• ISSN 0258-2724
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干寒大温差下早龄期混凝土收缩特性及防裂技术

李福海 文涛 唐慧琪 李继芸 李瑞 陈昭 李学友 李超

李福海, 文涛, 唐慧琪, 李继芸, 李瑞, 陈昭, 李学友, 李超. 干寒大温差下早龄期混凝土收缩特性及防裂技术[J]. 西南交通大学学报, 2023, 58(6): 1405-1412. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20210839
引用本文: 李福海, 文涛, 唐慧琪, 李继芸, 李瑞, 陈昭, 李学友, 李超. 干寒大温差下早龄期混凝土收缩特性及防裂技术[J]. 西南交通大学学报, 2023, 58(6): 1405-1412. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20210839
LI Fuhai, WEN Tao, TANG Huiqi, LI Jiyun, LI Rui, CHEN Zhao, LI Xueyou, LI Chao. Shrinkage Characteristics and Anti-Crack Technology of Early-Age Concrete under Large Dry-Cold Temperature Difference[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2023, 58(6): 1405-1412. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20210839
Citation: LI Fuhai, WEN Tao, TANG Huiqi, LI Jiyun, LI Rui, CHEN Zhao, LI Xueyou, LI Chao. Shrinkage Characteristics and Anti-Crack Technology of Early-Age Concrete under Large Dry-Cold Temperature Difference[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2023, 58(6): 1405-1412. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20210839

干寒大温差下早龄期混凝土收缩特性及防裂技术

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20210839
基金项目: 四川省科技厅中央引导地方科技发展专项(2020ZYD011);四川省应用基础研究项目(2021YJ0545);四川省交通运输科技项目(2021-B-01)
详细信息
    作者简介:

    李福海(1979—),男,高级工程师,博士,研究方向为混凝土耐久性、高性能混凝土等,E-mail:lifuhai2007@swjtu.edu.cn

  • 中图分类号: TU501

Shrinkage Characteristics and Anti-Crack Technology of Early-Age Concrete under Large Dry-Cold Temperature Difference

  • 摘要:

    为探究干寒大温差下早龄期混凝土收缩变形规律,降低开裂风险,采用3种养护方法对混凝土进行早龄期养护,以抗压强度、劈裂抗拉强度、自由收缩率及最大约束应力为表征手段,设置了基本力学性能试验、自由收缩试验与约束收缩试验,并采用综合型多指标的灰色关联法分析了不同养护方式下混凝土的抗裂性能. 同时,设计了纳米涂层保温性能试验,探究其对混凝土的保温隔热性能. 试验结果表明:在−20.0~15.0 ℃的循环温度中,采用纳米涂层使得圆柱体混凝土试件内部平均温差降低2.95 ℃;相比于标准养护,3种养护方式下混凝土抗压及劈裂抗拉强度均有显著降低,干寒大温差不利于混凝土的强度发展;自由收缩率随温度变化明显,呈现出温度降低,自由收缩率增大,反之,温度升高自由收缩率减小,并在−20.0 ℃与15.0 ℃时出现极值;最大约束应力受到养护方式影响,自然养护下最大约束应力发展最快,终值最大,薄膜养护次之,涂层养护最大约束应力发展最慢,终值最小;涂层养护下灰色关联度高达0.9149,明显高于自然养护与薄膜养护,表现出优异的抗裂性能.

     

  • 图 1  循环温度机制示意

    Figure 1.  Schematic diagram of circulating temperature mechanism

    图 2  保温性能试验试件及仪器照片

    Figure 2.  Thermal insulation performance test specimens and instrument photo

    图 3  养护方式示意

    Figure 3.  Schematic of curing methods

    图 4  约束收缩处理方式示意

    Figure 4.  Schematic of restraint shrinkage processing

    图 5  涂层保温性能试验结果

    Figure 5.  Test results of coating thermal insulation performance

    图 6  不同龄期3种养护方式下混凝土抗压强度

    Figure 6.  Compressive strength of concrete under three curing methods at different ages

    图 7  不同龄期3种养护方式下混凝土劈裂抗拉强度

    Figure 7.  Splitting tensile strength of concrete under three curing methods at different ages

    图 8  不同龄期3种不同养护方式下混凝土收缩率

    Figure 8.  Shrinkage rate of concrete under three curing methods at different ages

    图 9  3种养护方式下约束应力随龄期的变化曲线

    Figure 9.  Curves of restraint stress with age under three curing methods

    图 10  3种养护方式下最大约束应力随龄期的变化曲线

    Figure 10.  Curves of maximum restraint stress with age under three curing methods

    表  1  涂层保温性能试验设计表

    Table  1.   Test design table of coating thermal insulation performance

    试件编号循环温度/℃保温隔热涂层厚度/mm测试时长/d试件个数/个
    底涂层中涂层面涂层总厚度
    1−20.0~15.00.11.00.11.272
    2−20.0~15.072
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    表  2  混凝土各项性能测试结果汇总

    Table  2.   Summary of concrete performance test results

    养护方式劈裂抗拉
    强度/MPa
    抗压强
    度/MPa
    最大自由
    收缩率/ × 10−3
    最大约束
    应力/MPa
    自然养护0.9119.781.6011.06
    薄膜养护1.0620.811.5440.84
    涂层养护1.2021.621.4940.72
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    表  3  矩阵判断各元素选取标准[24]

    Table  3.   Judgement matrix criteria for selecting each element

    标度值意义
    1XaiXjb 重要性相同
    3XaiXjb 稍重要
    5XaiXjb 明显重要
    2、4XaiXjb 重要性介于相邻标度值之间
    上面各行标度
    值的倒数
    相比于 XaiXjb 的重要性
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-10-27
  • 修回日期:  2022-03-14
  • 网络出版日期:  2023-06-21
  • 刊出日期:  2022-12-01

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