8.1.4 干缩特性

8.1.4 干缩特性

水泥稳定类材料的干缩是由于混合料自身水分蒸发以及混合料内部水化作用发生的毛细作用、分子间吸附作用和碳化收缩作用等,引起混合料体积在一定程度上趋于减小而出现的收缩现象。描述材料干缩特性的主要指标有:失水率、干缩应变和干缩系数等。失水率表征试件失水量,干缩应变表征试件失水收缩产生的变形量,干缩系数表征干缩应变对失水率的敏感性。干缩系数越大,表明干缩应变对失水率越敏感。

8.1.4.1 失水率与干缩应变的分布

水稳炉渣混合料的收缩特性受炉渣集料特性、掺量、试件养生条件等因素的影响。试件失水率、干缩应变随放置时间的变化曲线如图8-7所示。在放置时间约5d内,混合料试件的失水率急剧增大,随后放缓。放置时间30 d时水稳炉渣混合料试件的失水率仍呈增大趋势,而对照组的失水率已趋于平缓。由于水稳炉渣混合料的最佳含水率较高,试件内部自由水较多,因此初期失水率较大,且并随着炉渣集料掺量增加而增大。此外,炉渣集料中的熔渣表面多孔,吸水性较强,被其吸收的部分拌和水可通过吸附水和层间水缓慢释放,表现为水稳炉渣混合料的初期失水率和后期失水率均高于对照组,并随着炉渣集料掺量增加而增大。

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图8-7 水稳炉渣混合料试件失水率、干缩应变随放置时间而变化

水稳炉渣混合料试件的干缩应变随放置时间呈近似线性增加。与对照组相比,炉渣混合料试件的干缩应变随放置时间的增幅较大,但干缩应变水平随着炉渣集料掺量的增加而减低。

8.1.4.2 炉渣集料熟化时间的影响

不同熟化时间炉渣集料配制的水稳炉渣混合料的干缩试验结果如图8-8所示。熟化期1d炉渣集料所配制的炉渣混合料,干缩应变显著大于其余混合料试件,熟化期7d以上炉渣集料所配制的混合料,干缩应变没有显著差异。分析原因,熟化期较短的炉渣集料中的活性物质较多,在混合料中生成的胶凝物质较多,进而引发的化学收缩较大,干燥失水过程中试件内产生的收缩应力和应变较大。

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图8-8 干缩应变随炉渣集料(0~9.5 mm,28%)熟化时间的变化

鉴于熟化期较短的炉渣集料对水稳炉渣混合料的无侧限抗压强度不利,并增加了混合料的干缩应变,建议选择熟化时间30 d以上的炉渣集料制备水稳炉渣混合料。

8.1.4.3 炉渣集料选矿工艺的影响

湿法炉渣与干法炉渣配制的水泥稳定炉渣碎石混合料试件、对照组试件在龄期28 d时的收缩特性指标如表8-4所示。可见,水稳湿法炉渣混合料的失水率与水稳干法炉渣混合料、对照组的失水率相差不大,但其干缩应变和干缩系数水平表现出大于干法炉渣混合料和对照组的趋势。

表8-4 混合料干缩试验(熟化30 d)指标

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