图5-3 混凝土试件各测点布置图 (单位: mm)
1.混凝土强度与弹性模量
为能较正确地计算应力场,较正确地了解混凝土的实际抗裂能力,进行混凝土不同龄期强度和弹性模量试验,混凝土仍采用表5-3的配合比。
(1)混凝土立方体强度。混凝土立方体强度分别测试了3d、7d、14d、21d和28d的强度值,测试结果见表5-4。
表5-4 混凝土抗压强度试验值
据DL/T5050—1996 《水工混凝土结构设计规范》,μfcu按下式计算:
式中 μfcu——混凝土配制立方体强度;
fcuk——混凝土立方体抗压强度标准值,即混凝土强度等级;
δfcu——混凝土立方体强度变异系数,C25混凝土的变异系数δfcu=0.16。
经计算得,混凝土28d龄期配制强度μfcu=33.9MPa,实测混凝土28d龄期立方体抗压强度为38.9MPa,满足设计要求。
(2)混凝土劈拉强度和轴拉强度。劈拉强度和轴拉强度的试件与抗压强度试件同时成型,分别测试3d、7d、14d、21d、28d龄期的劈拉强度和3d、7d、21d和28d龄期的轴拉强度,测试结果见表5-5。从测试结果看,劈拉强度大约为其同龄期抗压强度的1/12～1/15,且小于轴拉强度。
表5-5 混凝土劈拉强度试验值
由表5-5的测试结果,回归得劈拉强度fp和轴拉强度ft为
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式中 fp、ft——劈拉强度和轴拉强度,MPa;
τ——龄期,d。
(3)混凝土极限拉伸。混凝土极限拉伸试验,分别测试7d和28d龄期极限拉伸值、抗拉强度和拉伸弹性模量,结果见表5-6。
表5-6 混凝土极限拉伸试验值
(4)混凝土弹性模量。测试混凝土弹性模量时,因为掺入的HLC—1有缓凝作用,1d龄期混凝土强度太低,无法进行弹性模量测试,故量测了3d、7d、14d、21d和28d的弹性模量。由测试值回归得到
式中 E——弹性模量,MPa;
τ——龄期,d。
2.混凝土干缩应变
为得到干缩应变小且能满足施工要求的配合比和便于实施的养护方法,共进行了3种配合比、3种养护方法的干缩试验。
表5-7列出了3种配合比各材料的用量,其中配合比①放入饱和石灰水中潮湿养护14d,配合比②潮湿养护21d,配合比③潮湿养护7d后,试件表面用防裂剂刷两遍。各配合比试件成型后立即放入温度为20±2℃,湿度大于90%的标准养护室,两天后脱模并测试其初始长度,在标准养护室放至要求龄期后,将试件移入温度为20±2℃,相对湿度为60±5%的恒温恒湿室,测试其干缩变形率。
表5-7 混凝土配合比
表5-8给出了各配合比在各养护条件下的各龄期的干缩应变值。
由于混凝土早期的弹性模量较低,降低早期干缩应变对减小干缩应力的效果并不十分显著,而后期混凝土弹性模量增大,此时干缩应变的增长会产生较大的干缩应力。特别是考虑到实际施工时洒水养护不可能达到浸泡在饱和石灰水中的那种养护效果,且洒水养护需处理排水,因而采用防裂剂养护是一种比较可行的方法。确定了养护方法后,在三种配合比中配合比③的水泥用量和用水量最小,因而配合比③最为理想。
因而,根据干缩应变试验结果和从便于实施考虑,可初步确定采用配合比③加防裂剂养护是减小干缩应变最为可行的方案。
表5-8 不同混凝土配合比和养护条件下的干缩应变试验值
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