西安UHPC超高性能混凝土水泥基材料的抗凍融性影響因素:水泥基材料的抗凍融性主要與水泥石中孔隙和毛細(xì)管的數(shù)量有關(guān)。涉及的因素包括:1.水灰比:水泥進(jìn)行水化反應(yīng)大約只需要其重量25%的水量,而實(shí)際水泥基材料因制作需要很好的流動(dòng)性與和易性,水的用量要超過(guò)25%,多達(dá)40%甚至更多。這些多出的水所占據(jù)的空間會(huì)形成水泥石內(nèi)的孔隙。所以,盡可能降低水灰比是水泥基材料提高抗凍融性能的關(guān)鍵措施。使用減水劑有利于提高抗凍性。2.攪拌充分程度:充分?jǐn)嚢枋顾嗯c水充分接觸,發(fā)生水化反應(yīng)形成水泥石。攪拌不充分,一些水泥沒(méi)有形成水泥石,本應(yīng)當(dāng)參與水化反應(yīng)的水也增加了孔隙。3.密實(shí)度:在制作過(guò)程中保證材料的密實(shí)度是減少孔隙進(jìn)而提高抗凍融性能的重要措施。4.水泥品種:不同的水泥品種所形成的凝膠體類(lèi)型不同,孔隙與毛細(xì)管的數(shù)量也不一樣。因而其抗凍性也不一樣。普通硅酸鹽水泥的抗凍性能要優(yōu)于摻加了混合料的水泥(如礦渣、火山灰水泥等)。硫鋁酸鹽水泥的抗凍性要優(yōu)于普通硅酸鹽水泥。
5.構(gòu)件形狀:構(gòu)件的轉(zhuǎn)角邊緣處或復(fù)雜造型的凸出部分與外界接觸的界面大,水汽侵入的可能性也大,往往是先發(fā)生凍融破壞的部位。6.養(yǎng)護(hù):養(yǎng)護(hù)不充分,一些水泥沒(méi)有發(fā)生水化反應(yīng),強(qiáng)度和抗凍融性能都會(huì)降低。
西安UHPC超高性能混凝土的特性:
(一)抗凍融性:在凍融交替的氣候條件下,水泥基材料會(huì)發(fā)生凍融破壞。從理論分析和試驗(yàn)結(jié)果看,就材質(zhì)而言,GRC具有較好的抗凍融性能,較之混凝土和水泥砂漿等水泥基材料有較大的提高。但實(shí)際工程中發(fā)生的GRC凍融損壞,主要原因是產(chǎn)品設(shè)計(jì)、配合比設(shè)計(jì)和制作中存在的問(wèn)題引起的。
(二)凍融機(jī)理:水泥基材料凍融破壞的機(jī)理是:水泥內(nèi)部的孔隙和毛細(xì)管充滿水,在低溫下受凍結(jié)冰,冰體積膨脹率可達(dá)到9% 。由于孔壁與毛細(xì)管壁的約束,冰的膨脹被限制,因而產(chǎn)生了很大的壓力,作用在孔隙內(nèi)壁與毛細(xì)管內(nèi)壁上。溫度升高時(shí),孔隙和毛細(xì)管內(nèi)的冰融化成水,孔壁壓力消失。每一次凍融,就有一次孔壁壓力的增大和消失的循環(huán),隨著凍融變化的反復(fù)出現(xiàn),孔壁受到反復(fù)的壓力作用,會(huì)逐漸變得疏松,經(jīng)過(guò)多次反復(fù)后,水泥石會(huì)產(chǎn)生裂縫,強(qiáng)度降低,進(jìn)而裂縫擴(kuò)展,表面分層、成片狀剝落,最終導(dǎo)致構(gòu)件破壞。