冻融循环条件下对水泥砂浆强度的影响
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砂浆的耐冻性等级砂浆是我们在建筑和施工中经常使用的一种材料,它在混凝土结构、砌体墙体和砖砌体等方面起着重要的作用。
而在寒冷的冬季,特别是在气温低于冰点的环境下,砂浆的耐冻性就变得尤为重要。
砂浆的耐冻性等级是衡量其在冻融循环过程中能否保持其原有性能的重要指标。
本文将对砂浆的耐冻性等级进行深入探讨,以便更好地了解其在冬季施工中的重要性和选择标准。
一、砂浆耐冻性等级的定义和评定标准(1-5或F1-F5)1. 耐冻性等级:砂浆的耐冻性等级是指其在冻融循环过程中所能承受的冻融循环次数和程度。
常见的耐冻性等级有1-5级或F1-F5级,数字越大表示耐冻性越好。
2. 评定标准:根据国家标准《建筑砂浆耐冻性试验方法》(GB/T 50080-2002),对砂浆进行耐冻性的评定可通过冻融循环试验来进行。
在这个试验中,将砂浆样品浸泡在水中,然后放到低温环境中进行冻结,之后再进行融化,这个过程重复多次,通过观察砂浆是否出现开裂、脱层等现象来评定其耐冻性。
二、不同耐冻性等级的砂浆特点和应用场景1. 等级1(F1):这是最低的耐冻性等级,指砂浆在适合的温度和湿度下,可以承受50次冻融循环而无明显损坏。
这种砂浆适用于南方和温暖地区,不需要经历严寒冬季的地方。
2. 等级2(F2):这个等级的砂浆可以承受100次冻融循环,适用于北方寒冷地区,但需要采取防冻措施来保护施工过程中的砂浆。
常用于一些低层建筑和不太暴露于严寒环境的场所。
3. 等级3(F3):这个等级的砂浆可以承受150次冻融循环,适用于寒冷地区和一些高层建筑。
它具有较好的耐寒性能,但在极寒条件下仍然需要采取适当的防冻措施。
4. 等级4(F4):这个等级的砂浆可以承受200次冻融循环,适用于极寒地区和一些特殊建筑物,如桥梁等。
它具有良好的耐冻性能,能够在恶劣的环境下保持稳定。
5. 等级5(F5):这是最高的耐冻性等级,指砂浆在极端严寒条件下才会损坏,它通常用于特殊工程,如北极地区的建筑项目。
引言瓷砖胶[1]又称陶瓷砖粘合剂或粘结剂、粘胶泥等多种叫法,是现代装饰装修的新型材料,替代了传统水泥黄沙,胶粘结力是水泥砂浆的数倍,能有效粘贴大型的瓷砖石材,避免掉砖[2]的风险。
主要用于粘贴瓷砖、石材、陶瓷薄板等装饰材料[3],广泛适用于内外墙面、地面、浴室、厨房等建筑的饰面装饰场所。
其主要特点是粘结强度高、耐水、耐冻融、耐老化性能好及施工方便,是一种非常理想的粘结材料。
针对瓷砖胶方面的研究,各个学者均有不同的见解。
例如,王恒煜[4]等人通过使用水泥、可再分散乳胶粉、纤维素醚、早强剂等原材料组分研究在不同养护条件下对瓷砖胶拉伸胶粘强度的影响,结果得出随水泥用量的增加,瓷砖胶浸水处理后的拉伸胶粘强度提高,最佳掺量为40%;可再分散乳胶粉用量的增加有利于提高瓷砖胶浸水拉伸粘结强度,其最佳用量在2%~4%之间;选用中等黏度的甲基纤维素醚,施工性能良好;早强剂的加入对于提高浸水处理后的拉伸胶粘强度效果明显。
冉东升[5]通过调整河沙级配,在保证产品性能的基础上降低了瓷砖胶的成本。
针对瓷砖胶配方方面的研究各个学者均有所成就,与此同时,瓷砖胶的抗滑移性能评价方法方面也有所发展。
像沙建芳[6]等人通过研究胶凝材料、聚合物、骨料等方面分析了各因素对瓷砖胶抗滑移性能的影响规律,得出采用最大承受重量的指标可对瓷砖胶抗滑移性能进行定量评价,可操作性强。
以上研究主要是从瓷砖胶的浸水、施工性能、开放时间、抗滑移性能以及降低成本等方面来研究瓷砖胶,均取得了阶段性的成果,但是并未解决瓷砖胶浸水和冻融循环后拉伸粘结强度过低的问题。
本文主要针对瓷砖胶浸水和冻融循环后的拉伸粘结强度过低问题,通过研究水泥种类、砂子级配、胶粉种类对瓷砖胶浸水和冻融循环后的拉伸粘结强度的影响,为如何提高瓷砖胶的浸水和冻融循环后的拉伸粘结强度提供了理论基础。
1、试验1.1 原材料水泥采用唐山冀东生产的 P·Ⅱ42.5R、P·O52.5、P·O42.5以及 P·O42.5R,其化学成分见表1,物理力学性能见表2。
混凝土的抗冻性是指混凝土在水饱和状态下能经受一定次数的冻融循环作用而不破坏,同时也不严重降低强度的性能。
混凝土的抗冻试验方法主要有快冻法和慢冻法两种,慢冻法一次冻融循环历时8h,而快冻法一次冻融循环时间只需2~4h。
测试采用快冻法时,执行《水工混凝土试验规程》(DL/T5150—2001)检测标准,配置混凝土快速冻融试验机。
试件采用尺寸为100mm×100mm×400mm的棱柱体。
确定混凝土抗冻等级的指标有两个,一个是相对动弹模量,另一个是质量损失率,前者采用混凝土动弹仪检测,后者采用电子台秤检测。
在试验过程中混凝土相对动弹性模量下降至初始值的60%,试件质量损失率达到5%,这两种情况只要有任意一种出现,即认为试件已经破坏,以相应的冻融循环次数作为该混凝土的抗冻等级。
1 实际操作过程中,需要注意的几个方面1.1 试件的饱水状态混凝土冻害与其饱水程度有关,一般认为含水量小于空隙总体积的91.7%就不会产生冻结膨胀压力,在混凝土完全饱水状态下其冻结膨胀压力最大。
所以,在进行抗冻试验时,需要严格按照《水工混凝土试验规程》(DL/T5150—2001)检测标准规定,到达试验龄期的前4D,将试件放置在(20±3)℃的水中浸泡。
不严格按照标准操作会出现以下两种情况。
第一种情况:在混凝土试件多次冻融循环测试后会出现冻融循环后的试件质量比冻融前试件质量还大。
经过长期测试,分析原因为在试验前混凝土试件浸水时间不足,混凝土试件未完全达到饱水状态。
在冻融循环若干次后试件在水中才完全达到水饱和状态,相对于试验前,此时试件的含水量会相应增加,对外表现出其质量在多次测试后会相应地增加,影响了混凝土抗冻性试验结果的准确性。
第二种情况:混凝土抗冻性试验过程中,混凝土的相对动弹性模量已经下降至初始值的60%,但质量却没有减少,而是略有增加。
混凝土受冻破坏主要是由于材料毛细孔隙内的水结冰会产生体积膨胀。
抗裂砂浆检测项目
抗裂砂浆是一种主要用于建筑工程中的防裂材料,是一种高强度的水
泥基材料。
为了保证建筑工程的质量,需要进行抗裂砂浆的检测。
以下是
抗裂砂浆需要检测的项目:
1.抗拉强度:抗裂砂浆的抗拉强度是指材料在拉伸作用下产生的应力
能力。
通常用拉伸试验来测试。
2.冻融循环性能:抗裂砂浆长期在不同气候条件下,需要具备很好的
耐冻融性能。
这种性能测试通常使用冻融试验。
3.断裂伸长率:抗裂砂浆在拉伸作用下,可能会产生一定的伸长变形。
这种变形的大小通常用伸长率来衡量,也是抗裂砂浆需要检测的项目之一。
4.拉伸粘结强度:抗裂砂浆与混凝土之间的粘结力很重要。
拉伸粘结
强度是指砂浆与混凝土之间的附着基底强度,可以通过拉伸粘结试验来测试。
5.抗压强度:抗裂砂浆需要具备一定的抗压强度,可以通过抗压试验
进行测试。
6.流动性:抗裂砂浆在施工时需要具备一定的流动性。
因此,流动性
也是抗裂砂浆需要检测的项目之一。
7.硬化时间:抗裂砂浆的硬化时间需要符合使用要求,可以通过测量
初始硬化时间、终凝时间等来确定。
以上是抗裂砂浆需要检测的主要项目,根据需要还可以进行其他的检测。
水性环氧树脂对沥青水泥砂浆性能影响(重点实验室,硅酸盐材料科学与工程教育部武汉理工大学,武汉430070,中国)摘要:水性环氧沥青改变水泥砂浆制备了不同内容的水性环氧和恒定的流动性。
例如水泥比、抗压强度和抗折强度环氧乳液的影响。
拉伸粘结强度,冻融破坏等。
调查耐腐蚀的水泥沥青砂浆固化7日和28日,结果表明,水性环氧树脂是非常有利的改善水泥沥青砂浆的耐久性。
水性环氧树脂可提高水泥沥青砂浆流动的能力。
随着水性环氧树脂含量增加,抗压强度,抗折强度和粘结强度的压痕都有明显增加。
与对照组相比,修改后的砂浆具有更高的耐腐蚀和冻融。
关键词:水泥沥青砂浆;水性环氧树脂;力学性能;耐久性中图分类号:528.42Document代码:AArticle编号:1671-4431(2010)17-0201-05 1简介板式无碴轨道是主要的轨道结构,在中国它广泛用于客运专线。
作为一个弹性减震器,水泥沥青砂浆主要由水泥,沥青,水砂组成。
可用于调整轨道与混凝土基础和砖的距离,并提供一定的弹性和强度。
当乳化沥青水泥砂浆分别形成时,使水泥和沙子形成薄膜面之间,这是改善砂浆性能最重要机制之一。
沥青在高温成液体形态,可作为一个建立的牢固纽带水泥粘合剂。
此外,在雨季,水可以渗透到静水压力下的砂浆,这会导致水泥与沥青的粘附性降低,根据机械负荷水压力逐渐结合。
酸性气体,碱性环境和机车漏油,是导致粘合剂和砂浆失败的原因,在裂缝和无效板和坐垫之间造成一些坑洞。
处理沥青水泥耐久性的创新解决方案正在制定。
相对合理的方法和理论如下:1)引入一些微小气泡和一定量的限制用水使毛细管和冰压力移动减小;2)增加了C-S-H凝胶在水泥沥青中的数量同时提高了沥青的粘附性。
然而,从新的视角,以改善材料耐久性的水泥沥青砂浆还没有设计出来。
面对这些问题,应进一步为探索新的改性剂而努力。
由于环氧树脂含羟基树脂,乙醚,环氧基团和分子结构的其它反应团体,使它具有附着力,抗弯,抗压,防水,防腐,电阻优良等特性。
探讨混凝土冻融破坏的机理混凝土和钢筋混凝土结构的传统设计方法是按照荷载和安全的要求确定混凝土的强度等级,即“按强度设计”。
然而,国内外大量破坏实例表明:混凝土结构不是由于强度不够而破坏,而是由于混凝土随时间劣化(耐久性不够)而过早破坏,造成数目惊人的维修和重建的资金和自然资源的浪费。
国外寒冷地区如北欧、北美、前苏联早在上个世纪40年代已重视抗冻性,采取引气技术,所以较少见普通冻融破坏的。
在我国,从初步调查来看,北方地区造成混凝土结构过早破坏的主要原因是冻融和盐冻,情况也比较严重。
1 混凝土冻融破坏的机理分析混凝土是由水泥砂浆及粗骨料组成的毛细孔多孔体。
在拌制混凝土时为了得到必要的和易性,加入的拌合水总要多于水泥的水化水。
这部分多余的水便以游离水的形式滞留于混凝土中形成连通的毛细孔,并占有一定的体积。
这种毛细孔的自由水就是导致混凝土遭受冻害的主要内在因素。
因为水遇冷结冰会发生体积膨胀,引起混凝土内部结构的破坏。
但应该指出,在正常情况下,毛细孔中的水結冰并不致于使混凝土内部结构遭到严重破坏。
因为混凝土中除了毛细孔之外还有一部分水泥水化后形成的胶凝孔和其它原因形成的非毛细孔。
这些孔隙中常混有空气。
因此,当毛细孔中的水结冰膨胀时,这些气孔能起缓冲调解作用,即能将一部分未结冰的水挤入胶凝孔,从而减少膨胀压力,避免混凝土内部结构破坏。
但当处于饱和水状态时,情况就完全两样了。
此时毛细孔中水结冰时,胶凝孔中的水处于过冷状态。
因为混凝土孔隙中水的冰点随孔径的减少而降低。
胶凝孔中形成冰核的温度在-78℃以下。
胶凝孔中处于过冷状态的水分因为其蒸汽压高于同温度下冰的蒸汽压而向压力毛细孔中冰的界面处渗透。
于是在毛细孔中又产生一种渗透压力。
例如在-5℃时该渗透压力可达5.97MPa。
此外,胶凝水向毛细孔渗透的结果必然使毛细孔中的冰体积进一步膨胀。
由此可见,处于饱和状态(含水量达到91.7%极限值)的混凝土受冻时,其毛细孔壁同时承受膨胀压及渗透压两种压力。
冻融循环对混凝土力学性能的影响发布时间:2021-01-15T14:30:03.433Z 来源:《基层建设》2020年第26期作者:乔天蛟[导读] 摘要:混凝土力学性能的研究是当前一个非常重要的课题。
山东科技大学资源学院山东泰安 271000摘要:混凝土力学性能的研究是当前一个非常重要的课题。
冻融环境对混凝土造成了极大的破坏,我国大部分地区都将受到冻融破坏,尤其是东北寒冷地区,冻融问题基本存在,也是实际工程中需要重视的问题冻融会破坏混凝土的力学性能,而力学性能是混凝土长期使用的基础。
因此,研究冻融破坏在实际中具有意义,主要体现混凝土的抗冻性的优势。
本文研究了不同冻融周期对混凝土力学性的影响,提出了提高混凝土抗冻性能的对策,并对今后的研究方向进行了展望。
关键词:耐久性;冻融循环;混凝土结构;抗冻性能0引言随着科学技术和社会经济的进一步发展,我国越来越并长期处于大规模基础建设的阶段,例如高层建筑、高速公路、桥梁隧道、大型水利发电站的混凝土大坝等建筑物或构筑物亟待进一步发展,同时,国家和人民对这些工程的要求越来越高,要求它们更加高端、雄伟,国家也迫切需要这些工程能更好地展现我国的实力和形象,因此,这就意味着对混凝土材料的结构耐久性有了较高的要求。
鉴于我国国土面积大,各地区气候环境不均衡,同时南北跨度较大,南部地区温暖湿润,北部地区寒冷且每年都会经受冰雪的摧残,尤其是在我国的东北地区,由于处于高寒地区,常常遭受冻融破坏,造成混凝土使用寿命降低,这不仅会造成资源经济浪费甚至会引起安全事故。
因此,迫切需要考虑在实际工程中的情况,解决在北部寒冷地区混凝土的抗冻问题,提高其本身的抗冻融承载力是有重要意义和实际价值的[1]。
王磊[2]等进行了冻融破坏试验,得到了不同冻融破坏度下混凝土的破坏特性和应力应变值,提出了不同冻融循环下单轴压缩混凝土的应力-应变关系计算模型。
段安[3]等人研究了冻融循环下承压混凝土的力学性能,发现随着冻融循环次数的增加,承压混凝土抗压力强度、弹性模量的强度逐步下降。