王俊　郭彦芬

摘要：本文主要研究的是模袋混凝土冻融循环试验下宏观力学特性。通过对不同配合比下做出的模袋混凝土试块，在养护室内养护28天后，放进混凝土快速冻融试验机内，每循环25次测量试块的质量损失率和相对动弹性模量，分析研究模袋混凝土抗冻性及宏观力学特性。

Abstract： This paper mainly studies the macroscopic mechanical properties of molded bag concrete under freeze-thaw cycles. After the molded bag concrete test block made under different mixing ratios was cured in the curing room for 28 days， it was placed in the concrete rapid freeze-thaw test machine， and the mass loss rate and relative dynamic elastic modulus of the test block were measured 25 times per cycle， to analyze the frost resistance and macroscopic mechanical properties of the molded bag concrete.

關键词：模袋混凝土；冻融循环；宏观力学特性

Key words： molded bag concrete；freeze-thaw cycle；macroscopic mechanical properties

中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）32-0116-02

0 引言

模袋混凝土普遍应用于各种水利工程中，在河套灌区续建配套与节水改造工程中，模袋混凝土主要作为防渗渠道衬砌材料。混凝土抵抗多次“冻融循环”的疲劳失效现象是模袋混凝土冻胀破坏的原因之一。通过开展模袋混凝土冻融循环试验，对影响模袋混凝土抗冻性能的因素进行了深入、全面的研究，具有非常现实的意义。

1 原材料

1.1 水泥

根据河套灌区衬砌工程的工程特点和所用水泥品种，本试验选用由蒙西水泥公司生产的普通硅酸盐水泥，标号为P·O 42.5，根据《通用硅酸盐水泥》（G175-2007），对水泥进行检测，得出此水泥符合试验标准。表1为水泥的物理性质。

1.2 粉煤灰

本试验选取华电Ⅱ级粉煤灰，根据《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596-2005检测，此粉煤灰各项指标，符合试验要求。

1.3 细骨料

本课题选用的是乌拉特后旗级配良好，质地坚固、含泥量低于3%，细度模数为2.3-3.0的天然中砂。应试验要求，应对细骨料的性能指标进行检测，经检测，所选取的细骨料的指标均满足试验要求。

1.4 粗骨料

根据试验要求，应采取粗骨料粒径在5-20mm之间，粗骨料分为碎石和卵石两种，本课题选取的粗骨料的产地是在内蒙古的乌海市，依据《自密实混凝土应用技术规程》对所选取的粗骨料进行检测，经检测，粗骨料满足试验要求。

1.5 外加剂

选取的是高效减水引气剂，经检测，外加剂满足试验要求。

1.6 水

选用拌和混凝土的水为临河西区实验室地下饮用水，满足实验要求。

2 实验配合比

3 试验结果

3.1 冻融试验动弹性模量变化

分析表3和图1，可知，混凝土的冻融试验的动弹模量随着冻融循环次数的增加逐渐下降。其中AJ-03的动弹模量数值最大，这组配合比中单位用水量最少；AJ-01的动弹性模量在冻融循环次数175次时为最小值。

3.2 冻融试验质量损失率

在试验过程中，由于多次循环试件，随着循环次数的增加其质量变化率的趋势均增大。其中AJ-01在175次冻融循环时质量损失达到0.68%，AJ-03的质量损失率达到0.76%，则确定抗冻等级为F150；AJ-02在200次时质量损失率为0.67%，AJ-02在200次时质量损失率为0.69%，AJ-06在200次时质量损失率为0.84%，则确定抗冻等级为F175；比较AJ-02、AJ-04和AJ-06配合比，在砂率、水胶比相同时AJ-04的抗冻性较好AJ-04的抗冻等级为F200。

3.3 冻融试验混凝土相对动弹性模量

分析表5，该6组试件的质量损失率并未超出5%相对动弹性模量也未下降至初始值的60%，依据《模袋混凝土衬砌渠道工程技术规程》DB15/T856-2015，故均满足抗冻性要求，模袋混凝土耐久性指数较高，属于抗冻性混凝土，说明要提高混凝土抗冻性通过加入引气剂，增大混凝土中的含气量来提高混凝土的抗冻性。其中AJ-04的相对动弹性模量最大。

4 结论

在混凝土拌合物中，水胶比较大时，粗细骨料的下沉速度不同，这样水泥砂浆就会和骨料分离，在经过多次冻融循环之后，会出现表面材料脱落现象。而且，水胶比较大时，也会增大各材料之间的间距，使混凝土拌合物的整体性不好。会使混凝土内部出现很多较大的气泡，从而降低混凝土的抗冻性能。本文编号AJ-04的配合比较好，抗冻性较好。

参考文献：

[1]张士萍，邓敏，唐明述.混凝土冻融循环破坏研究进展[J].材料科学与工程学报，2008，26（06）：990-994.

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