期自然環(huán)境下抗碳化耐久性雖與普通混凝土相對略差,但只要按有關(guān)規(guī)定設(shè)計(jì)是可以滿足耐久性要求的。
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發(fā)布:2007-08-14 11:12    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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