胡清華 毛萱 王瑞 李棟國(guó)

（1.長(zhǎng)春工程學(xué)院 土木工程學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130012；2.吉林省昊天建筑加固有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130012）

新拌液態(tài)粉煤灰在稠度、抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)中表現(xiàn)良好，是一種優(yōu)秀的路橋臺(tái)背填筑材料。而新拌液態(tài)粉煤灰中有大量的水分存在，當(dāng)水分經(jīng)反應(yīng)、蒸發(fā)等一系列過(guò)程后，混合物后期會(huì)產(chǎn)生一定的收縮變形。

材料收縮變形主要分為溫度收縮、干燥收縮及自收縮等。溫度收縮在大體積試件譬如混凝土中影響較大［1］。一般情況下，自收縮變形量較小，試驗(yàn)所測(cè)得的收縮值為干燥收縮和自收縮值的綜合［2］。

本文以新拌液態(tài)粉煤灰為對(duì)象，通過(guò)不同配比不同齡期下混合料的收縮變形情況，研究其收縮變形規(guī)律，尋找降低變形收縮的辦法，為以后新拌液態(tài)粉煤灰的研究和實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。

1 材料設(shè)計(jì)及試驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)原材料

粉煤灰：長(zhǎng)春某電廠的Ⅲ級(jí)粉煤灰。水泥：吉林亞泰鼎鹿P·O42.5R普通硅酸鹽水泥。石灰：長(zhǎng)春本地生石灰消解后得到的熟石灰。水：實(shí)驗(yàn)室自來(lái)水。

1.2 試驗(yàn)方法

在之前的新拌液態(tài)粉煤灰配合比研究中已經(jīng)表明，當(dāng)水泥含量6% ～8%，石灰含量4% ～8%、含水量為62%時(shí)，新拌液態(tài)粉煤灰流動(dòng)性及抗壓強(qiáng)度表現(xiàn)優(yōu)異。本文選取該取值范圍內(nèi)的配合比作為初始試驗(yàn)配合比。參考相關(guān)論文研究［3，4］及試驗(yàn)規(guī)程，采用40×40×160mm的長(zhǎng)方體試模養(yǎng)護(hù)7d后拆模，記錄初始長(zhǎng)度后，分別測(cè)試記錄試件在室內(nèi)養(yǎng)護(hù)7d、14 d、28d、56d、90d后的長(zhǎng)度。

2 結(jié)果分析

取不同水泥含量、不同石灰含量配比的收縮平均值繪制混合物的觀測(cè)天數(shù)-收縮值關(guān)系圖，如圖1所示。對(duì)圖1分析可以看出，隨著觀測(cè)時(shí)間的增加，混合物的收縮值呈上升趨勢(shì)。在齡期為7d至28d時(shí)，混合物水分迅速蒸發(fā)，同時(shí)伴隨著水化反應(yīng)，混合物的收縮速率最快。28d至56d時(shí)，隨著反應(yīng)速度變慢，水分蒸發(fā)變緩，收縮值的變化速率降低。當(dāng)齡期從56d到90d時(shí)，混合物的收縮值變化已經(jīng)趨于平緩。前28d齡期的收縮值占據(jù)新拌液態(tài)粉煤灰收縮總值的67%左右，因此在現(xiàn)場(chǎng)施工的前期需要做好養(yǎng)護(hù)工作，避免因?yàn)樗至魇Ф鴮?dǎo)致的收縮變形。

從圖1（a）中可以看出隨著水泥含量從6%增加到8%，混合物的收縮值呈跳躍式的上升，因?yàn)樗嗟脑黾邮沟盟磻?yīng)增加，水分大量減少，混合物的收縮增大。在圖1（b）中，隨著石灰含量的增加，混合物的收縮均有一定程度的降低，可以得知石灰含量的增加對(duì)新拌液態(tài)粉煤灰的收縮起著良好的抑制作用。這主要?dú)w因于消石灰的加入給混合物提供了堿性環(huán)境，減少了游離水的蒸發(fā)，進(jìn)而減少了由于水分蒸發(fā)而產(chǎn)生的收縮變形。

圖1 （a）水泥-收縮值關(guān)系圖.（b）石灰-收縮值關(guān)系圖

為了進(jìn)一步探究水泥、石灰含量對(duì)混合物收縮變形的影響，選取混合物90d收縮變化率進(jìn)行波動(dòng)指數(shù)分析，結(jié)果如表1所示。

表1 新拌液態(tài)粉煤灰收縮率的極差、方差及標(biāo)準(zhǔn)差

由表1可知，水泥含量變化的標(biāo)準(zhǔn)差是石灰含量變化的10倍左右，水泥含量對(duì)新拌液態(tài)粉煤灰收縮變形的影響遠(yuǎn)大于石灰。

上述結(jié)論表明水泥、石灰、粉煤灰含量為6∶4∶90和6∶8∶86的兩組配合比收縮變形表現(xiàn)更為良好。但考慮到因石灰含量增加而減少的變形收縮值不大，為降低工程成本，水泥、石灰、粉煤灰含量為6∶4∶90時(shí)為最優(yōu)配合比。

3 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)收縮變形試驗(yàn)對(duì)混合料的收縮變形進(jìn)行研究，得到了以下結(jié)論：

1）新拌液態(tài)粉煤灰的收縮變形值隨時(shí)間的增加而增長(zhǎng)；收縮變形主要集中在前28天，應(yīng)做好早期養(yǎng)護(hù)工作。

2）水泥的增加會(huì)加劇混合物的收縮變形，摻入消石灰的新拌液態(tài)粉煤灰試件能明顯抑制混合物的收縮變形。

3）在混合物收縮變形時(shí)，水泥的權(quán)重大于石灰，實(shí)際施工時(shí)應(yīng)控制水泥用量，在降低施工成本的同時(shí)更利于現(xiàn)場(chǎng)施工，配合比為6∶4∶90最為合適。