自密实混凝土收缩试验研究及收缩模型的建立

通过试验研究自密实混凝土自生收缩、干燥收缩的发展变化规律,所考察的配合比参数包括粉煤灰掺量、粉煤灰和矿渣复掺、水胶比、胶结料用量等.基于试验结果对已有的模型进行修订,给出适合自密实混凝土的收缩模型.结果表明:随着矿渣复掺比例的增大、水胶比的下降,自密实混凝土各龄期的自生收缩显著增大,而干燥收缩则有明显减小的趋势;两种收缩都有随胶结料总量的增大而增大的趋势.配合比因素对两种收缩的影响规律并不相同,有必要进行分别研究.本文给出的模型能较好地考虑自密实混凝土的特点,与试验结果吻合良好.     

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.     

粉煤灰对自密实混凝土早期强度的影响

通过掺加粉煤灰的自密实混凝土及其未掺粉煤灰对比组的试验,研究了粉煤灰对自密实混凝土早期抗压强度和劈裂抗拉强度的影响,讨论了粉煤灰的影响机理.试验结果表明,粉煤灰对自密实混凝土的抗压强度和抗拉强度影响较大,且随着粉煤灰掺量的提高,对强度的降低效果更加明显.为了保证自密实混凝土的早期强度,应严格控制粉煤灰掺量.     

高强混凝土的自收缩试验研究

论述了混凝土自收缩产生的机理、高强混凝土自收缩的特点及其危害性。在对比和分析国内外自收缩测定方法的基础上,建立了较为科学的自收缩测定方法。针对高强混凝土自收缩大,而且集中在早期发生的特点,本文还介绍了掺用粉煤灰通过改善高强混凝土的硬化速度而降低高强混凝土早期自收缩的探索性试验结果。初步试验表明：随着粉煤灰掺量的增加,高强混凝土的自收缩减小,并有“滞后效应”;粉煤灰掺量超过２０％后,降低自收缩的效果并不明显。     

自密实混凝土与老混凝土的粘结收缩试验研究

以自密实混凝土为新混凝土材料,通过在新混凝土上的主要位置布置应变片,进行了新老混凝土粘结收缩试验研究,考察了不同粉煤灰掺量和界面处理方法对新混凝土收缩的影响.由试验结果可知,新老混凝土粘结的约束收缩分布及发展规律基本相同,靠近粘结面处的收缩很小,而在新混凝土中间顶部的收缩最大;适当的粉煤灰掺量能控制新混凝土的约束收缩;自然光滑面粘结试件在粘结面处的收缩应变较大,而新混凝土上其余各点收缩应变的变化比粗糙面粘结试件的小.采用双曲线函数拟合了最大收缩应变随时间变化的计算式,可为实际工程提供参考.     

装配式结构接缝微膨胀自密实混凝土收缩和力学性能研究

现浇混凝土接缝的质量控制和补偿收缩是预制装配整体式混凝土结构的关键问题之一.本文选取粉煤灰和石灰石粉作为矿物掺合料,总掺量为胶凝材料总量的30%;选取硫铝酸钙型膨胀剂,按照胶凝材料总量的8%、10%和12%等量取代水泥,制备了拌合物工作性能满足规范要求的自密实混凝土.实验研究了自密实混凝土收缩性能(自收缩、干缩)和基本力学性能(立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量)的影响规律.结果表明:掺加膨胀剂自密实混凝土的自收缩呈先膨胀后收缩规律;随着膨胀剂掺量增加,自收缩和干燥收缩均持续减小,立方体和轴心抗压强度以及劈裂抗拉强度降低,但弹性模量没有明显变化.从控制自密实混凝土早期收缩防止早期开裂考虑,膨胀剂掺量不宜低于10%;从控制自密实混凝土长期收缩防止后期裂缝考虑,可选取膨胀剂掺量不低于8%.     

贵州地区机制砂自密实混凝土的性能研究

采用贵州地区的机制砂、粉煤灰、硅灰、水泥等主要原料配制出大掺量矿物掺合料机制砂自密实混凝土,系统研究了其工作性、力学性能与耐久性,如碳化、收缩、抗化学侵蚀性等,并与河砂自密实混凝土的性能进行了比较。     

粉煤灰的颗粒分布对混凝土自收缩的影响

对四组水泥熟料细度和掺量相同,而Ⅲ级粉煤灰和超细粉煤灰的掺加比例不同的粉煤灰调粒水泥浆进行自收缩试验的数据进行比较,试验结果表明,Ⅲ级粉煤灰比超细粉煤灰更有利于减小水泥浆的自收缩。     

自密实混凝土基本力学性能的多元线性回归分析

本文以水胶比、粉煤灰掺量、砂率为参数、配制18组自密实混凝土,并进行基本力学性能试验,最后利用多元线性回归分析方法建立自密实混凝土抗压强度、劈拉强度、弹性模量与水胶比、粉煤灰掺量、砂率各因素之间的线性回归方程。对计算结果进行了显著性分析。从而建立了自密实混凝土抗压强度、劈拉强度、弹性模量等力学指标的预测模型。     

自密实混凝土与钢筋的粘结锚固性能试验研究

由于自密实混凝土在材料配合比及施工方法存在的差异,其硬化后与钢筋的粘结锚固性能成为人们关心的问题.本文对不同强度、不同粉煤灰掺量、不同外加剂组合的自密实混凝土与变形钢筋的粘结锚固性能进行了系列研究,并与同等强度普通混凝土进行比较.通过试验,明确了自密实混凝土与钢筋的粘结锚固性能,为工程设计提供依据.     

再生粗骨料对再生混凝土自生收缩的影响

在测试两种再生粗骨料特性及其再生混凝土基本性能的基础上,系统研究了不同再生粗骨料取代率、不同附着砂浆率的再生粗骨料对再生混凝土自生收缩的影响.结果表明:再生混凝土自生收缩的发展趋势和普通混凝土相似;随着再生粗骨料取代率增加,混凝土自生收缩增大;附着砂浆率大的再生粗骨料对混凝土自生收缩的影响更大;再生粗骨料对混凝土自生收缩的不利影响比对强度的不利影响更大.     

混凝土水灰质量比与其早期收缩关系的研究

研究早龄期收缩对于解决混凝土工程,尤其是高性能混凝土的早期开裂具有重要意义.采用新研制的非接触式微位移传感器法对不同水灰质量比的混凝土从成型6 h到3 d龄期内的自收缩、单面干燥条件下的总收缩进行测量,同时监测混凝土试件内部温度变化.结果表明:随着水灰质量比的降低,混凝土的自收缩、干燥条件下的总收缩及自收缩在总收缩中所占比例都明显增加,早期自收缩与水灰质量比的关系呈二次曲线关系;当水灰质量比较低时,早龄期的混凝土因表面干燥引起的水分散失会在一定程度上阻碍水泥水化进程,因而这时的总收缩并不是干燥收缩与自收缩的简单叠加.     

粉煤灰水泥浆体的电阻率与化学收缩及自收缩的相互关系

为研究粉煤灰的硅酸盐水泥浆体的电阻率、化学收缩及自收缩的变化规律,定量描述水泥基材水化过程中自收缩和未充水毛细孔体积在化学收缩中所占的比例变化,测定了不同水胶比和粉煤灰掺量的早龄期水泥基浆体的电阻率、化学收缩和自收缩。结果表明:水泥基浆体在硬化减速期的电阻率随时间对数的曲线斜率K和浆体3d抗压强度成线性关系,并进一步论证了K值对水泥浆体结构密实速度的物理意义及其推测强度的应用价值;浆体的化学收缩和自收缩分别随水胶比升高或粉煤灰掺量增大而降低。浆体在24h后的单位体积化学收缩和30h后的自收缩随电阻率的发展均表现出线性关系。定量地提出了终凝后自收缩变化量与终凝后线性化学收缩变化量的比例参数γ的概念,较小的γ值表明:与未充水毛细孔相比,自收缩的比例很小;同一样品的比例参数γ表现出随水化时间逐渐减小。     

矿物掺合料对低水胶比混凝土干缩和自收缩的影响

研究了粉煤灰(0%、10%、30%、50%)、矿粉(0%、10%、30%、50%)以及硅灰(0%、10%、20%)对水胶比为0.24的低水胶比混凝土干缩和自收缩性能的影响规律,并采用双曲线函数的收缩表达式对试验结果进行拟合,定量化地揭示了矿物掺合料对收缩随时间发展趋势的影响,分析了干缩与自收缩的关系.结果表明:粉煤灰有利于减少低水胶比混凝土的干缩,矿粉次之,硅灰略增大混凝土的干缩;粉煤灰有利于减少低水胶比混凝土的自收缩值,矿粉增大了自收缩,硅灰非常明显地增大混凝土自收缩;低水胶比混凝土的自收缩在所测试的干缩中占有很大的比重,而且随着粉煤灰、矿粉和硅灰掺量的增加所占的比重均逐渐增大.     

钢纤维掺量对陶粒混凝土早期自收缩的影响

采用自制的悬挂波纹管自收缩测定装置,研究钢纤维陶粒混凝土1 d龄期内的自收缩性能.研究表明,在陶粒混凝土中掺入钢纤维以后,钢纤维会阻碍陶粒混凝土水泥石的收缩变形,进而可以有效减少陶粒混凝土的早期自收缩;但随着钢纤维掺量的增加,其对早期自收缩减少的程度却减小了.     

高性能混凝土的自收缩及测试方法探讨

在研究了国内外相关文献资料的基础上,对高性能混凝土自收缩的定义、形成机理和测试方法提出了自己的观点。在定义上,明确了高性能混凝土自收缩产生的时间、与其他体积变形的区别与联系;在形成机理上,自收缩应是混凝土水化收缩和内部自身相对湿度下降的共同结果;在测试技术上,提出了准确测试自收缩的方法及今后测试工作的重点。     

干湿循环下混凝土湿度与变形的测量

为考察干湿循环环境下混凝土内部湿度和变形的关系,该文采用自然干燥和液态水湿润的方法,模拟了混凝土的干湿循环环境,试验测定了3个强度等级的混凝土试件在干湿循环下自由变形和内部相对湿度随干湿龄期的变化。试验结果表明:混凝土在干湿循环下表现出干缩湿胀的特性;混凝土水灰比越小,干湿循环下其自由变形和内部相对湿度的变化幅度越小;混凝土干燥阶段内部湿度和变形的变化速率明显低于湿润阶段;混凝土强度等级越高,自干燥作用越明显,相应的变形越大;随着龄期的增长,密封条件下混凝土的变形逐渐超越干湿循环下混凝土变形,并且混凝土强度等级越高,该现象越明显。