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结果和讨论

新混凝土的性能

表3显示对比混凝土样本和凯姆壮混凝土样本的的性能比较.从表3可以观察到:不带硅粉和减水剂的MIX2组的可用性比对比样本MIX1要好. 塌落度也从70mm增加到100mm,压实系数从0.97增加到0.98. 对比混凝土样本和凯姆壮混凝土样本的可用性都随时间的变化而变差,用来对比的混凝土的样本的塌落度在45分钟内从70mm 到30mm.相似的,凯姆壮混凝土的塌落度在45分钟内从100mm减少到45mm. 比较MIX2和MIX3的性能,可以看出凯姆壮KF-A的用量增加了,但对混凝土的可用性能没有任何效果.而没有减水剂但减少用水量的MIX4,塌落度为35mm.比较普通MIX1样本和凯姆壮混凝土的密度基本差不多.




压缩强度随时间而变化

图1显示比较样本和凯姆壮混凝土样本的压缩强度在91天内在20oC水中养护后的变化.对每次试验时间,三个同样的柱体样本进行试验,三个值的平均值列在表4中.凯姆壮混凝土(MIX2到4)的强度在不同时令段的对比混凝土MIX1的比较结果,在表6中列出.

表4:凯姆壮混凝土和比较混凝土的压缩强度比较

天数 Mix 1 Mix 2 Mix 3 Mix 4
1 100 112 137 146
28 100 101 101 102
91 100 98 92 96


从抗压强度试验结果,我们可以看到::凯姆壮混凝土的1天龄的压缩强度明显高于用来对比度的混凝土.一天龄的强度分别为:普通对比混凝土MIX1:13.1MPa;而MX2:15.1;MPa,MX3:19.7 MPa.凯姆壮KF-A的用量从5 kg/m3 (Mix 2) 增加到 10 kg/m3 (Mix 3) ,1天龄的强度增加 12% 到 37%,也就是说1天龄的强度可以比对比的混凝土提高46%, 部分原因是由于减少了水灰比.

28天龄的,普通对比混凝土MIX1的压缩强度为56.9MPa,而凯姆壮混凝土MIX2的压缩强度为57.6 MPa. 凯姆壮KF-A量从5 增加到 10 kg/m3确没能导致强度的增加,而在91天龄的凯姆壮混凝土的强度却比普通的对比混凝土强度降低了2 t到8%. 加有凯姆壮KF—A的MIX4在1天龄时,强度增加了46%,但在91天龄时,强度比普通混凝土的强度低了4%,所有的水灰比从0.57减小到0.51.

所有的混凝土组别显示压缩强度在91天龄内,随时间的增加而增加.这也是我们所期望的.凯姆壮混凝土组别早期强度率较高,而28天后的增加率却较少.凯姆壮混凝土的这种现象可能是由于水灰比和KF-A和KSS共同作用形成的. .

表5:混凝土抗弯强度

天数 Mix 1 Mix 2 Mix 3 Mix 4
14 4.70 6.00 5.90 6.00
28 6.20 7.00 6.90 6.80
56 7.30 7.10 7.10 7.00
91 7.30 7.20 7.20 7.20



抗弯强度随时间的变化而变化

表5显示普通混凝土和凯姆壮混凝土的强度随时间变化而变化.结果显示14天龄的凯姆壮混凝土的抗弯强度明显高于普通的混凝土.然而在56天龄和91天龄时,凯姆壮混凝土的抗弯强度却基本接近普通混凝土.试验结果分析抗弯强度和抗压强度的比值变化范围是从10%到13%.

图. 2:普通混凝土和凯姆壮混凝土的收缩随时间的变化

表 6:干收缩率随时间的变化

天数 Mix 1 Mix 2 Mix 3 Mix 4
7 34 22 23 49
28 63 61 57 81
56 88 85 91 96
112 100 100 100 100

混凝土的干收缩
图2显示普通混凝土和凯姆壮混凝土的干缩性能随时间的变化图.对所有的测试组来说,混凝土的干缩性能的变化率随着时间的增加而减小.对普通混凝土MIX1来说,112天后的干收缩量是745 x 10-6. 如果用凯姆壮KF-A代替硅粉,同时水灰比从.57减少到0.52,则同样的时间后,干收缩量降为556 x 10-6 ,降低了大约25%. 当凯姆壮KF-A的量由 5 kg/m3 增加到 10 kg/m3,干缩量没发现进一步减小的现象,但实际上,干缩量增加到了604 x 10-6.然而,但用水量减少10%时,并且不再使用减水剂后,如MIX4,则112天的干缩量明显的减小到320 x 10-6.比普通混凝土的收缩量降低了57%.减少水用量不能解释改种收缩的减少.需要进一步试验证实这个结论.
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表7:混凝土的孔隙渗透性

试验 Mix 1 Mix 2 Mix 3 Mix 4
浸泡和蒸煮后的吸水量 (%) 5.56 5.55 5.86 5.32
孔隙渗水量 (%) 12.22 12.26 12.88 12.10

外根据表6,于其它组别相比,MIX4收缩量能够快速稳定.7天后的MIX4的收缩量达到112天的后收缩量的49%, 而普通混凝土的7天后的收缩量值为112天的收缩量的34%.这种收缩差异可能是由格种因素引起,如硅粉含量,减小用水量,凯姆壮用量和水分等共同作用的结果.我们已经知道孔隙结构的改变对收缩有很大的影响,而MIX4就有很低的孔细度,就是这种很低的孔隙度在影响着干燥速度.

孔隙空间的体积可通过加热炉把内部的水排出的方法,然后再测量浸泡和蒸煮期间的吸水量来确定,测试程序根据ASTM C642:1990(2)进行,表7简单列除了试验的结果.MIX4减小用水量后,显示吸水率最低,渗透孔隙最小.MIX2和MIX3与普通混凝土相比,该方面没有发生变化
结论

此论文给出了新型混凝土外加剂凯姆壮KF-A的试验结果,该结果显示凯姆壮KF-A具有减水剂的功效,能帮助减少水量,而不改变混凝土的可用性.凯姆壮KF-A用量的增加不会对新混凝土和已硬化的混凝土产生有害影响. 事实是凯姆壮改善了混凝土的强度性能,与硅粉的功能相似,所以,凯姆壮KF-A可以用来取代硅粉.该结果同时显示,使用凯姆壮KF-A后,混凝土的早期强度得到很大提升,使用凯姆壮KF-A的最大意义是在用水量减少10%时,可以降低干缩量达57%.该结果重点突出了该外加剂的控制混凝土的收缩性方面的作用.
参考资料

1. 澳大利亚标准, AS 1012: 混凝土测试, 1996.
2. 美国材料试验协会试验标准, ASTM C642:1999: 已硬化混凝土的比重,吸水量和孔隙的试验方法.