应用专利LB抗裂试验法评价外加剂对混凝土的抗裂作用

论文集应用专利L B 抗裂试验法评价外加剂对混凝土的抗裂作用广州市鲁班建筑防水补强有限公司邓天宁一本试验法研究的背景在建筑工程中，混凝土和砂浆的裂缝是个非常复杂的问题，出现混凝土和砂浆开裂是建筑业的“常见病”和“多发病”。混凝土和砂浆开裂大致可分为如下几种类型：一是混凝土和砂浆在水化反应和凝固过程中收缩产生的裂缝；二是混凝土和砂浆因投料温度与水化反应产生的温度差所导致的裂缝；三是混凝土和砂浆在固化后因E l 温差、季温差所导致的裂缝；四是混凝土和砂浆在各种外荷载作用下产生的裂缝；五是混凝土和砂浆构件的疲劳徐变所产生的裂缝。在这五类裂缝中，第一、二类是基础裂缝，一般发生在混凝土龄期6 0 d 内，这两类裂缝约占全部总裂缝数的6 0 以上，并且第三、四、五类裂缝往往是第一、二类裂缝的扩展和加剧。第一、二类裂缝大多数是在混凝土、钢筋未起作用时发生的，因为混凝土在龄期7 d 内抗拉强度及对钢筋的握裹力可以忽略不计。为了控制混凝土和砂浆裂缝，各地研究机构研制了如聚丙烯纤维、水泥膨胀剂、减水剂、钢纤维等混凝土抗裂外加剂，这些外加剂对混凝土和砂浆都具有一定的抗裂作用，但没评价检测方法去衡量到底有多大的作用。然而，评价混凝土和砂浆的抗开裂性，至今我国没有一个正式公布的可执行的标准，一般是通过测量混凝土和砂浆的抗折强度、抗拉强度等力学指标来间接作出评价的。这种间接评价的方法，在现代微观混凝土学的研究实践中被证明只可用来评价上述五类裂纹中的后三类裂缝。因为产生前二类裂缝的时候，混凝土构件还未完全形成抗折、抗拉强度。为定量评价混凝土和砂浆的抗开裂性能，也有某些单位内部没有公开的做法，是用检测样板上所有裂缝体积的总和来进行评价。而实际中，混凝土裂缝是非常复杂的，有长有短、有深有浅、有宽有窄，而且弯弯曲曲，特别是宽度小于0 1 m m 的裂缝体积很难测量、计算。因此该评价方法误差很大，还不能运用到实际的评价工作中。为能量化测定各种外加剂对混凝土和砂浆抗裂性能的提高，从而公正而有效地评价这些外加剂对混凝土和砂浆的抗裂作用，在现行试验方法的基础上，我们研究出专利L B 抗裂试验法，本试验法主要是针对上述五类裂缝中第一、二类裂缝设计的。二、专利L B 抗裂试验法介绍本试验方法规定了在4 0 0 m mX4 0 0 m m 的纤维增强硅酸钙板( 埃特板) 上制作相应的水泥砂浆薄板，薄板经过养护后都会出现符合要求的裂缝( 掺入抗裂外加剂的试验薄板也如此) ，直接用薄板上裂缝的数量来评价刚性胶结材料的抗裂性。本方法对设备、试板制作、裂缝的计数都有严格的规定，因此不仅方法简单、明了、实用、方便，而且可大大提高评价的准确度。本方法已获得国家发明专利。l 、设备( 1 ) J J - 5 型水泥胶砂搅拌机功能及特点：能够将称量好的混合材料自动下料、按时搅拌，使水泥砂浆达到G B8 0 7 6 规定的要求。 ( 2 ) 模具尺寸：4 0 0 r a mX4 0 0 r a m ，功能：能够将按比例、规定拌和好的水泥胶砂制作成规定大小的试验薄板。( 3 ) 塑料抹板、方形平墁刀等工具功能：制作试板时所需用的常用工具。2 、试验 论文集( 1 ) 试板的制作及养护混凝土、砂浆抗裂性试板的测试，以3 个试板为一组。对比试板的制作及测试应同时进行( 前后不超过l h ) ，以保证其外部环境条件的一致。 试验簿板规格为4 0 0 r a m ×4 0 0 m m ×5 r a m ( 或6 m m ) ，框架底板用埃特板制作，埃特板的燃烧性能达到G B8 6 2 4 中A 级要求，见图l 。4 0 0 m m图1抗裂试板试件图试验用水泥砂浆簿板的制作试验用原材料：水泥( 普通硅酸盐水泥P O 、4 2 5 R ) 、水，拌和应符合G B8 0 7 6 的规定，砂应为 符合G B1 7 8 规定的标准砂。试验用水泥砂浆簿板的配合比可参考：水泥：标准砂= l ：0 8 ，水灰比= O 4 2 。搅拌：采用机械或人工搅拌，先将干物料拌均匀，再加入拌和水搅拌3 4 m i n 至均匀为止。试板制作时，先将埃特板用自来水两面都淋湿，1 3r a i n 后，板上无水，板重新出现表面指 干时，将搅拌好的水泥砂浆倒在板的正面，制成5 m m ( 或6 r a m ) 厚的薄板。试板制作完毕后，放在特定的条件下( 温度2 6 ±2o c 、湿度6 0 土1 0 ) 养护，3 d 之后进行测试。其间不直接照射阳光、不淋雨水、不能人工或机械加大通风。“( 2 ) 试板上裂缝的计数原则试板上所有的裂缝宽度必须小于0 3 m m ，如试板上有大于0 3 m m 宽的裂缝，则应调整试验条件，重做试板。为减除试板的边缘效应，试板有效面积为离板边缘5 m m 的内围面积。裂缝以开口为原则( 无开口的微裂纹不计算在内) ，长度以4 0 m m 为一段。小于4 0 m m 的为l 条裂缝，大于4 0 m m 而小于8 0 m m 的裂缝计为2 条。 未加试验材料( 外加剂) 的试板上，裂缝总数量应大于2 0 条，当小于2 0 条时，试验数据误差过大，应重做试板。3 、评价方法按现有的理论，无法准确说明水泥类材料的绝对抗裂值，水泥类材料抗裂能力只能是一个相对的概念。以试板上裂缝的条数来计算抗裂性的提高，简单实用。抗裂性提高百分比P 的计算公式如下：P = ( M O M ) M 0 】×1 0 0 式中：P 为试验材料( 外加剂) 对水泥基材料抗裂能力提高的百分比；M 0 为未加试验材料( 外加 剂) 试板上的裂缝数量，M 为添加试验材料( 外加剂) 试板上的裂缝数量。通过抗裂性提高百分比的计算，可以评价各种外加剂对混凝土和砂浆的抗裂能力。三、试验评价实例论文集l 、L B - 1 9 泰尼纤维对水泥砂浆的抗裂作用按照上面的试验步骤，试板规格为4 0 0 r a m ×4 0 0 m m ×6 i n m ，水泥砂配合比为：水泥：砂= 1 ：0 8 ，水灰比= 0 4 2 ，L B - 1 9 泰尼纤维掺量( 质量) 为0 0 5 ，长度规格1 9 m m 。测得纤维试板上的裂缝为1 2 条( M ) ，无纤维试板上的裂缝为7 9 条( M 0 ) ，L B - 1 9 泰尼纤维对水泥砂浆抗裂性能提高值P = ( 7 9 - 1 2 ) 7 9 】×1 0 0 = 8 4 8 。2 、纤维对水泥砂浆的的抗裂作用按照上面的试验步骤，试板规格为4 0 0 r a m ×4 0 0 r a m ×6 m m ，水泥砂配合比为：水泥：砂= l ：0 8 ，水灰比= 0 4 2 ，杜拉纤维掺量( 质量) 为0 0 5 ，长度规格1 9 r a m 。测得纤维试板上的裂缝为8 条( M ) ，测得无纤维试板上的裂缝为6 3 条( M 0 ) ，杜拉纤维对水泥砂浆抗裂性能提高值P = 1 ( 6 3 8 ) 6 3 】×1 0 0 = 8 7 3 。3 、方大P P 改性纤维对水泥砂浆的的抗裂作用按照上面的试验步骤，试板规格为4 0 0 m m ×4 0 0 r a m ×6 m m ，水泥砂配合比为：水泥：砂= l ：0 8 ，水灰比= 0 4 2 ，方大P P 改性纤维掺量( 质量) 为0 0 5 ，长度规格1 9 r a m 。测得纤维试板上的裂缝为2 1 条( M ) ，测得无纤维试板上的裂缝为7 5 条( M 0 ) ，方大P P 改性纤维对水泥砂浆抗裂性能提高值P = ( 7 5 - 2 1 ) 7 5 】×1 0 0 = 7 2 。