第59卷 抗冻性满足标准要求 s线进 y=474x2=x 100(22+34.7/x) 图6机制砂混凝土抗压强度和弹性模量的关系 图8混凝土抗冻性 应力结构用机制砂混凝土抗压强度和弹性模量的关系应小于F300的技术要求。混凝土的抗冻性主要取决 与AC1318模型更加接近口。 于含气量和强度[,含气量高、强度大的混凝土抗冻 2.3耐久性能 性能更好。机制砂混凝土和河砂混凝土的含气量和强 2.3.1抗氯离子渗透性 度基本一致,两者的抗冻性差异不大。生产工艺不良 混凝土氯离子扩散系数和电通量如图7所示。可或母岩强度不足可能使机制砂颗粒产生微裂缝,导致 知,机制砂混凝土的氯离子扩散系数和电通量均小于机制砂吸水率大于河砂,混凝土硬化后机制砂中水分 河砂混凝土,即机制砂混凝土抗氯离子渗透性能高于被水泥浆体封堵,冻融循环作用下所受破坏程度高于 河砂混凝土,具有更好地密实性。机制砂中的石粉在河砂混凝土l因此机制砂经过机械设备的整形处 混凝土中具有改善胶凝材料颗粒级配、充填浆体空隙 理,表面形貌和结构裂纹得到优化后的机制砂,其混凝 的作用,提高了混凝土密实度。梁体用机制砂混凝土 土的抗冻性与河砂混凝土相近。 56d氯离子扩散系数小于5×10-12m2/s,适用于TB/T 2.4收缩徐变性能 4.1塑性收缩 3275-2011《铁路混凝土》中L2作用等级的氯盐环 境;机制砂混凝土56d电通量小于1000C,满足TB/T 图9是混凝土塑性阶段的收缩变化。可知,梁体 3432-2016的技术要求。轨道板用机制砂混凝土的用混凝土在0-15h内塑性收缩显著,轨道板用混凝 56d电通量小于1000C、56d氯离子扩散系数小于土在0-10h内塑性收缩显著,机制砂混凝土的塑性 5×1012m2/s,符合Q/CR567-2017的技术要求。 收缩变化趋势与河砂混凝土一致,机制砂混凝土的最 终塑性收缩稍大于河砂混凝土。塑性收缩发生在水泥 基材料终凝前的塑性阶段,该阶段水泥水化反应程度 大,并伴有泌水、水分急剧蒸发以及骨料不均匀沉降等 000 现象。机制砂混凝土的坍落度略高于河砂混凝土, 塑性阶段机制砂混凝土中自由水含量略大,混凝土表 面水分蒸发速率较快,导致机制砂混凝土最终的塑性 HSC JZC HSB JZB 混凝土 收缩略大于河砂混凝土。因此梁体用和轨道板用机制 (a)氯离子扩散系数 砂混凝土应采取覆膜等措施加强早期养护,防止混凝 图7混凝土抗氯离子渗透性 土因塑性收缩而开裂。 1500 2.3.2抗冻性 1500 图8是不同冻融循环次数下混凝土的相对动弹模 量。由图8(a)可知,经过300次冻融循环,梁体用机s0 制砂混凝土和河砂混凝土的相对动弹模量分别为 97.9%,98.6%,两者均满足“梁体混凝土经过200次 (防水保护层混凝土为300次)冻融循环后相对动弹 (a)梁体用混凝土 (b)轨道板用混凝土 模不小于80%”的技术要求。由图8(b)可知,经过 9混凝土塑性收缩 300次冻融循环,轨道板用机制砂混凝土和河砂混凝2.4.2千燥收缩 土的相对动弹模量分别为96.7%,98.0%,两者抗冻性 图10是混凝土不同测试龄期时的干燥收缩。由 较好,均满足Q/CR567-2017中“混凝土抗冻等级不图10(a)可知,梁体用机制砂混凝土在各龄期时的干铁 道 建 筑 第 ５９ 卷 图 ６ 机制砂混凝土抗压强度和弹性模量的关系 应力结构用机制砂混凝土抗压强度和弹性模量的关系 与 ＡＣＩ ３１８ 模型更加接近[１] ꎮ ２􀆰 ３ 耐久性能 ２􀆰 ３􀆰 １ 抗氯离子渗透性 混凝土氯离子扩散系数和电通量如图 ７ 所示ꎮ 可 知ꎬ机制砂混凝土的氯离子扩散系数和电通量均小于 河砂混凝土ꎬ即机制砂混凝土抗氯离子渗透性能高于 河砂混凝土ꎬ具有更好地密实性ꎮ 机制砂中的石粉在 混凝土中具有改善胶凝材料颗粒级配、充填浆体空隙 的作用ꎬ提高了混凝土密实度ꎮ 梁体用机制砂混凝土 ５６ ｄ 氯离子扩散系数小于 ５×１０ －１２ ｍ ２ / ｓꎬ适用于 ＴＢ / Ｔ ３２７５—２０１１«铁路混凝土» 中 Ｌ２ 作用等级的氯盐环 境ꎻ机制砂混凝土 ５６ｄ 电通量小于１ ０００ Ｃꎬ满足 ＴＢ / Ｔ ３４３２—２０１６ 的技术要求ꎮ 轨道板用机制砂混凝土的 ５６ ｄ电通量小于 １ ０００ Ｃ、５６ ｄ 氯离子扩散系数小于 ５×１０ －１２ ｍ ２ / ｓꎬ符合 Ｑ/ ＣＲ ５６７—２０１７ 的技术要求ꎮ 图 ７ 混凝土抗氯离子渗透性 ２􀆰 ３􀆰 ２ 抗冻性 图 ８ 是不同冻融循环次数下混凝土的相对动弹模 量ꎮ 由图 ８(ａ)可知ꎬ经过 ３００ 次冻融循环ꎬ梁体用机 制砂混凝土和河砂混凝土的相对动弹模量分别为 ９７􀆰 ９％ꎬ９８􀆰 ６％ꎬ两者均满足“梁体混凝土经过 ２００ 次 (防水保护层混凝土为 ３００ 次)冻融循环后相对动弹 模不小于 ８０％” 的技术要求ꎮ 由图 ８ ( ｂ) 可知ꎬ经过 ３００ 次冻融循环ꎬ轨道板用机制砂混凝土和河砂混凝 土的相对动弹模量分别为 ９６􀆰 ７％ꎬ９８􀆰 ０％ꎬ两者抗冻性 较好ꎬ均满足 Ｑ/ ＣＲ ５６７—２０１７ 中“混凝土抗冻等级不 图 ８ 混凝土抗冻性 应小于 Ｆ３００”的技术要求ꎮ 混凝土的抗冻性主要取决 于含气量和强度[１９] ꎬ含气量高、强度大的混凝土抗冻 性能更好ꎮ 机制砂混凝土和河砂混凝土的含气量和强 度基本一致ꎬ两者的抗冻性差异不大ꎮ 生产工艺不良 或母岩强度不足可能使机制砂颗粒产生微裂缝ꎬ导致 机制砂吸水率大于河砂ꎬ混凝土硬化后机制砂中水分 被水泥浆体封堵ꎬ冻融循环作用下所受破坏程度高于 河砂混凝土[１７] ꎮ 因此机制砂经过机械设备的整形处 理ꎬ表面形貌和结构裂纹得到优化后的机制砂ꎬ其混凝 土的抗冻性与河砂混凝土相近ꎮ ２􀆰 ４ 收缩徐变性能 ２􀆰 ４􀆰 １ 塑性收缩 图 ９ 是混凝土塑性阶段的收缩变化ꎮ 可知ꎬ梁体 用混凝土在 ０ ~ １５ ｈ 内塑性收缩显著ꎬ轨道板用混凝 土在 ０~１０ ｈ 内塑性收缩显著ꎬ机制砂混凝土的塑性 收缩变化趋势与河砂混凝土一致ꎬ机制砂混凝土的最 终塑性收缩稍大于河砂混凝土ꎮ 塑性收缩发生在水泥 基材料终凝前的塑性阶段ꎬ该阶段水泥水化反应程度 大ꎬ并伴有泌水、水分急剧蒸发以及骨料不均匀沉降等 现象[２０] ꎮ 机制砂混凝土的坍落度略高于河砂混凝土ꎬ 塑性阶段机制砂混凝土中自由水含量略大ꎬ混凝土表 面水分蒸发速率较快ꎬ导致机制砂混凝土最终的塑性 收缩略大于河砂混凝土ꎮ 因此梁体用和轨道板用机制 砂混凝土应采取覆膜等措施加强早期养护ꎬ防止混凝 土因塑性收缩而开裂ꎮ 图 ９ 混凝土塑性收缩 ２􀆰 ４􀆰 ２ 干燥收缩 图 １０ 是混凝土不同测试龄期时的干燥收缩ꎮ 由 图 １０(ａ)可知ꎬ梁体用机制砂混凝土在各龄期时的干 １４