張建明 楊冉 蔡瓊
摘 要:無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料熱學(xué)性質(zhì)由質(zhì)點(diǎn)間的鍵性和熱運(yùn)動(dòng)以及結(jié)構(gòu)組成所決定,溫縮性受組成礦物單元的含量比例、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及各組成礦物單元的影響。通過試驗(yàn)研究和分析無機(jī)結(jié)合料綜合穩(wěn)定材料溫度收縮性能及其規(guī)律,分析溫縮抗裂性能與材料越密實(shí)關(guān)系。
關(guān)鍵詞:無機(jī)結(jié)合料;穩(wěn)定材料;溫度收縮
1 材料選取及性質(zhì)分析
本文涉及的無機(jī)結(jié)合料綜合穩(wěn)定材料以公路基層用水泥石灰粉煤灰穩(wěn)定砂礫(CLFG)為分析和研究對(duì)象,其原材料的選取和性質(zhì)分析如下。水泥采用華新水泥廠生產(chǎn)的425#普通硅酸鹽水泥。其檢驗(yàn)結(jié)果為細(xì)度篩余量7.1%;初凝時(shí)間2時(shí)51分,終凝時(shí)間3時(shí)23分;三天抗壓強(qiáng)度27.1Mpa,抗折強(qiáng)度5.8Mpa。
石灰為湖北鄂州市售一般熟石灰,CaO含量63.6%,MgO含量2.65%。由于MgO<4%,此石灰為鈣質(zhì)石灰,活性鈣鎂含量總量達(dá)66.21%,屬I級(jí)石灰,各項(xiàng)指標(biāo)均符合規(guī)范要求。
粉煤灰取自武昌熱電廠,粉煤灰活性SiO2+Al2O3+Fe2O3=88.22%,活性物質(zhì)含、量很高而CaO只有3.9%,屬于硅鋁粉煤灰。各項(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。集料采用湖北鄂州的天然砂礫,含泥量為4%。
2 試驗(yàn)過程
本文試驗(yàn)共采用四種混合料組成。為了更好地考察體積設(shè)計(jì)法的效果,所有混合料中結(jié)合料的配合比均相同。即水泥∶石灰∶粉煤灰=3∶1∶4。
2.1 常規(guī)中限
集料級(jí)配采用規(guī)范推薦范圍的中值,按規(guī)范設(shè)計(jì)方法來篩選確定結(jié)合料劑量。根據(jù)規(guī)范要求,試件7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于3MPa為合格??紤]到目前基層路用性能中剛度和材料的收縮性能是關(guān)注的重心,所以選取符合強(qiáng)度要求的較低劑量9%。
2.2 CLFG上、中及下限
表1 CLFG試件成型參數(shù)
項(xiàng)目 CLFG上限 CLFG中限 CLFG下限
集料振實(shí)密度(g/cm3) 2.115 2.123 2.095
集料視密度(g/cm3) 2.694 2.697 2.699
集料空隙率(%) 21.49 21.28 22.38
結(jié)合料最大干密度(g/cm3) 1.335 1.335 1.335
結(jié)合料劑量(%) 13.6 13.4 14.3
混合料最大干密度(g/cm3) 2.40 2.41 2.39
混合料最佳含水量(%) 6.4 6.3 6.6
按研究方案,對(duì)水泥石灰粉煤灰穩(wěn)定天然砂礫(CLFG)采用規(guī)范推薦范圍的上、中及下限,采用體積法設(shè)計(jì)混合料的組成,簡(jiǎn)稱為CLFG上限、CLFG中限和CLFG下限。相關(guān)測(cè)定數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果見表1。
3 溫度收縮試驗(yàn)結(jié)果
半剛性基層材料是由固相、液相(存在于固相表面與空隙中的水和水溶液)和氣相組成。其溫縮性受組成礦物單元的含量比例、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及各組成礦物單元的影響。水是影響此類材料溫度收縮的主要因素,特別是在非飽水狀態(tài)時(shí)影響較大。水對(duì)無機(jī)結(jié)合料影響主要通過擴(kuò)張作用、毛細(xì)管張力和冰凍作用實(shí)現(xiàn)。相對(duì)而言對(duì)石灰類影響最大,對(duì)二灰類影響次之,對(duì)水泥類影響最小。
對(duì)7d齡期的四個(gè)樣品在不同溫度下測(cè)定其溫縮系數(shù),其試驗(yàn)結(jié)果如圖1,CLFG平均溫縮系數(shù)如表2。
4 溫度收縮規(guī)律
4.1 溫度收縮系數(shù)隨溫度的變化規(guī)律。從圖1中可以得出:CLFG材料溫縮系數(shù)在試驗(yàn)溫度區(qū)間 25~5℃內(nèi)隨溫度變化表現(xiàn)為較平緩,隨溫度降低溫縮系數(shù)降低,而在試驗(yàn)溫度區(qū)間 5~-15℃內(nèi)表現(xiàn)為隨溫度變化下降而增大,增長(zhǎng)幅度較大。對(duì)這一規(guī)律的解釋是:穩(wěn)定碎石三相組成中,液相水盡管量少,但是具有較大的體積膨脹系數(shù),其線膨脹系數(shù)約為固相的4~6倍。所用試件雖然經(jīng)過了一定的風(fēng)干,但是試件中仍含有一定量的重力水和毛細(xì)水,即使是密實(shí)試件也還含有內(nèi)部毛細(xì)水、濃度差滲透水等弱結(jié)合水。而重力水的冰點(diǎn)在4℃附近,弱結(jié)合水的冰點(diǎn)在0~-10℃附近冰結(jié)冰后體積增大,所以能抵消部分變形。因此,溫縮曲線在4℃附近出現(xiàn)最低點(diǎn),同時(shí)也表明密實(shí)試件的弱結(jié)合水含量很低。
圖1 7d齡期的溫縮系數(shù)
表2 CLFG平均溫縮系數(shù)
平均溫縮系數(shù)(με/℃) 常規(guī)中限 CLFG上限 CLFG中限 CLFG下限
7d 7.88 8.64 7.54 7.37
60d 9.45 9.64 8.29 8.08
4.2 溫度收縮系數(shù)隨集料級(jí)配的變化規(guī)律。齡期相同和水泥劑量相同條件下,根據(jù)CLFG基層在低溫段、高溫段和總體上的平均溫度收縮系數(shù)變化情況,可以得出平均溫度收縮系數(shù)大小排序?yàn)椋篊LFG上限>常規(guī)中限>CLFG中限>CLFG下限。
級(jí)配0.075mm及以下填料含量的排列順序是:CLFG上限>CLFG中限>CLFG下限。可見,溫縮系數(shù)與填料含量有非常明顯的相關(guān)性,填料含量多,則溫縮系數(shù)大;填料含量少,則溫縮系數(shù)小。這其中的主要原因可能與填料中的次生礦物有關(guān),因?yàn)榇紊V物的溫縮系數(shù)較大。還有,隨著填料含量的增加,集料總體比表面積增加,從而水泥穩(wěn)定材料中新生膠結(jié)物質(zhì)的分散度增加,導(dǎo)致膠結(jié)物質(zhì)對(duì)溫縮性的貢獻(xiàn)增加,宏觀表現(xiàn)為溫縮系數(shù)增大。
由此規(guī)律可知,溫縮系數(shù)大小與集料形成的結(jié)構(gòu)類型或集料的分布類型也有一定的相關(guān)性。
4.3 不同齡期相同配合比的溫縮規(guī)律。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)所繪圖可知,從28天齡期到60天,溫縮系數(shù)增加。隨著材料內(nèi)部膠結(jié)物晶體的不斷增加,其溫縮系數(shù)也會(huì)增加。由于混合料強(qiáng)度在后期增長(zhǎng)較慢,而后期強(qiáng)度增長(zhǎng)的主要原因就是膠結(jié)物晶體含量的提高。因此,可以預(yù)測(cè)在后期溫縮系數(shù)增加幅度較小。
原因分析:由溫度收縮系數(shù)近似的理論公式可知,干燥了的水泥穩(wěn)定類材料的溫縮系數(shù)主要由各組成材料的體積彈性模量、體積百分率和溫度收縮系數(shù)決定。而形成水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的主要膠結(jié)物—Ca(OH)2、CaCO3、含水鋁酸鈣(C-A-H)以及水泥的主要水化物以及Ca(OH)2晶體、CaCO3等是組成材料中的重要一部分。隨著齡期的增加和水泥水化硬化反應(yīng)的深入,這些組分在整體材料中所占的比例越來越大,而它們的溫縮系數(shù)又比集料大,所以整體材料的溫縮系數(shù)必然隨齡期而有所增加。
摘 要:無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料熱學(xué)性質(zhì)由質(zhì)點(diǎn)間的鍵性和熱運(yùn)動(dòng)以及結(jié)構(gòu)組成所決定,溫縮性受組成礦物單元的含量比例、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及各組成礦物單元的影響。通過試驗(yàn)研究和分析無機(jī)結(jié)合料綜合穩(wěn)定材料溫度收縮性能及其規(guī)律,分析溫縮抗裂性能與材料越密實(shí)關(guān)系。
關(guān)鍵詞:無機(jī)結(jié)合料;穩(wěn)定材料;溫度收縮
1 材料選取及性質(zhì)分析
本文涉及的無機(jī)結(jié)合料綜合穩(wěn)定材料以公路基層用水泥石灰粉煤灰穩(wěn)定砂礫(CLFG)為分析和研究對(duì)象,其原材料的選取和性質(zhì)分析如下。水泥采用華新水泥廠生產(chǎn)的425#普通硅酸鹽水泥。其檢驗(yàn)結(jié)果為細(xì)度篩余量7.1%;初凝時(shí)間2時(shí)51分,終凝時(shí)間3時(shí)23分;三天抗壓強(qiáng)度27.1Mpa,抗折強(qiáng)度5.8Mpa。
石灰為湖北鄂州市售一般熟石灰,CaO含量63.6%,MgO含量2.65%。由于MgO<4%,此石灰為鈣質(zhì)石灰,活性鈣鎂含量總量達(dá)66.21%,屬I級(jí)石灰,各項(xiàng)指標(biāo)均符合規(guī)范要求。
粉煤灰取自武昌熱電廠,粉煤灰活性SiO2+Al2O3+Fe2O3=88.22%,活性物質(zhì)含、量很高而CaO只有3.9%,屬于硅鋁粉煤灰。各項(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。集料采用湖北鄂州的天然砂礫,含泥量為4%。
2 試驗(yàn)過程
本文試驗(yàn)共采用四種混合料組成。為了更好地考察體積設(shè)計(jì)法的效果,所有混合料中結(jié)合料的配合比均相同。即水泥∶石灰∶粉煤灰=3∶1∶4。
2.1 常規(guī)中限
集料級(jí)配采用規(guī)范推薦范圍的中值,按規(guī)范設(shè)計(jì)方法來篩選確定結(jié)合料劑量。根據(jù)規(guī)范要求,試件7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于3MPa為合格??紤]到目前基層路用性能中剛度和材料的收縮性能是關(guān)注的重心,所以選取符合強(qiáng)度要求的較低劑量9%。
2.2 CLFG上、中及下限
表1 CLFG試件成型參數(shù)
項(xiàng)目 CLFG上限 CLFG中限 CLFG下限
集料振實(shí)密度(g/cm3) 2.115 2.123 2.095
集料視密度(g/cm3) 2.694 2.697 2.699
集料空隙率(%) 21.49 21.28 22.38
結(jié)合料最大干密度(g/cm3) 1.335 1.335 1.335
結(jié)合料劑量(%) 13.6 13.4 14.3
混合料最大干密度(g/cm3) 2.40 2.41 2.39
混合料最佳含水量(%) 6.4 6.3 6.6
按研究方案,對(duì)水泥石灰粉煤灰穩(wěn)定天然砂礫(CLFG)采用規(guī)范推薦范圍的上、中及下限,采用體積法設(shè)計(jì)混合料的組成,簡(jiǎn)稱為CLFG上限、CLFG中限和CLFG下限。相關(guān)測(cè)定數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果見表1。
3 溫度收縮試驗(yàn)結(jié)果
半剛性基層材料是由固相、液相(存在于固相表面與空隙中的水和水溶液)和氣相組成。其溫縮性受組成礦物單元的含量比例、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及各組成礦物單元的影響。水是影響此類材料溫度收縮的主要因素,特別是在非飽水狀態(tài)時(shí)影響較大。水對(duì)無機(jī)結(jié)合料影響主要通過擴(kuò)張作用、毛細(xì)管張力和冰凍作用實(shí)現(xiàn)。相對(duì)而言對(duì)石灰類影響最大,對(duì)二灰類影響次之,對(duì)水泥類影響最小。
對(duì)7d齡期的四個(gè)樣品在不同溫度下測(cè)定其溫縮系數(shù),其試驗(yàn)結(jié)果如圖1,CLFG平均溫縮系數(shù)如表2。
4 溫度收縮規(guī)律
4.1 溫度收縮系數(shù)隨溫度的變化規(guī)律。從圖1中可以得出:CLFG材料溫縮系數(shù)在試驗(yàn)溫度區(qū)間 25~5℃內(nèi)隨溫度變化表現(xiàn)為較平緩,隨溫度降低溫縮系數(shù)降低,而在試驗(yàn)溫度區(qū)間 5~-15℃內(nèi)表現(xiàn)為隨溫度變化下降而增大,增長(zhǎng)幅度較大。對(duì)這一規(guī)律的解釋是:穩(wěn)定碎石三相組成中,液相水盡管量少,但是具有較大的體積膨脹系數(shù),其線膨脹系數(shù)約為固相的4~6倍。所用試件雖然經(jīng)過了一定的風(fēng)干,但是試件中仍含有一定量的重力水和毛細(xì)水,即使是密實(shí)試件也還含有內(nèi)部毛細(xì)水、濃度差滲透水等弱結(jié)合水。而重力水的冰點(diǎn)在4℃附近,弱結(jié)合水的冰點(diǎn)在0~-10℃附近冰結(jié)冰后體積增大,所以能抵消部分變形。因此,溫縮曲線在4℃附近出現(xiàn)最低點(diǎn),同時(shí)也表明密實(shí)試件的弱結(jié)合水含量很低。
圖1 7d齡期的溫縮系數(shù)
表2 CLFG平均溫縮系數(shù)
平均溫縮系數(shù)(με/℃) 常規(guī)中限 CLFG上限 CLFG中限 CLFG下限
7d 7.88 8.64 7.54 7.37
60d 9.45 9.64 8.29 8.08
4.2 溫度收縮系數(shù)隨集料級(jí)配的變化規(guī)律。齡期相同和水泥劑量相同條件下,根據(jù)CLFG基層在低溫段、高溫段和總體上的平均溫度收縮系數(shù)變化情況,可以得出平均溫度收縮系數(shù)大小排序?yàn)椋篊LFG上限>常規(guī)中限>CLFG中限>CLFG下限。
級(jí)配0.075mm及以下填料含量的排列順序是:CLFG上限>CLFG中限>CLFG下限??梢姡瑴乜s系數(shù)與填料含量有非常明顯的相關(guān)性,填料含量多,則溫縮系數(shù)大;填料含量少,則溫縮系數(shù)小。這其中的主要原因可能與填料中的次生礦物有關(guān),因?yàn)榇紊V物的溫縮系數(shù)較大。還有,隨著填料含量的增加,集料總體比表面積增加,從而水泥穩(wěn)定材料中新生膠結(jié)物質(zhì)的分散度增加,導(dǎo)致膠結(jié)物質(zhì)對(duì)溫縮性的貢獻(xiàn)增加,宏觀表現(xiàn)為溫縮系數(shù)增大。
由此規(guī)律可知,溫縮系數(shù)大小與集料形成的結(jié)構(gòu)類型或集料的分布類型也有一定的相關(guān)性。
4.3 不同齡期相同配合比的溫縮規(guī)律。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)所繪圖可知,從28天齡期到60天,溫縮系數(shù)增加。隨著材料內(nèi)部膠結(jié)物晶體的不斷增加,其溫縮系數(shù)也會(huì)增加。由于混合料強(qiáng)度在后期增長(zhǎng)較慢,而后期強(qiáng)度增長(zhǎng)的主要原因就是膠結(jié)物晶體含量的提高。因此,可以預(yù)測(cè)在后期溫縮系數(shù)增加幅度較小。
原因分析:由溫度收縮系數(shù)近似的理論公式可知,干燥了的水泥穩(wěn)定類材料的溫縮系數(shù)主要由各組成材料的體積彈性模量、體積百分率和溫度收縮系數(shù)決定。而形成水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的主要膠結(jié)物—Ca(OH)2、CaCO3、含水鋁酸鈣(C-A-H)以及水泥的主要水化物以及Ca(OH)2晶體、CaCO3等是組成材料中的重要一部分。隨著齡期的增加和水泥水化硬化反應(yīng)的深入,這些組分在整體材料中所占的比例越來越大,而它們的溫縮系數(shù)又比集料大,所以整體材料的溫縮系數(shù)必然隨齡期而有所增加。
摘 要:無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料熱學(xué)性質(zhì)由質(zhì)點(diǎn)間的鍵性和熱運(yùn)動(dòng)以及結(jié)構(gòu)組成所決定,溫縮性受組成礦物單元的含量比例、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及各組成礦物單元的影響。通過試驗(yàn)研究和分析無機(jī)結(jié)合料綜合穩(wěn)定材料溫度收縮性能及其規(guī)律,分析溫縮抗裂性能與材料越密實(shí)關(guān)系。
關(guān)鍵詞:無機(jī)結(jié)合料;穩(wěn)定材料;溫度收縮
1 材料選取及性質(zhì)分析
本文涉及的無機(jī)結(jié)合料綜合穩(wěn)定材料以公路基層用水泥石灰粉煤灰穩(wěn)定砂礫(CLFG)為分析和研究對(duì)象,其原材料的選取和性質(zhì)分析如下。水泥采用華新水泥廠生產(chǎn)的425#普通硅酸鹽水泥。其檢驗(yàn)結(jié)果為細(xì)度篩余量7.1%;初凝時(shí)間2時(shí)51分,終凝時(shí)間3時(shí)23分;三天抗壓強(qiáng)度27.1Mpa,抗折強(qiáng)度5.8Mpa。
石灰為湖北鄂州市售一般熟石灰,CaO含量63.6%,MgO含量2.65%。由于MgO<4%,此石灰為鈣質(zhì)石灰,活性鈣鎂含量總量達(dá)66.21%,屬I級(jí)石灰,各項(xiàng)指標(biāo)均符合規(guī)范要求。
粉煤灰取自武昌熱電廠,粉煤灰活性SiO2+Al2O3+Fe2O3=88.22%,活性物質(zhì)含、量很高而CaO只有3.9%,屬于硅鋁粉煤灰。各項(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。集料采用湖北鄂州的天然砂礫,含泥量為4%。
2 試驗(yàn)過程
本文試驗(yàn)共采用四種混合料組成。為了更好地考察體積設(shè)計(jì)法的效果,所有混合料中結(jié)合料的配合比均相同。即水泥∶石灰∶粉煤灰=3∶1∶4。
2.1 常規(guī)中限
集料級(jí)配采用規(guī)范推薦范圍的中值,按規(guī)范設(shè)計(jì)方法來篩選確定結(jié)合料劑量。根據(jù)規(guī)范要求,試件7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于3MPa為合格??紤]到目前基層路用性能中剛度和材料的收縮性能是關(guān)注的重心,所以選取符合強(qiáng)度要求的較低劑量9%。
2.2 CLFG上、中及下限
表1 CLFG試件成型參數(shù)
項(xiàng)目 CLFG上限 CLFG中限 CLFG下限
集料振實(shí)密度(g/cm3) 2.115 2.123 2.095
集料視密度(g/cm3) 2.694 2.697 2.699
集料空隙率(%) 21.49 21.28 22.38
結(jié)合料最大干密度(g/cm3) 1.335 1.335 1.335
結(jié)合料劑量(%) 13.6 13.4 14.3
混合料最大干密度(g/cm3) 2.40 2.41 2.39
混合料最佳含水量(%) 6.4 6.3 6.6
按研究方案,對(duì)水泥石灰粉煤灰穩(wěn)定天然砂礫(CLFG)采用規(guī)范推薦范圍的上、中及下限,采用體積法設(shè)計(jì)混合料的組成,簡(jiǎn)稱為CLFG上限、CLFG中限和CLFG下限。相關(guān)測(cè)定數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果見表1。
3 溫度收縮試驗(yàn)結(jié)果
半剛性基層材料是由固相、液相(存在于固相表面與空隙中的水和水溶液)和氣相組成。其溫縮性受組成礦物單元的含量比例、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及各組成礦物單元的影響。水是影響此類材料溫度收縮的主要因素,特別是在非飽水狀態(tài)時(shí)影響較大。水對(duì)無機(jī)結(jié)合料影響主要通過擴(kuò)張作用、毛細(xì)管張力和冰凍作用實(shí)現(xiàn)。相對(duì)而言對(duì)石灰類影響最大,對(duì)二灰類影響次之,對(duì)水泥類影響最小。
對(duì)7d齡期的四個(gè)樣品在不同溫度下測(cè)定其溫縮系數(shù),其試驗(yàn)結(jié)果如圖1,CLFG平均溫縮系數(shù)如表2。
4 溫度收縮規(guī)律
4.1 溫度收縮系數(shù)隨溫度的變化規(guī)律。從圖1中可以得出:CLFG材料溫縮系數(shù)在試驗(yàn)溫度區(qū)間 25~5℃內(nèi)隨溫度變化表現(xiàn)為較平緩,隨溫度降低溫縮系數(shù)降低,而在試驗(yàn)溫度區(qū)間 5~-15℃內(nèi)表現(xiàn)為隨溫度變化下降而增大,增長(zhǎng)幅度較大。對(duì)這一規(guī)律的解釋是:穩(wěn)定碎石三相組成中,液相水盡管量少,但是具有較大的體積膨脹系數(shù),其線膨脹系數(shù)約為固相的4~6倍。所用試件雖然經(jīng)過了一定的風(fēng)干,但是試件中仍含有一定量的重力水和毛細(xì)水,即使是密實(shí)試件也還含有內(nèi)部毛細(xì)水、濃度差滲透水等弱結(jié)合水。而重力水的冰點(diǎn)在4℃附近,弱結(jié)合水的冰點(diǎn)在0~-10℃附近冰結(jié)冰后體積增大,所以能抵消部分變形。因此,溫縮曲線在4℃附近出現(xiàn)最低點(diǎn),同時(shí)也表明密實(shí)試件的弱結(jié)合水含量很低。
圖1 7d齡期的溫縮系數(shù)
表2 CLFG平均溫縮系數(shù)
平均溫縮系數(shù)(με/℃) 常規(guī)中限 CLFG上限 CLFG中限 CLFG下限
7d 7.88 8.64 7.54 7.37
60d 9.45 9.64 8.29 8.08
4.2 溫度收縮系數(shù)隨集料級(jí)配的變化規(guī)律。齡期相同和水泥劑量相同條件下,根據(jù)CLFG基層在低溫段、高溫段和總體上的平均溫度收縮系數(shù)變化情況,可以得出平均溫度收縮系數(shù)大小排序?yàn)椋篊LFG上限>常規(guī)中限>CLFG中限>CLFG下限。
級(jí)配0.075mm及以下填料含量的排列順序是:CLFG上限>CLFG中限>CLFG下限。可見,溫縮系數(shù)與填料含量有非常明顯的相關(guān)性,填料含量多,則溫縮系數(shù)大;填料含量少,則溫縮系數(shù)小。這其中的主要原因可能與填料中的次生礦物有關(guān),因?yàn)榇紊V物的溫縮系數(shù)較大。還有,隨著填料含量的增加,集料總體比表面積增加,從而水泥穩(wěn)定材料中新生膠結(jié)物質(zhì)的分散度增加,導(dǎo)致膠結(jié)物質(zhì)對(duì)溫縮性的貢獻(xiàn)增加,宏觀表現(xiàn)為溫縮系數(shù)增大。
由此規(guī)律可知,溫縮系數(shù)大小與集料形成的結(jié)構(gòu)類型或集料的分布類型也有一定的相關(guān)性。
4.3 不同齡期相同配合比的溫縮規(guī)律。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)所繪圖可知,從28天齡期到60天,溫縮系數(shù)增加。隨著材料內(nèi)部膠結(jié)物晶體的不斷增加,其溫縮系數(shù)也會(huì)增加。由于混合料強(qiáng)度在后期增長(zhǎng)較慢,而后期強(qiáng)度增長(zhǎng)的主要原因就是膠結(jié)物晶體含量的提高。因此,可以預(yù)測(cè)在后期溫縮系數(shù)增加幅度較小。
原因分析:由溫度收縮系數(shù)近似的理論公式可知,干燥了的水泥穩(wěn)定類材料的溫縮系數(shù)主要由各組成材料的體積彈性模量、體積百分率和溫度收縮系數(shù)決定。而形成水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的主要膠結(jié)物—Ca(OH)2、CaCO3、含水鋁酸鈣(C-A-H)以及水泥的主要水化物以及Ca(OH)2晶體、CaCO3等是組成材料中的重要一部分。隨著齡期的增加和水泥水化硬化反應(yīng)的深入,這些組分在整體材料中所占的比例越來越大,而它們的溫縮系數(shù)又比集料大,所以整體材料的溫縮系數(shù)必然隨齡期而有所增加。