摘要：以混凝土絕熱溫升為溫度參考依據(jù)，模擬混凝土早齡期的變溫過程，研究了在變溫條件下?lián)郊臃勖夯覍炷量箟簭?qiáng)度的影響。強(qiáng)度等級為C30級時(shí)，粉煤灰混凝土3d后的抗壓強(qiáng)度高于純水泥混凝土；強(qiáng)度等級為C80級時(shí)，粉煤灰混凝土4d后的抗壓強(qiáng)度高于純水泥混凝土。通過工程實(shí)例研究了不同養(yǎng)護(hù)條件對大摻量粉煤灰混凝土強(qiáng)度發(fā)展的影響，發(fā)現(xiàn)溫度匹配養(yǎng)護(hù)下的7d抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)高于在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)和同條件養(yǎng)護(hù)下的抗壓強(qiáng)度。
關(guān)鍵詞：絕熱溫升；溫度匹配養(yǎng)護(hù)；粉煤灰；抗壓強(qiáng)度
0 前言
粉煤灰是目前我國最大宗的工業(yè)廢料之一，作為混凝土的摻合料可以直接使用或只進(jìn)行簡單的處理，因此在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣。出于施工進(jìn)度等因素的考慮，很多工程對混凝土的早期強(qiáng)度越來越重視。而目前普遍認(rèn)為混凝土中摻入粉煤灰會(huì)降低早期強(qiáng)度，隨著摻量的增大，早期強(qiáng)度降低得越多，這種觀點(diǎn)對粉煤灰在混凝土中尤其是結(jié)構(gòu)混凝土中的應(yīng)用產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響。
現(xiàn)行混凝土強(qiáng)度檢測評價(jià)方法，是以實(shí)驗(yàn)室條件下成型的試件，放置在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室內(nèi)或構(gòu)件旁養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期。Idorn[1]曾指出，試驗(yàn)室制備的試件與工程中構(gòu)件的實(shí)際情況存在著明顯的差異，溫度條件不同是這些差異中的一個(gè)重要方面，而溫度差異對混凝土的強(qiáng)度發(fā)展有著非常重要的影響。研究表明，與20℃時(shí)相比，30℃時(shí)硅酸鹽水泥的水化速率要加快一倍。
近年來隨著構(gòu)件斷面尺寸的不斷增大，水泥標(biāo)號的提高和單位用量的增大，導(dǎo)致混凝土硬化過程中內(nèi)部溫升明顯加劇。這就使實(shí)驗(yàn)室中標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)溫度與實(shí)際構(gòu)件中的溫度相差很大，也因此導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室測得的試件強(qiáng)度與實(shí)際結(jié)構(gòu)中的混凝土強(qiáng)度的差距變大。覃維祖[2]認(rèn)為，與水泥混凝土相比，粉煤灰混凝土受溫度的影響更為顯著。因此，在研究粉煤灰對混凝土強(qiáng)度的影響時(shí)，更應(yīng)考慮養(yǎng)護(hù)溫度因素。
本文以混凝土絕熱溫升為溫度參考依據(jù)，模擬混凝土早齡期的變溫過程，研究變溫條件下?lián)郊臃勖夯覍炷量箟簭?qiáng)度的影響。并根據(jù)工程實(shí)例，研究了不同養(yǎng)護(hù)條件對大摻量粉煤灰混凝土抗壓強(qiáng)度發(fā)展的影響。
1 實(shí)驗(yàn)
1.1 原材料
試驗(yàn)所用的水泥為北京興發(fā)水泥廠生產(chǎn)的拉法基P·O42.5級普通硅酸鹽水泥，粉煤灰為內(nèi)蒙古元寶山發(fā)電廠生產(chǎn)的I級粉煤灰，二者的化學(xué)組成如表1所示。石子為北京門頭溝地區(qū)的石灰石碎石，粒徑5－20mm。砂為河砂，細(xì)度模數(shù)為3.0，含泥量小于3％，在使用前用孔徑5.0mm的方孔篩篩除大于5mm的顆粒。減水劑采用Sika 3301聚羧酸鹽高效減水劑。
表1 原材料的化學(xué)組成 %
1.2 變溫養(yǎng)護(hù)方法
變溫養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)由絕熱溫升儀、養(yǎng)護(hù)箱和控制系統(tǒng)組成，利用變溫養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)所需要的養(yǎng)護(hù)溫度制度，圖1為變溫養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的示意圖。該系統(tǒng)的工作原理是，在絕熱溫升儀內(nèi)和混凝土養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)都使用溫度傳感器測試溫度，采用溫度變送器實(shí)現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換，直接獲得溫度變化曲線，利用溫度變化曲線，通過計(jì)算機(jī)控制養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)的溫度，可以與絕熱溫升測量同步調(diào)整混凝土的養(yǎng)護(hù)溫度。 混凝土的發(fā)熱能力可以用絕熱溫升值來衡量，絕熱溫升值可以認(rèn)為是混凝土在實(shí)際結(jié)構(gòu)中所能達(dá)到的溫度上限，因此變溫養(yǎng)護(hù)制度的上升段采用絕熱溫升曲線，當(dāng)達(dá)到絕熱溫升穩(wěn)定期之后，讓養(yǎng)護(hù)箱自然散熱，使溫度逐漸下降，以模擬實(shí)際結(jié)構(gòu)中混凝土的溫度下降段。變溫養(yǎng)護(hù)時(shí)，試樣自成型起，放入養(yǎng)護(hù)箱中，24h后拆模，并測試相應(yīng)的強(qiáng)度。待養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)的溫度降低到20℃時(shí)，把混凝土試樣取出放在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室內(nèi)繼續(xù)養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期，測定其抗壓強(qiáng)度。
圖1 變溫養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)示意圖
1.3 混凝土的配合比
本文對普通混凝土和高強(qiáng)混凝土分別進(jìn)行了研究，普通混凝土的強(qiáng)度等級為C30，粉煤灰摻量為膠凝材料用量的20%，配合比如表2所示。高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度等級為C80，采用了Metha和Aictin[3]提出的配制高強(qiáng)混凝土的方法。他們認(rèn)為，為了合理地綜合解決強(qiáng)度、工作性及體積穩(wěn)定性等問題，混凝土合適的漿體和骨料的體積比應(yīng)為35：65，按此方法設(shè)計(jì)的高強(qiáng)混凝土配合比如表3所示。
表2 普通混凝土配合比 / (kg/m3)
表3 高強(qiáng)混凝土配合比 / (kg/m3)
1.4 試驗(yàn)結(jié)果
混凝土的變溫養(yǎng)護(hù)曲線如圖2和圖4所示。圖3是普通混凝土抗壓強(qiáng)度隨齡期發(fā)展的曲線，F(xiàn)C30組的1d抗壓強(qiáng)度低于C30組，但是3d之后的強(qiáng)度都高于C30組。圖4是高強(qiáng)混凝土抗壓強(qiáng)度隨齡期發(fā)展的曲線，F(xiàn)C80組在4d之前的抗壓強(qiáng)度小于C80組，但4d之后的強(qiáng)度均高于C80組。J. Payá[4]研究表明，較高的養(yǎng)護(hù)溫度會(huì)促進(jìn)粉煤灰的反應(yīng)程度，對強(qiáng)度的貢獻(xiàn)不可忽略。江京平[5]測試了四種摻粉煤灰的大體積結(jié)構(gòu)內(nèi)部混凝土的抗壓強(qiáng)度，認(rèn)為大體積混凝土內(nèi)部溫升對摻粉煤灰混凝土強(qiáng)度增長有利。王甲春[6]的研究表明，高溫養(yǎng)護(hù)條件下，普通混凝土、高強(qiáng)度混凝土和大摻量粉煤灰混凝土的早齡期抗壓強(qiáng)度明顯高于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下的抗壓強(qiáng)度。結(jié)合本文的試驗(yàn)結(jié)果，可以得出結(jié)論，溫度是影響混凝土強(qiáng)度發(fā)展的重要因素，在檢測評價(jià)混凝土強(qiáng)度時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮；當(dāng)實(shí)際構(gòu)件內(nèi)部溫度較高時(shí)，摻入一定量粉煤灰的混凝土早期強(qiáng)度并不降低，并且其后期強(qiáng)度也較高。
張慶歡[7]研究了養(yǎng)護(hù)溫度對漿體化學(xué)結(jié)合水量的影響，研究發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)護(hù)溫度升高，純水泥試樣和摻粉煤灰的試樣的3d化學(xué)結(jié)合水量較標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)均有所提高，說明高溫養(yǎng)護(hù)促進(jìn)了膠凝材料的水化反應(yīng)。從大摻量粉煤灰試驗(yàn)組的結(jié)合水量發(fā)展曲線上能較為明顯地觀察到了3d后下降的趨勢，這說明粉煤灰在高溫養(yǎng)護(hù)下3d后已經(jīng)開始消耗Ca(OH)2，即化學(xué)活性開始發(fā)揮出來。因此，如果構(gòu)件內(nèi)的實(shí)際溫度較高，則粉煤灰的活性能較早地發(fā)揮，混凝土早期的強(qiáng)度就會(huì)提高。
2 工程實(shí)例
中國國際貿(mào)易中心三期A階段工程位于北京市建國門外大街1號國貿(mào)中心院內(nèi)，其主塔樓高330m，地下三層，地上74層。該工程主塔樓基礎(chǔ)底板采用樁筏基礎(chǔ)，混凝土量為22833m3，混凝土強(qiáng)度等級為C45R60，基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)厚度為4.5m。為防止溫度應(yīng)力造成大體積混凝土表面開裂，在混凝土材料方面，采用大摻量粉煤灰混凝土以降低溫升?；炷恋乃z比0.39，砂率0.43，粉煤灰摻量為45.2%，配合比如表4所示?！?BR>
表4 大摻量粉煤灰混凝土的配合比 / (kg/m3)
為確定基礎(chǔ)在豎直方向的溫度場發(fā)展規(guī)律，進(jìn)行了足尺模型試驗(yàn)，足尺混凝土模型為4.5×4.5×4.5m立方體。為考察不同養(yǎng)護(hù)環(huán)境下混凝土的強(qiáng)度發(fā)展情況，采用了三種不同的養(yǎng)護(hù)條件：標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件；溫度匹配養(yǎng)護(hù)條件，即把混凝土試塊置于養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)，采用水熱蒸汽養(yǎng)護(hù)，并實(shí)時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)溫度，保證與足尺模型中心溫度一致；同條件養(yǎng)護(hù)，即把混凝土試塊置于足尺模型試驗(yàn)現(xiàn)場，上覆塑料薄膜。此外，在足尺模型實(shí)時(shí)監(jiān)測至60d時(shí)，進(jìn)行鉆芯取樣，測定芯部抗壓強(qiáng)度，并與三組養(yǎng)護(hù)條件下混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行對比。
不同養(yǎng)護(hù)條件下抗壓強(qiáng)度發(fā)展曲線如圖6所示，從強(qiáng)度發(fā)展趨勢來看，溫度匹配養(yǎng)護(hù)的混凝土試塊強(qiáng)度增長很快，7d已經(jīng)達(dá)到58.0MPa，而同齡期的同條件養(yǎng)護(hù)和標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊強(qiáng)度均不超過30MPa。60d時(shí)對足尺模型進(jìn)行鉆芯取樣，測得芯部混凝土的抗壓強(qiáng)度為63.7MPa，超過了標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)和同條件養(yǎng)護(hù)60d強(qiáng)度。溫度匹配養(yǎng)護(hù)的強(qiáng)度雖然只測到了28d，但14d以后強(qiáng)度增長便很小，因此至少可以判斷，60d的溫度匹配養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度和鉆芯取樣強(qiáng)度應(yīng)該很接近。
圖6 抗壓強(qiáng)度發(fā)展曲線
由此可見，養(yǎng)護(hù)溫度對于混凝土早期強(qiáng)度的影響很大。在實(shí)際工程中，構(gòu)件內(nèi)部早期的溫度往往高于甚至遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的溫度，因此為準(zhǔn)確了解實(shí)際構(gòu)件強(qiáng)度的發(fā)展情況，需要重點(diǎn)考慮溫度因素。大摻量的粉煤灰可以降低混凝土內(nèi)部的溫升，從而降低溫度應(yīng)力導(dǎo)致開裂的風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，混凝土內(nèi)部一定的溫升又可以加快粉煤灰混凝土早期的強(qiáng)度發(fā)展，使之滿足設(shè)計(jì)要求。
3 結(jié)論
養(yǎng)護(hù)溫度對于混凝土強(qiáng)度的發(fā)展有重要的影響，檢測評價(jià)混凝土強(qiáng)度應(yīng)重點(diǎn)考慮溫度的影響。構(gòu)件內(nèi)部早期的溫度往往高于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的溫度，其早期實(shí)際強(qiáng)度高于實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的試件的強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)溫度升高能夠使粉煤灰的化學(xué)活性較早地發(fā)揮出來，從而使粉煤灰混凝土的早期強(qiáng)度提高，在混凝土中摻入粉煤灰并不一定降低其早期強(qiáng)度。
[參考文獻(xiàn)]
[1GunnarMIdorn.Concretedurability&resourceeconomy.ConcreteInternational,1991,13(7):18~23
[2]覃維祖.粉煤灰在混凝土中的應(yīng)用技術(shù)[J].商品混凝土，2006（2）：13~18
[3]P.K.Matha, P.C.Aitin. Principles underlying production of high-performance concrete. Cement and Aggregate[J]. 1990, 12(2):70~78
[4]J. Payá, J. Monzó and M. V. Borrachero. Mechanical treatment of fly ashes: Part IV. Strength development of ground fly ash-cement mortars cured at different temperatures. Cem. Concr. Res., 2000, 30(4): 543~551
[5]江京平.摻粉煤灰大體積混凝土內(nèi)部溫升對其強(qiáng)度影響的探討. 粉煤灰，2005（5）:24~25
[6]王甲春. 影響混凝土早齡期開裂特性的材料因素研究[D]. 北京: 清華大學(xué)，2005
[7]張慶歡. 粉煤灰在復(fù)合膠凝材料水化過程中的作用機(jī)理[D].北京: 清華大學(xué)，2006
關(guān)鍵詞：絕熱溫升；溫度匹配養(yǎng)護(hù)；粉煤灰；抗壓強(qiáng)度
0 前言
粉煤灰是目前我國最大宗的工業(yè)廢料之一，作為混凝土的摻合料可以直接使用或只進(jìn)行簡單的處理，因此在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣。出于施工進(jìn)度等因素的考慮，很多工程對混凝土的早期強(qiáng)度越來越重視。而目前普遍認(rèn)為混凝土中摻入粉煤灰會(huì)降低早期強(qiáng)度，隨著摻量的增大，早期強(qiáng)度降低得越多，這種觀點(diǎn)對粉煤灰在混凝土中尤其是結(jié)構(gòu)混凝土中的應(yīng)用產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響。
現(xiàn)行混凝土強(qiáng)度檢測評價(jià)方法，是以實(shí)驗(yàn)室條件下成型的試件，放置在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室內(nèi)或構(gòu)件旁養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期。Idorn[1]曾指出，試驗(yàn)室制備的試件與工程中構(gòu)件的實(shí)際情況存在著明顯的差異，溫度條件不同是這些差異中的一個(gè)重要方面，而溫度差異對混凝土的強(qiáng)度發(fā)展有著非常重要的影響。研究表明，與20℃時(shí)相比，30℃時(shí)硅酸鹽水泥的水化速率要加快一倍。
近年來隨著構(gòu)件斷面尺寸的不斷增大，水泥標(biāo)號的提高和單位用量的增大，導(dǎo)致混凝土硬化過程中內(nèi)部溫升明顯加劇。這就使實(shí)驗(yàn)室中標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)溫度與實(shí)際構(gòu)件中的溫度相差很大，也因此導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室測得的試件強(qiáng)度與實(shí)際結(jié)構(gòu)中的混凝土強(qiáng)度的差距變大。覃維祖[2]認(rèn)為，與水泥混凝土相比，粉煤灰混凝土受溫度的影響更為顯著。因此，在研究粉煤灰對混凝土強(qiáng)度的影響時(shí)，更應(yīng)考慮養(yǎng)護(hù)溫度因素。
本文以混凝土絕熱溫升為溫度參考依據(jù)，模擬混凝土早齡期的變溫過程，研究變溫條件下?lián)郊臃勖夯覍炷量箟簭?qiáng)度的影響。并根據(jù)工程實(shí)例，研究了不同養(yǎng)護(hù)條件對大摻量粉煤灰混凝土抗壓強(qiáng)度發(fā)展的影響。
1 實(shí)驗(yàn)
1.1 原材料
試驗(yàn)所用的水泥為北京興發(fā)水泥廠生產(chǎn)的拉法基P·O42.5級普通硅酸鹽水泥，粉煤灰為內(nèi)蒙古元寶山發(fā)電廠生產(chǎn)的I級粉煤灰，二者的化學(xué)組成如表1所示。石子為北京門頭溝地區(qū)的石灰石碎石，粒徑5－20mm。砂為河砂，細(xì)度模數(shù)為3.0，含泥量小于3％，在使用前用孔徑5.0mm的方孔篩篩除大于5mm的顆粒。減水劑采用Sika 3301聚羧酸鹽高效減水劑。
表1 原材料的化學(xué)組成 %
1.2 變溫養(yǎng)護(hù)方法
變溫養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)由絕熱溫升儀、養(yǎng)護(hù)箱和控制系統(tǒng)組成，利用變溫養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)所需要的養(yǎng)護(hù)溫度制度，圖1為變溫養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的示意圖。該系統(tǒng)的工作原理是，在絕熱溫升儀內(nèi)和混凝土養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)都使用溫度傳感器測試溫度，采用溫度變送器實(shí)現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換，直接獲得溫度變化曲線，利用溫度變化曲線，通過計(jì)算機(jī)控制養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)的溫度，可以與絕熱溫升測量同步調(diào)整混凝土的養(yǎng)護(hù)溫度。 混凝土的發(fā)熱能力可以用絕熱溫升值來衡量，絕熱溫升值可以認(rèn)為是混凝土在實(shí)際結(jié)構(gòu)中所能達(dá)到的溫度上限，因此變溫養(yǎng)護(hù)制度的上升段采用絕熱溫升曲線，當(dāng)達(dá)到絕熱溫升穩(wěn)定期之后，讓養(yǎng)護(hù)箱自然散熱，使溫度逐漸下降，以模擬實(shí)際結(jié)構(gòu)中混凝土的溫度下降段。變溫養(yǎng)護(hù)時(shí)，試樣自成型起，放入養(yǎng)護(hù)箱中，24h后拆模，并測試相應(yīng)的強(qiáng)度。待養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)的溫度降低到20℃時(shí)，把混凝土試樣取出放在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室內(nèi)繼續(xù)養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期，測定其抗壓強(qiáng)度。
圖1 變溫養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)示意圖
1.3 混凝土的配合比
本文對普通混凝土和高強(qiáng)混凝土分別進(jìn)行了研究，普通混凝土的強(qiáng)度等級為C30，粉煤灰摻量為膠凝材料用量的20%，配合比如表2所示。高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度等級為C80，采用了Metha和Aictin[3]提出的配制高強(qiáng)混凝土的方法。他們認(rèn)為，為了合理地綜合解決強(qiáng)度、工作性及體積穩(wěn)定性等問題，混凝土合適的漿體和骨料的體積比應(yīng)為35：65，按此方法設(shè)計(jì)的高強(qiáng)混凝土配合比如表3所示。
表2 普通混凝土配合比 / (kg/m3)
表3 高強(qiáng)混凝土配合比 / (kg/m3)
1.4 試驗(yàn)結(jié)果
混凝土的變溫養(yǎng)護(hù)曲線如圖2和圖4所示。圖3是普通混凝土抗壓強(qiáng)度隨齡期發(fā)展的曲線，F(xiàn)C30組的1d抗壓強(qiáng)度低于C30組，但是3d之后的強(qiáng)度都高于C30組。圖4是高強(qiáng)混凝土抗壓強(qiáng)度隨齡期發(fā)展的曲線，F(xiàn)C80組在4d之前的抗壓強(qiáng)度小于C80組，但4d之后的強(qiáng)度均高于C80組。J. Payá[4]研究表明，較高的養(yǎng)護(hù)溫度會(huì)促進(jìn)粉煤灰的反應(yīng)程度，對強(qiáng)度的貢獻(xiàn)不可忽略。江京平[5]測試了四種摻粉煤灰的大體積結(jié)構(gòu)內(nèi)部混凝土的抗壓強(qiáng)度，認(rèn)為大體積混凝土內(nèi)部溫升對摻粉煤灰混凝土強(qiáng)度增長有利。王甲春[6]的研究表明，高溫養(yǎng)護(hù)條件下，普通混凝土、高強(qiáng)度混凝土和大摻量粉煤灰混凝土的早齡期抗壓強(qiáng)度明顯高于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下的抗壓強(qiáng)度。結(jié)合本文的試驗(yàn)結(jié)果，可以得出結(jié)論，溫度是影響混凝土強(qiáng)度發(fā)展的重要因素，在檢測評價(jià)混凝土強(qiáng)度時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮；當(dāng)實(shí)際構(gòu)件內(nèi)部溫度較高時(shí)，摻入一定量粉煤灰的混凝土早期強(qiáng)度并不降低，并且其后期強(qiáng)度也較高。
張慶歡[7]研究了養(yǎng)護(hù)溫度對漿體化學(xué)結(jié)合水量的影響，研究發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)護(hù)溫度升高，純水泥試樣和摻粉煤灰的試樣的3d化學(xué)結(jié)合水量較標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)均有所提高，說明高溫養(yǎng)護(hù)促進(jìn)了膠凝材料的水化反應(yīng)。從大摻量粉煤灰試驗(yàn)組的結(jié)合水量發(fā)展曲線上能較為明顯地觀察到了3d后下降的趨勢，這說明粉煤灰在高溫養(yǎng)護(hù)下3d后已經(jīng)開始消耗Ca(OH)2，即化學(xué)活性開始發(fā)揮出來。因此，如果構(gòu)件內(nèi)的實(shí)際溫度較高，則粉煤灰的活性能較早地發(fā)揮，混凝土早期的強(qiáng)度就會(huì)提高。
2 工程實(shí)例
中國國際貿(mào)易中心三期A階段工程位于北京市建國門外大街1號國貿(mào)中心院內(nèi)，其主塔樓高330m，地下三層，地上74層。該工程主塔樓基礎(chǔ)底板采用樁筏基礎(chǔ)，混凝土量為22833m3，混凝土強(qiáng)度等級為C45R60，基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)厚度為4.5m。為防止溫度應(yīng)力造成大體積混凝土表面開裂，在混凝土材料方面，采用大摻量粉煤灰混凝土以降低溫升?；炷恋乃z比0.39，砂率0.43，粉煤灰摻量為45.2%，配合比如表4所示?！?BR>
表4 大摻量粉煤灰混凝土的配合比 / (kg/m3)
為確定基礎(chǔ)在豎直方向的溫度場發(fā)展規(guī)律，進(jìn)行了足尺模型試驗(yàn)，足尺混凝土模型為4.5×4.5×4.5m立方體。為考察不同養(yǎng)護(hù)環(huán)境下混凝土的強(qiáng)度發(fā)展情況，采用了三種不同的養(yǎng)護(hù)條件：標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件；溫度匹配養(yǎng)護(hù)條件，即把混凝土試塊置于養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)，采用水熱蒸汽養(yǎng)護(hù)，并實(shí)時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)溫度，保證與足尺模型中心溫度一致；同條件養(yǎng)護(hù)，即把混凝土試塊置于足尺模型試驗(yàn)現(xiàn)場，上覆塑料薄膜。此外，在足尺模型實(shí)時(shí)監(jiān)測至60d時(shí)，進(jìn)行鉆芯取樣，測定芯部抗壓強(qiáng)度，并與三組養(yǎng)護(hù)條件下混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行對比。
不同養(yǎng)護(hù)條件下抗壓強(qiáng)度發(fā)展曲線如圖6所示，從強(qiáng)度發(fā)展趨勢來看，溫度匹配養(yǎng)護(hù)的混凝土試塊強(qiáng)度增長很快，7d已經(jīng)達(dá)到58.0MPa，而同齡期的同條件養(yǎng)護(hù)和標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊強(qiáng)度均不超過30MPa。60d時(shí)對足尺模型進(jìn)行鉆芯取樣，測得芯部混凝土的抗壓強(qiáng)度為63.7MPa，超過了標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)和同條件養(yǎng)護(hù)60d強(qiáng)度。溫度匹配養(yǎng)護(hù)的強(qiáng)度雖然只測到了28d，但14d以后強(qiáng)度增長便很小，因此至少可以判斷，60d的溫度匹配養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度和鉆芯取樣強(qiáng)度應(yīng)該很接近。
圖6 抗壓強(qiáng)度發(fā)展曲線
由此可見，養(yǎng)護(hù)溫度對于混凝土早期強(qiáng)度的影響很大。在實(shí)際工程中，構(gòu)件內(nèi)部早期的溫度往往高于甚至遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的溫度，因此為準(zhǔn)確了解實(shí)際構(gòu)件強(qiáng)度的發(fā)展情況，需要重點(diǎn)考慮溫度因素。大摻量的粉煤灰可以降低混凝土內(nèi)部的溫升，從而降低溫度應(yīng)力導(dǎo)致開裂的風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，混凝土內(nèi)部一定的溫升又可以加快粉煤灰混凝土早期的強(qiáng)度發(fā)展，使之滿足設(shè)計(jì)要求。
3 結(jié)論
養(yǎng)護(hù)溫度對于混凝土強(qiáng)度的發(fā)展有重要的影響，檢測評價(jià)混凝土強(qiáng)度應(yīng)重點(diǎn)考慮溫度的影響。構(gòu)件內(nèi)部早期的溫度往往高于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的溫度，其早期實(shí)際強(qiáng)度高于實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的試件的強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)溫度升高能夠使粉煤灰的化學(xué)活性較早地發(fā)揮出來，從而使粉煤灰混凝土的早期強(qiáng)度提高，在混凝土中摻入粉煤灰并不一定降低其早期強(qiáng)度。
[參考文獻(xiàn)]
[1GunnarMIdorn.Concretedurability&resourceeconomy.ConcreteInternational,1991,13(7):18~23
[2]覃維祖.粉煤灰在混凝土中的應(yīng)用技術(shù)[J].商品混凝土，2006（2）：13~18
[3]P.K.Matha, P.C.Aitin. Principles underlying production of high-performance concrete. Cement and Aggregate[J]. 1990, 12(2):70~78
[4]J. Payá, J. Monzó and M. V. Borrachero. Mechanical treatment of fly ashes: Part IV. Strength development of ground fly ash-cement mortars cured at different temperatures. Cem. Concr. Res., 2000, 30(4): 543~551
[5]江京平.摻粉煤灰大體積混凝土內(nèi)部溫升對其強(qiáng)度影響的探討. 粉煤灰，2005（5）:24~25
[6]王甲春. 影響混凝土早齡期開裂特性的材料因素研究[D]. 北京: 清華大學(xué)，2005
[7]張慶歡. 粉煤灰在復(fù)合膠凝材料水化過程中的作用機(jī)理[D].北京: 清華大學(xué)，2006
