膨胀剂掺量和含钢率对钢管混凝土徐变性能的影响

摘要

对膨胀剂掺量(质量分数)为4％,8％和12％的3种钢管混凝土(CFST,concrete filled steel tube)在含钢率(面积分数,钢管与混凝土的截面面积比)为3.8％,4.1％,6.6％,9.2％和10.8％的5种情况下进行了徐变性能试验.结果表明:膨胀剂掺量为4％时钢管混凝土徐变度最大,掺量为8％时徐变度次之,掺量为12％时徐变度最小;膨胀剂掺量12％相比膨胀剂掺量8％时的钢管混凝土徐变度下降并不显著;含钢率的增加有效分担了钢管混凝土的外部荷载,使其徐变度有所减小.应用扫描电镜(SEM)观测及能谱仪(EDS)分析得出膨胀剂的作用机理:膨胀剂反应生成钙矾石,一方面通过钙矾石的微膨胀补偿了收缩;另一方面钙矾石填充在结构孔隙中,使水泥石更加密实.分析含钢率对钢管混凝土徐变性能的影响机理后认为混凝土应力随着含钢率的增加而减小,原因是含钢率的增加使得钢管对混凝土的约束也有所增加,由此限制了混凝土的变形.