NBR-PVC聚合物改性屋面混凝土收縮徐變的研究

吳向宇（長春建筑學(xué)院，吉林　長春　130000）

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NBR-PVC聚合物改性屋面混凝土收縮徐變的研究

吳向宇
（長春建筑學(xué)院，吉林長春130000）

摘要：混凝土初拌合后，入模體積會在終凝后穩(wěn)定，但在一定小范圍內(nèi)呈持續(xù)的微量的變化（恒溫狀態(tài)下表現(xiàn)為體積縮?。?，該性質(zhì)對混凝土建筑的體積穩(wěn)定和功能使用方面有很大的影響。本研究設(shè)計本次試驗(yàn)設(shè)計將聚合物pvc/slk-1000 PVC粉末及樹脂PMMA按比例混合，摻入混凝土屋面結(jié)構(gòu)，使混凝土屋面耐久性增強(qiáng)，那么控制NBR-PVC聚合物改性屋面混凝土體積收縮將成為重要的研究之一。

關(guān)鍵詞：聚合物雙摻；收縮徐變；耐久性

混凝土作為一種常用的建筑材料，體積收縮是它的一個基本材性特征。當(dāng)混凝土澆注入模后，水泥水化長生大量的水化熱使混凝土體積繼而發(fā)生變化，因干燥持續(xù)性收縮。在收縮過程中，軸心部位受拉力峰值是變形值的3～5倍，繼而形成大量微小裂縫，我們稱之為溫度裂縫，這些裂縫在更大的外力作用下擴(kuò)大是混凝土內(nèi)部縫形成的主要原因。混凝土的徐變是在混凝土構(gòu)件使用過程中，持續(xù)受到靜荷載和動荷載等外部變動力作用下，體積發(fā)生變形。初期7天內(nèi)變化較大，而后變?yōu)闇p緩，但是持續(xù)時間很長。當(dāng)屋面混凝土體積產(chǎn)生的收縮徐變過大時，則表現(xiàn)為縱橫構(gòu)件交界處及水平構(gòu)件和縱向構(gòu)件交界處產(chǎn)生拉裂縫（如女兒墻和混凝土屋面），使屋面結(jié)構(gòu)遭受破壞?？刂苹炷翗?gòu)件收縮徐變的問題一直是混凝土技術(shù)研究人員著重研究的課題之一。在我國北方地區(qū)，晝夜溫差往往在15℃以上，溫差影響和長期混凝土體積收縮徐變往往是導(dǎo)致屋面混凝土防水層破壞的主要原因之一。本次設(shè)計為使用pvc/slk-1000 PVC粉末，配合酚醛樹脂PMMA雙摻，按1∶1比例混合，摻入普通聚合物混凝土屋面，配以氫氧化鋁改善pH值為混凝土合適pH值，聚羧酸高性能減水劑、消泡劑等改善混凝土的基本性能，配置適合我國北方（包括年最低低溫氣溫長時間低于零下20℃的地區(qū)）高層和超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計使用的上人型聚合物改性混凝土屋面，那么，必須著重研究雙摻聚合物改性混凝土的收縮徐變的問題。

1 試驗(yàn)原料及配合比表

（1）試驗(yàn)原料。河北省張家口本地產(chǎn)波特蘭325水泥，河北唐山聚合物丁腈橡膠，天津產(chǎn)PVC粉末，上海產(chǎn)PMMA樹脂。張家口本地沽源縣三類和二類河砂級配，張北縣碎石和卵石4/6級配。河北張家口熱點(diǎn)一級飛灰，山東濟(jì)南K12引泡劑，萘系減水劑，普通氫氧化鋁等。（2）試驗(yàn)配合比表（表1）。

2 試驗(yàn)依據(jù)

《GBT50082-2009普通混凝土長期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》；《DL/T5126-2001聚合物改性水泥砂漿試驗(yàn)規(guī)程》。

試件100mm×100mm×515mm棱柱體試件為標(biāo)準(zhǔn)試件。最大粒徑不宜超過30mm的混凝土。試驗(yàn)設(shè)備：（1）混凝土收縮儀；（2）其他形式的變形測量儀表；（3）恒溫恒濕室。

試驗(yàn)步驟：

（1）取值規(guī)程：取任意混凝土相對收縮值時，試件應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)后三天，放入恒溫恒濕箱檢測及時數(shù)值作為混凝土的初始數(shù)值。伺候按照1d/3d/7d/14d/28 d/45d/60d/90d/120d/150d/180d/分辨檢測其數(shù)值長度，與初始數(shù)值進(jìn)行比較進(jìn)而得出變化/時間曲線。所有數(shù)值都是在初始干濕狀態(tài)下檢測，預(yù)置時間不能少于4h。（2）測量前先校準(zhǔn)儀器，并應(yīng)在12h的測定過程中至少在復(fù)核1～2次（如若有任意一次，復(fù)核發(fā)現(xiàn)坐標(biāo)儀器零點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)值偏差超過±0.01mm，必須調(diào)零后重新測定，已測數(shù)據(jù)作廢。（3）任意每次在收縮儀上放置的試件空間位置和方向均應(yīng)一致不得偏差。為此試件上得應(yīng)標(biāo)明一直線貫穿試件，用以固定坐標(biāo)，試件在放置時應(yīng)輕拿輕放，勿碰儀器使儀器坐標(biāo)原點(diǎn)偏離。用接觸式引伸儀測定時，應(yīng)注意使每次測量時試件與儀表保持同樣的方向性，每次讀數(shù)應(yīng)重復(fù)3次。（4）試件在恒溫恒濕箱內(nèi)放置時，應(yīng)保持不吸水不偏離，在試件架上穩(wěn)定持久，底面架空。每個試件之間應(yīng)至少留有30mm的間隙。（5）需要測定的混凝土自收縮的試件，在入模后3天從標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室取出后應(yīng)立即用金屬套密封處理。自縮試驗(yàn)期間，試件必須保持重量變化為零，如在該實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)變化量超過10g，試驗(yàn)結(jié)果無效。結(jié)果處理：混凝土收縮值按下式計算：ε st＝（L0-Lt）/Lb。Lb：試件的測量標(biāo)距；L0：試件長度的初始讀數(shù)；Lt：試件在試驗(yàn)期為t時測定的長度讀數(shù)（mm）；εst：試驗(yàn)期為t天得混凝土收縮值。每次取3個試件平均值作為混凝土的收縮值試驗(yàn)數(shù)值，計算精確至10×10-6。

4 試驗(yàn)結(jié)果（見表2）

表1　試驗(yàn)配合比表

表2　NBR-PVC聚合物混凝土收縮性能試驗(yàn)表 （×10-6mm）

3 試驗(yàn)方法結(jié)論

隨著聚合物的摻入量的增加，混凝土的體積收縮的幅度逐漸降低；當(dāng)P值大于7%的時候，混凝土額體積基本不會發(fā)生變化；在P值為10%限度內(nèi)，聚合物對混凝土體積收縮控制為降效57%以上，對控制混凝土體積變化以及微小裂縫的產(chǎn)生起到明顯的改善作用。

參考文獻(xiàn)

[1]黃湘湘，周緒紅.混凝土收縮徐變的長期效應(yīng)對混合體系豎向變形差的影響[J].湖南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2013（05）.

中圖分類號：TQ325

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A