粉煤灰颗粒未参与水化前,降低了水泥浆与骨料的黏结,随着粉煤灰的逐渐水化,降低了浆体中Ca(OH)2的含量,在硬化水化产物中留下空隙,特别是邻近砂、石集料附近,因而掺粉煤灰不利于混凝土强度的提高。然而粉煤灰的微集料效应,增加了混凝土的密实性,增强了混凝土的抗冲磨性能。
(1)对混凝土的抗压强度与极限拉伸值的影响。粉煤灰混凝土的抗压强度与劈拉强度见表4.16,粉煤灰混凝土的抗拉强度与极限拉伸值见表4.17。纤维种类对混凝土抗压强度、劈拉强度、抗拉强度、极限拉伸值的影响分别见图4.11~图4.14,试验结果表明:
1)掺入不同种类的纤维后,混凝土抗压、劈拉强度略有降低;掺入PVA1纤维可略微提高混凝土的抗拉强度。
2)掺入PVA1纤维,可提高混凝土极限拉伸值10%左右,掺入PP纤维,可提高混凝土极限拉伸值3%左右,掺入PVA2纤维,对混凝土极限拉伸值影响很小。
3)粉煤灰掺量越高,混凝土后期的强度增长幅度就越大。
表4.16 粉煤灰混凝土的抗压强度与劈拉强度表
表4.17 粉煤灰混凝土的抗拉强度与极限拉伸值表
图4.11 纤维种类对混凝土抗压强度的影响图
图4.12 纤维种类对混凝土劈拉强度的影响图
(2)对混凝土干缩的影响。粉煤灰混凝土的干缩试验结果见表4.18,纤维种类对混凝土干缩的影响见图4.15。试验结果表明,纤维对混凝土干缩具有一定的抑制效果,特别是早期混凝土干缩。
图4.13 纤维种类对混凝土抗拉强度的影响图
图4.14 纤维种类对混凝土极限拉伸值的影响图
表4.18 粉煤灰混凝土的干缩试验结果表
图4.15 纤维种类对混凝土干缩的影响图
粉煤灰混凝土抗冻性能的试验结果见表4.19。试验结果表明,掺入不同种类的纤维后,混凝土的抗冻等级可达到F300以上。
表4.19 粉煤灰混凝土抗冻性能的试验结果表(90d龄期)
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(3)对混凝土抗冲磨强度的影响。粉煤灰混凝土的抗冲磨强度试验结果见表4.20,纤维种类对混凝土抗冲磨强度的影响见图4.16,粉煤灰掺量对混凝土抗冲磨强度的影响见图4.17。试验结果表明:
表4.20 粉煤灰混凝土的抗冲磨强度试验结果表(水下钢球法)
1)掺入纤维后,混凝土不同龄期抗冲磨强度有一定程度的增加,增长幅度约有15%。
2)纤维种类对混凝土抗冲磨强度影响的差异较小。
3)在混凝土强度相同的情况下,粉煤灰掺量越高,90d龄期的抗冲磨强度越低,但180d龄期抗冲磨强度的差异较小。
(4)对混凝土绝热温升的影响。粉煤灰混凝土绝热温升的试验结果见表4.21,混凝土绝热温升双曲线表达式及相关系数见表4.22,纤维对混凝土绝热温升的影响见图4.18。试验结果表明,粉煤灰混凝土28d龄期的绝热温升值为45.7℃,纤维对混凝土绝热温升几乎没有影响。
图4.16 纤维种类对混凝土抗冲磨强度的影响图
图4.17 粉煤灰掺量对混凝土抗冲磨强度的影响图
表4.21 粉煤灰混凝土绝热温升的试验结果表
表4.22 混凝土绝热温升双曲线表达式及相关系数表
图4.18 纤维对混凝土绝热温升的影响图
(5)混凝土抗裂性能的影响。混凝土平板法抗裂试件的试验结果见表4.23,混凝土平板法试件的开裂参数见表4.24,混凝土平板最大裂缝宽度随时间的变化曲线见图4.19。试验结果表明,粉煤灰基准混凝土的平板抗裂等级为Ⅴ级,掺入不同种类纤维后,混凝土的平板抗裂等级为Ⅰ级,纤维对混凝土塑性阶段的抗裂性有利;加大水胶比或增大粉煤灰掺量对混凝土的平板抗裂性有利。
表4.23 混凝土平板法抗裂试件的试验结果表
表4.24 混凝土平板法试件的开裂参数表
图4.19 混凝土平板最大裂缝宽度随时间的变化曲线图
针对硬化阶段的混凝土,进行了组圆环抗裂试验,观测至14d龄期以后,试件均未开裂。
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