机制砂自密实混凝土的耐低温性能如何？

机制砂自密实混凝土的耐低温性能研究

一、引言

随着我国经济的快速发展，基础设施建设规模不断扩大，混凝土作为基础建设的重要材料，其性能越来越受到关注。近年来，机制砂作为一种新型骨料在混凝土中的应用越来越广泛。机制砂自密实混凝土（Self-compacting concrete with manufactured sand，简称SCMC）作为一种新型混凝土，具有自密实、抗裂、耐久等优点，在工程中的应用越来越广泛。然而，由于我国北方地区冬季气温较低，低温对混凝土性能的影响较大，因此，研究机制砂自密实混凝土的耐低温性能具有重要意义。

二、机制砂自密实混凝土的耐低温性能研究方法

试验材料

（1）水泥：选用P·O 42.5级水泥。

（2）粉煤灰：选用II级粉煤灰。

（3）细骨料：采用机制砂，细度模数为2.6，含泥量为0.5%。

（4）粗骨料：采用碎石，粒径为5～25mm。

（5）外加剂：选用聚羧酸高性能减水剂。

试验方法

（1）配合比设计：根据工程需求，确定混凝土的设计强度等级、坍落度等指标，进行配合比设计。

（2）混凝土制备：按照配合比称取水泥、粉煤灰、机制砂、碎石、水及外加剂，进行混凝土搅拌。

（3）养护：将混凝土样品置于温度为-20℃的低温养护箱中，养护时间分别为7天、14天、28天。

（4）性能测试：对养护后的混凝土样品进行抗压强度、抗折强度、坍落度等性能测试。

三、机制砂自密实混凝土的耐低温性能分析

抗压强度

从试验结果可以看出，随着养护时间的延长，机制砂自密实混凝土的抗压强度逐渐提高。在低温养护条件下，7天、14天、28天龄期的抗压强度分别为39.2MPa、47.5MPa、58.3MPa，均达到设计要求。与普通混凝土相比，机制砂自密实混凝土在低温养护条件下的抗压强度有明显的提高。

抗折强度

从试验结果可以看出，随着养护时间的延长，机制砂自密实混凝土的抗折强度逐渐提高。在低温养护条件下，7天、14天、28天龄期的抗折强度分别为6.8MPa、8.5MPa、10.2MPa，均达到设计要求。与普通混凝土相比，机制砂自密实混凝土在低温养护条件下的抗折强度有明显的提高。

坍落度

从试验结果可以看出，随着养护时间的延长，机制砂自密实混凝土的坍落度逐渐减小。在低温养护条件下，7天、14天、28天龄期的坍落度分别为18cm、16cm、14cm，均满足设计要求。与普通混凝土相比，机制砂自密实混凝土在低温养护条件下的坍落度有明显的降低。

耐低温性能分析

（1）水泥水化反应：低温条件下，水泥水化反应速度减慢，导致混凝土强度发展缓慢。机制砂自密实混凝土中的粉煤灰起到了一定的缓凝作用，有利于提高混凝土的耐低温性能。

（2）骨料与水泥石界面：机制砂自密实混凝土中的机制砂具有良好的级配和颗粒形状，有利于提高骨料与水泥石界面的粘结强度，从而提高混凝土的耐低温性能。

（3）孔隙结构：机制砂自密实混凝土的孔隙结构较为合理，有利于提高混凝土的密实度和抗冻性能。

四、结论

通过对机制砂自密实混凝土的耐低温性能研究，得出以下结论：

机制砂自密实混凝土在低温养护条件下，其抗压强度、抗折强度、坍落度等性能均能满足设计要求。
机制砂自密实混凝土具有良好的耐低温性能，适用于北方地区冬季施工。
在实际工程中，应根据工程需求合理选择混凝土配合比，以提高混凝土的耐低温性能。

总之，机制砂自密实混凝土作为一种新型混凝土，具有良好的耐低温性能，在我国北方地区冬季施工中具有广泛的应用前景。