自生体积变形试验方法研究及应用

提高混凝土的自生体积膨胀变形量补偿混凝土的温度收缩变形 ,对于混凝土抗裂很有意义。从混凝土的细观结构研究出发对混凝土自生体积变形的基准值问题进行了初步探讨。在对比和分析了国内外自生体积变形测定方法的基础上提出了一种更为合理的自生体积变形测定方法 :高精度位移传感器法。应用建立的试验方法探索了微膨胀碾压混凝土的自生体积变形 ,试验表明水泥生产中均匀外掺氧化镁碾压混凝土的自生体积收缩变形明显减小。     

氧化镁复合膨胀剂对高性能混凝土变形特性的影响

从氧化镁复合膨胀剂对高性能混凝土安定性能和力学性能的影响规律出发,系统研究了该新型氧化镁复合膨胀剂在不同养护方式下对高性能混凝土变形特性的影响规律.结果表明:在确保安定性的前提下,氧化镁复合膨胀剂在高性能混凝土适宜掺量为不超过8%.内掺8%的氧化镁复合膨胀剂对高性能混凝土力学性能影响不大,但对高性能混凝土的变形特性有显著影响.在饱水养护条件下,氧化镁复合膨胀剂既具有较大的早期膨胀性能,又具有一定的持续微膨胀性能;在密封养护条件下,氧化镁复合膨胀剂的掺入能完全消除高性能混凝土的早期自收缩,产生自膨胀;在干燥养护条件下,氧化镁复合膨胀剂的掺入对高性能混凝土的干燥收缩也表现出明显的抑制效果,至120 d测试龄期时干燥收缩的减缩率仍然高达50.2%.     

掺氧化镁整体式常规混凝土拱坝位移场仿真计算

根据氧化镁混凝土在不同温度下的膨胀性能。利用仿真分析方法，计算了掺氧化镁整体式常规混凝土拱坝在蓄水运行后的位移场，分析了氧化镁的延迟膨胀性质对不同季节坝体位移场的影响，为今后设计同类坝型提供参考。     

锦屏一级水电站大坝混凝土自生体积变形试验浅析

混凝土在恒温绝湿条件下,由于胶凝材料的水化作用而引起的体积变形称为自生体积变形。普通水泥混凝土的自生体积变形大多为收缩,极少数为膨胀,一般在-100～100×10-6范围内。锦屏一级水电站大坝混凝土配合比试验在未采取任何措施的情况下部分体积变形为微膨胀,因此本文旨在分析、对比同类工程试验数据,总结经验,最终确定影响混凝土自生体积变形的主要因素。     

较长龄期下自密实混凝土自生约束收缩开裂性能

进行了14个自密实混凝土配合比和2个对比的普通混凝土配合比密封试件的圆环约束收缩试验,测试自混凝土入模起的钢环内壁应变.研究较长龄期下自生收缩应力随龄期的发展规律,提出通过开裂趋势曲线评定自生约束收缩开裂性能的方法,分析粉煤灰掺量、粉煤灰和矿渣复掺掺量、水胶比等参数对自密实混凝土自生收缩应力的影响规律.结果表明:自生收缩的长期作用不可忽视;开裂趋势曲线能在混凝土强度变化的前提下综合反映自生收缩开裂性能;对降低自生收缩开裂风险而言,粉煤灰存在一个最优掺量;矿渣等量替代水泥对自生收缩开裂有明显的促进作用,矿渣与粉煤灰复掺时,自生收缩开裂风险随着矿渣掺量的增加而增大;自密实混凝土的自生收缩开裂趋势随水胶比的降低显著增大.     

轻烧氧化镁膨胀剂膨胀性能的温度敏感性及其机理分析

为了考察温度对轻烧氧化镁膨胀剂膨胀性能的影响,选取了2种典型煅烧活性的轻烧氧化镁,研究了氧化镁水化速率及掺加氧化镁浆体变形性能的温度敏感性,并从氧化镁水化动力学角度对其机理进行分析.试验结果表明:低活性轻烧氧化镁的水化及膨胀速率显著依赖反应温度,表现出较强的温度敏感性;轻烧氧化镁的水化过程同样可以划分为和硅酸盐水泥相近...     

自然条件下MgO混凝土体积变形

MgO混凝土安定性评定多采用较高的养护温度,但高温养护下混凝土中MgO水化产生的膨胀一般大于自然环境条件下的膨胀,加速试验结果不能真正反映工程实际情况。本文采用与实际工程相同的配合比在春季和夏季成型三级配混凝土,在自然条件下进行养护,测定混凝土试件的变形过程和混凝土MgO膨胀剂(MEA)中MgO的水化过程。结果表明:在自然养护条件下,环境温度改变对混凝土体积变形有重要影响,混凝土试件总变形随气温的升高或降低呈膨胀或收缩趋势;浇筑时的环境温度越高,混凝土试件的MEA中MgO水化速率越快,混凝土试件膨胀发展越快,不掺MEA混凝土的自身体积收缩越大; MEA中MgO水化产生的膨胀随着水化程度的提高而增大,掺量越高,膨胀速率越快。     

不同活性氧化镁膨胀剂对水泥浆体变形的影响

采用X线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和N2吸附表征不同活性的氧化镁膨胀剂(MEA)粉体,并研究掺不同活性MEA水泥浆体在不同养护条件下的变形性能.结果表明:MEA颗粒是由MgO晶粒黏结组成,内部孔径的增大和比表面积的减小都导致MEA活性的降低.在20和30℃水养护条件下,掺高活性MEA水泥浆体的早期膨胀比较明显,后期膨胀增长趋势减小,掺低活性MEA水泥浆体的早期膨胀比较小,后期膨胀增长趋势较大;MEA的掺量越大,水泥浆体的膨胀率越大;养护温度越高,掺MEA水泥浆体产生的膨胀越早.MEA能减小水泥浆体的干燥收缩,但不能完全补偿水泥浆体的收缩.     

低热大体积混凝土微应变特性分析

为减少锚碇大体积混凝土结构内外产生较大温差而引起的混凝土收缩开裂,本文将粉煤灰与自主研制的水化热抑制剂掺入到混凝土中,探究水化热抑制剂对水泥流动度与凝结时间及不同掺量的粉煤灰与水化热抑制剂对大体积混凝土温缩变形性能的影响。结果表明：大体积混凝土早期水化温度随粉煤灰与水化热抑制剂掺量的增加而降低,且水化温度峰值出现后移现象;大体积混凝土的微应变随粉煤灰与水化热抑制剂掺量的增加而降低,且水化热抑制剂在较低掺量时对水化的抑制效果更明显;未掺粉煤灰的混凝土7d龄期的收缩值已超过180d龄期的70%,而掺粉煤灰的混凝土在7d收缩值仅占180d龄期的50%左右,在28d才达到180d收缩值的70%,在此基础上复掺水化热抑制剂的混凝土要达到180d的收缩的70%需要45d。综合作用效果与成本考虑,推荐采用内掺40%粉煤灰与外掺0.2%的水化热抑制剂进行锚碇大体积混凝土的配制。     

氧化镁膨胀剂及其在混凝土中的应用

本文针对欲将MgO膨胀剂应用于非水工大体积混凝土的设想,通过分析MgO膨胀剂的由来、质量及其控制、掺量及在水工大体积混凝土中的应用情况后指出,现有的水工外掺MgO混凝土的研究与应用成果,为高坝混凝土应用MgO膨胀剂奠定了坚实基础,但在非水工大体积混凝土结构中应用MgO膨胀剂时,应慎之又慎,切忌盲目套用。     

钢渣沥青混凝土耐久性室内试验研究

钢渣体积安定性不良且变异性大,当钢渣作为集料用于沥青混凝土时,存在体积稳定性不足和耐久性不明风险,长期服役过程中可产生体积膨胀甚至开裂,严重制约了其在道路建筑领域中的大规模应用。通过游离氧化钙含量、浸水膨胀率及集料压蒸试验检测了不同产地钢渣的体积稳定性,提出了钢渣集料体积安定性快速评价方法与控制指标。利用马歇尔试件和圆形切片试件的长期高温浸水试验分析了钢渣沥青混合料的体积稳定性能,并采用长期浸水后间接拉伸强度、回弹模量、疲劳寿命及车辙永久变形综合评价钢渣沥青混凝土力学性能的耐久性。结果表明：钢渣集料压蒸试验条件较为苛刻,可快速检测体积安定性,其胀裂粉化率宜不大于5%。在长期高温浸水条件下,沥青膜无法阻止水分侵入到钢渣集料内部,导致其沥青混凝土产生体积膨胀和性能衰减。钢渣沥青混凝土圆形切片试件能很好地反映出鼓包、裂纹的产生与演化过程。通过玄武岩沥青混凝土作为基准进行对比分析,提出了基于力学性能的钢渣沥青混凝土耐久性控制基准。     

镁渣矿粉复合对混凝土早期抗裂的影响研究

针对镁渣利用率低,以及对现代混凝土尺寸稳定性要求高的问题,以镁渣掺量,矿粉取代率为因素,设计正交试验方案,试验研究镁渣矿粉复合混凝土的早期抗裂性。结果表明:混凝土的水分蒸发率、单位面积的裂缝数目和总开裂面积均随矿粉取代率的增加近似线性增大,随镁渣掺量的增加呈非线性减小。镁渣掺量0~20%时,减小幅度大,镁渣效应高;镁渣掺量20%~40%时,减小幅度小,镁渣效应低。混凝土的总开裂面积与水分蒸发率有很好的线性相关性。矿粉对混凝土的早期抗裂不利,镁渣能有效补偿和抑制混凝土的早期开裂,保水性好是其提高混凝土早期抗裂性的重要机制。     

镁-铝水滑石及其衍生复合氧化物的合成

用共沉淀法制备Mg Al水滑石。利用XRD、BET等手段 ,考察了共沉淀剂、pH值、原料的滴加速度、搅拌速度、晶化温度、晶化时间、焙烧温度等合成条件对合成物相、结晶度及其衍生复合氧化物的比表面、孔径的影响。实验结果表明 ,共沉淀剂种类不影响水滑石的晶体形成 ;单一晶相水滑石形成的pH值范围为 8.5～ 9.0 ;镁与铝摩尔比 (nMg∶nAl)、晶化温度及晶化时间对水滑石的结晶度有影响 ,水热晶化法晶化时间短 ,且所得晶型好、晶粒大 ;原料的滴加速度、搅拌速度、焙烧温度对所得Mg Al O复合氧化物的比表面及孔径也有影响。由其衍生复合氧化物为载体制备的加氢脱硫催化剂的氢脱硫 (HDS)与氢氧化物 (HYD) ,随nMg∶nAl值及水滑石在载体中的质量分数的提高而降低 ,但HDS/HYD值降低 ,即对HDS的影响大于对HYD的影响。     

循环水管法在大体积混凝土降温中的应用

大体积混凝土降温是控制其施工质量的一项重要内容，目的是为现场混凝土施工和保温养护提供准确数据，指导大体积混凝土浇筑。本文以兰渝铁路柳家河大桥工程为背景，介绍桥墩基础大体积混凝土施工过程中采取的温控措施及效果，说明循环水管在大体积混凝土降温中的重要意义。     

基于体积稳定性的混凝土综合抗裂模型

基于非荷载作用下混凝土的开裂现象，系统分析了混凝土体积稳定性的控制参数及其影响因素，根据变形限制状态下混凝土因环境温湿度变化而产生的内应力具有粘弹性特征，推导了应力松弛系数的数学表达式．在综合考虑混凝土的抗拉强度、徐变特征以及环境温湿度变化引起的总应变的基础上，建立了混凝土的抗裂模型．提高混凝土的抗拉强度傅性模量比、降低混凝土的线膨胀系数和干燥收缩系数是保证混凝土体积稳定性、增强混凝土抗裂性能的有效途径．工程应用的结果验证了混凝土综合抗裂模型的可行性和合理性．     

多因素下地铁混凝土耐久性试验

综合考虑地铁沿线复杂的气候特点和腐蚀环境,在室内设计了考虑紫外线照射、干湿循环、冻融循环、硫酸盐及镁盐腐蚀的大循环试验,对3种水胶比和3种粉煤灰掺量共5种配合比的混凝土进行了耐久性试验,通过试件表观现象、抗压强度值、相对质量评价参数、相对动弹性模量评价参数及考虑质量和动弹性模量的综合损伤评价参数等评价指标,对地铁混凝土耐久性能进行了评价,同时,结合X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析了多因素下混凝土损伤劣化机理,结果表明:在室内大循环下混凝土试件发生了复杂的物理化学反应,生成膨胀性产物钙矾石、石膏晶体及无胶结性能的M-S-H,受到温度应力、胀缩应力、膨胀压力及盐结晶压力等复合力的共同作用,整个循环周期内呈现出初期强化、初步劣化及后期加速劣化的侵蚀特点,考虑质量和超声波波速的综合损伤评价指标,能够客观准确地反应混凝土宏观性能和内部微观结构,结果显示,水胶比为0.35,粉煤灰掺量30%的混凝土耐久性最佳。     

C30钢渣混凝土的温度线膨胀系数试验研究

通过埋设在C30普通混凝土和C30钢渣混凝土中无应力计的实测伴测温度及计算得到的无应力应变值,采用最小二乘法进行拟合。拟合成果表明:C30普通混凝土的温度线膨胀系数接近10.0×10-6/℃,C30钢渣混凝土的温度线膨胀系数大于11.0×10-6/℃;无论是C30普通混凝土还是C30钢渣混凝土,其温度线膨胀系数α不是一个定值,它随着时间的改变而改变。为实现钢渣在混凝土中安全、可靠的利用,建议钢渣混凝土在温度应力对结构稳定性影响不大的建(构)筑物中使用。     

高温对活性粉末混凝土抗压强度和热膨胀性能的影响

研究了不同钢纤维掺量的活性粉末混凝土(RPC)高温后的抗压强度和20~800℃温度段内的线膨胀系数,借助TGDSC测试手段对RPC热膨胀性能变化规律进行机理分析。结果表明:随温度升高,RPC抗压强度呈下降趋势,在200℃内下降缓慢;200℃以上下降较快;钢纤维掺量越高,剩余抗压强度越高;线膨胀系数总体呈现先升高后下降的趋势,钢纤维掺量为1%时较素RPC大,钢纤维掺量大于等于2%时较素RPC小。     

用沥青砼罩面的碾压砼路面板温度应力分析

根据用沥青混凝土罩面的碾压混凝土复合式路面结构温度场分析结果，用三维有限元法分析用沥青混凝土砼罩面的碾压混凝土路面板温度应力，探讨沥青混凝土罩面层厚度，碾压混凝土线胀缩系数，板长和板厚对温度应力的影响。文中最后给出了用沥青混凝土罩面的碾压混凝土板温度翘曲应力系数，可供工程设计参考。