不同强度混凝土静态破碎试验研究

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翻新时间：2022-08-31

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不同强度混凝土静态破碎试验研究

摘要：将静态破碎剂在相同用量及相同拌合水温条件下，倒入强度等级分别为C

20、C

30、C40的混凝土预留孔中进行静态破碎试验，观察混凝土表面裂缝的扩展情况并记录反应过程中混凝土外表面应变变化规律。结果表明：随着混凝土强度等级的提高，混凝土外表面开始出现裂缝的时间逐渐推迟，裂缝扩展的宽度以及混凝土外表面出现裂缝的条数都随着混凝土强度等级的提高而逐渐缩小和减少。在反应过程中，随着混凝土强度等级的提高，混凝土外表面的应变出现明显波动的时间逐渐滞后，不同强度等级的混凝土的四个侧面中，始终有一个侧面产生拉应变，其余三个侧面产生压应变。

关键词：静态破碎剂；水剂比；膨胀

1 不同强度的混凝土静态开裂试验

1.1 试验概况

通过三组对比试验结果显示，当把静态破碎剂溶液倒入混凝土内部时反应立刻进行，静态破碎剂内部的热量完全被混凝土所吸收，用手去触摸静态破碎剂，几乎和混凝土表面的温度相同，破碎剂温度的下降使得反应效果明显变慢，随着反应的进行，静态破碎剂溶液开始膨胀，部分溶液从混凝土试块中间的圆孔中溢出。混凝土的裂缝-时间曲线如图1～图3所示。

由C40混凝土的裂缝-时间曲线可知，C40混凝土表面最后只出现两条可见裂缝，当反应进行到8小时30分钟时，C40混凝土的表面观察到第一条可见主裂缝，为1号裂缝，出现时间比C30混凝土要晚144 min，整个反应进行了750 min，1号主裂缝的宽度是18 mm，3号次裂缝的宽度为14 mm，随着混凝土强度等级的增加，混凝土出现裂缝的时间逐渐推迟，宽度逐渐缩小，条数也减少。

仔细观察C

20、 C

30、 C40混凝土的裂缝特性发现，首条裂缝都是出现在由中心圆直裂到混凝土侧面的中间位置，在纵向上也裂通整个混凝土试块，分析原因：裂缝首先出现的位置是圆孔距混凝土侧面最近的地方，这可能是由于边界效应的作用，因为计算圆孔不同位置到混凝土边界的距离是63～95 mm，首条裂纹出现的位置正好是63 mm这条直线，而圆形孔距混凝土侧面63 mm的位置总共有4个，这是由于混凝土不是均质材料，在其浇筑成型时内部会产生缺陷，所以混凝土首先开裂的地方就是这四个侧面到圆孔中内部缺陷最多的地方，静态破碎剂会首先沿着最容易破坏的地方行进，也就是混凝土内部缺陷较多的地方首先开始破坏，并且破坏点一定会延伸到混凝土边界的中部。 1.3 混凝土应变-时间曲线结果分析

由于应变片是用502胶粘在混凝土的表面，在混凝土膨胀初期，应变片牢牢粘在混凝土表面，但是当混凝土开裂以后应变片也同样被拉伸，当混凝土裂缝宽度超过大约5 mm时应变片就被拉断，此后混凝土的裂缝继续扩大，但是应变片已经无法再测量应变。所以应变片的测量范围只在混凝土没有开裂以前，和开裂后变形5 mm以内，当裂缝宽度超过5 mm以上的应变是测不到的。

1）随着混凝土强度等级的提高，混凝土被静态破碎剂胀裂所需要的时间逐渐增加，裂缝的条数也逐渐减少。其裂缝扩展从微观上观察是不规则的由内向外扩展，开裂后从直观上看裂缝主要呈不规则直线型。

2）裂缝扩展的特点是最先出现的裂缝为主裂缝，主裂缝首先快速扩展，当次裂缝出现时，主裂缝的扩展速度有所放缓，而此裂缝开始不断扩展，最后赶上主裂缝的宽度。主次裂缝连贯在一条直线上，将混凝土从中劈开。

3）由混凝土的应变-时间曲线可以得出，静态破碎剂所释放出来的是缓慢的力，其破坏力量很大，完全可以把混凝土破坏。混凝土受力特点是一个面受拉，另三个面受压。