混凝土的干縮是由混凝土中所含水分在干燥條件下蒸發而引起的試件長度方向的干縮應變,它是混凝土內部毛細孔和凝膠孔在不飽和空氣中失去吸附水,而引發的長久性收縮。干縮試驗研究表明,干縮受諸如混凝土類型、水灰比、集料類型和含量以及養護條件等因素的影響。為了促進原狀機制砂混凝土在工程中的應用,開展其干縮性能的研究是十分有必要的。
截止目前,關于傳統機制砂混凝土干縮機理己經開展了許多研究,大家一致認為:機制砂混凝土的干縮隨著石粉含量的增加而增大。但是因為這些研究的混凝土性能不同、碎石石粉和泥粉粒徑大小的界定不同,此外脫模時間、水中養護時間、干燥溫度和響度濕度等試驗方法均不相同,所以各研究之間難以相互對比以得出更進一步的一致結論。在所有關于傳統機制砂或者巖石
破碎機制砂的干縮研究中,只有蔡基偉等在實驗中通過風選的方法從傳統機制砂里取得亞甲基藍MB試驗值很低的石粉和原狀機制砂中的石粉比較相近。
試驗設計強度等級C45和C60的機制砂混凝土,固定水灰比、單位用水量、砂率和外加劑摻量。外加劑摻量為水泥用量的0.75%(按質量計),石粉含量取3%, 5%, 7%,10%, 13%和16%等6個級別。以5%石粉含量為基準,根據現行普通混凝土配合比設計方法。
混凝土收縮試驗的標準試件為100mmX 100mmX515mm的混凝土棱柱體,在其兩端預埋金屬測頭。常用的銅測頭,具有使用簡單和抗銹蝕的特點。從理論含義上講,試驗測試混凝土的收縮率,實質上是測定試件兩端銅測頭尾端之間的長度1,b范圍內混凝土的收縮變形,1,b被稱為試件的測量標距。因此,如何精確測定1,h的初始值及其隨著混凝土養護齡期的變化值,是混凝土收縮試驗成敗的關鍵。
由于上述兩部規范采用了不同的混凝土收縮率表達式,使用了未給出確切定義、概念模糊而易于引發歧義的試件長度、試件基準長度等術語,致使試驗檢測人員難以理解掌握。
由以上分析可知因而,在多種因素作用下,傳統機制砂和原狀機制砂混凝土均存在使得混凝土干縮值更小的更佳石粉含量。根據文獻中混凝土收縮機理的描述,可知石粉對機制砂混凝土干縮的影響表現在四個方面:填充效應使得混凝土內孔徑變細而且減少了孔隙率,石粉晶核效應加速了C3s的水化,因為石粉中部分CaCO:與水泥中的反應,改善了石粉砂漿的界面狀態,提高了石粉顆粒與水化產物間的粘結強度,石粉的吸水性,使得漿體的保水性增強,泌水率減小,減少了自由水在界面上的聚集,有利漿體和集料間粘結的增強。不同石粉的混凝土在這四種效應的共同作用下混凝土的性能是不同的。在四種效應綜合作用下取得更佳硬化混凝土的石粉含量就是更佳石粉含量值。
機制砂混凝土強度等級不同時,干縮對石粉含量的變化敏感度不同,C60機制砂混凝土除10%含粉量外,其余均在120d內干縮值受石粉含量變化影響均較小,120d后才略有變化,因而強度等級較高的對石粉含量的變化不敏感。而且通過與文獻對比可知,原狀機制砂混凝土的干縮值受石粉變化的影響比傳統機制砂混凝土大。