Effect of Cementitious Material Content on Properties of Fresh Self-Compacting Concrete

配制了胶凝材料用量在460～ 550 kg/m3之间变化的自密实混凝土,采用常规方法对新拌自密实混凝土的工作性能进行了检测,采用新拌混凝土气孔结构分析仪和旋转式流变仪对自密实混凝土拌合物的气泡特征参数和筛除石子后拌合物中砂浆的流变参数进行了测试,利用混凝土绝热温升仪分析了自密实混凝土的温升过程.结果表明:胶凝材料用量在480～500 kg/m3之间时,自密实混凝土的流动性、钢筋通过性和抗离析性以及气孔结构较佳,胶凝材料用量达550 kg/m3时气孔结构较差;随胶凝材料用量的增加,体系的塑性黏度和屈服应力增加,触变结构的稳定性变差,自密实混凝土的最高绝热温升和绝热温升速率峰值增大.     

复掺配合比对自密实高流态混凝土性能影响

为了优化自密实高流态混凝土配合比,提高混凝土工作和力学性能,分别以胶凝材料、砂率和外加剂组分为关键变量,采用单一控制变量法,通过改变材料组分掺合量探究对自密实高流态混凝土性能影响.结果 表明:当胶凝材料在500～530kg/m3时,有较高流动性;超过530kg/m3时,间隙通过性效果好;低于530kg/m3时,可降低离析率.砂率为48％～50％时,拌合物流动性、间隙通过性较稳定,继续增大,抗离析性效果欠佳.当外加剂增大,流动性增加而抗离析性降低,外加剂为1.0％～1.2％时,对间隙通过性影响较小,与流动性、抗离析性较统一.随胶凝材料、砂率和外加剂各自增大,胶凝材料对3d、7d和28d抗压强度均有影响,砂率对3d抗压强度影响显著,外加剂对28d抗压强度影响明显.     

胶凝材料对自密实混凝土工作性能的影响

通过试验研究胶凝材料用量对自密实混凝土工作性能的影响。结果表明:胶凝材料用量降低,混凝土的塑性黏度增大,钢筋间隙通过性能提高。同时,混凝土拌和物的黏度和稠度均降低,稳定性下降,抗离析性能变差;胶凝材料用量对自密实混凝土模板侧向压力也有影响,胶凝材料用量增大,初始模板侧向压力增大,侧向压力下降速度提高。     

超高强大体积混凝土的水化温升及温差测试

用超高强混凝土浇注了尺寸为1 m×1 m×1 m的4组大体积构件,所用混凝土最低水胶比为0.16,最高胶凝材料用量达900 kg/m3,矿物掺料最高掺量为50%.分析了所用胶凝材料的水化热,测试了混凝土的水化放热温升及构件内外温差,试验表明:矿物掺合料的加入,显著降低了胶凝材料的水化热.同时,由于混凝土水胶比极低,胶凝材料水化程度较小,文中制备的大体积混凝土水化放热温升最高为52 ℃,混凝土构件的内外温差最高只有23 ℃.保温层增加了大体积混凝土温升的同时,对混凝土的降温速度的控制及降低混凝土内外温差是有利的.在有保温层的条件下,超高强混凝土完全可以用于大体积工程.     

基于流固耦合的新拌混凝土流动及变形仿真方法

为了能更好地评估新拌混凝土的流变特性,通过流固耦合的方法对新拌混凝土进行建模和仿真.针对混凝土拌合物无自由边界和大变形的特点,采用ALE方法描述新拌混凝土拌合物,拉格朗日方法描述装盛混凝土的容器结构,结合罚函数法实现液态混凝土与结构间的耦合作用.分别对高性能混凝土和自密实混凝土的坍落度试验进行了模拟计算,通过与实测及已有文献的计算结果相比较,验证了该方法的有效性.     

水胶比对粉煤灰混凝土绝热温升影响研究

粉煤灰置换部分水泥能降低新拌混凝土中的绝热温升,而水胶比亦显著影响着绝热温升值,但目前的经验公式均无考虑水胶比的影响。为探讨并量化水胶比影响,设计混凝土绝热温升测量装置,通过热补偿法实验测量了21组配比的粉煤灰混凝土的绝热温升。结果揭示了混凝土绝热温升、单位胶凝材料平均绝热温升分别在0.3、0.4左右达到峰值。在高水胶比下,掺入粉煤灰降低绝热温升的效果较显著。通过调低水胶比补偿掺入粉煤灰带来的强度损失,能在同样强度下实现绝热温升的降低。最后通过实验结果回归分析,推导出精度满足工程应用需要的粉煤灰混凝土绝热温升经验公式。     

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%.     

高抛免振自密实混凝土及其在高层建筑中的应用

高抛免振自密实混凝土不离析、不泌水,且具有很高的流动性,能够不经振捣或稍加振捣即自动流平并充满模板和包裹钢筋,被现代建筑尤其是高层建筑广泛采用。本文旨在优选外加剂、胶凝材料和粗细骨料,分析配合比,明确性能指标,以使混凝土拌合物屈服剪应力减少到适宜范围,保持足够的塑性粘度,使骨料悬于水泥浆中,在不离析、不泌水的前提下实现自流密实,充分填充构件内的空间,形成密实且均匀的高抛免振自密实高性能混凝土,为高层建筑施工创造良好的技术基础。     

自密实混凝土配合比的工艺性试验研究

针对寒冷地区的材料特点,应用吉林地区的原材料进行免振捣自密实混凝土的试验研究。以砂率、胶凝材料用量、粉煤灰掺量、水胶比这4个因素做正交试验,选择配合比参数,经过正交试验分析,得出同时满足工作性能和力学性能的自密实混凝土配合比。     

低温升抗裂高性能混凝土的研究与应用

近年来,送变电基础工程发展迅速,大体积砼使用量也日益增加.为解决大体积砼易开裂的问题,本研究依托送电变基础工程,以密实骨架堆积法为基础设计了基准配合比,并进一步对胶凝材料体系及减水剂做出优化.试验表明,在综合考虑砼的强度及较低水化温升情况下,胶凝材料体系中水泥、粉煤灰、矿粉的掺量分别宜为320 kg/m³、39.5 kg/m³、35.6 kg/m³.选择TJE-200减水剂,掺量在2%时最佳.制备出的产品在送变电工程中取得了明显的经济效益.     

LC40硼泥陶粒混凝土正交试验研究

目的研究每立方米混凝土中胶凝材料总质量、粉煤灰占胶凝材料的质量比、砂占混凝土质量的百分比对硼泥陶粒混凝土抗压强度和干表观密度的影响,并确定LC40硼泥陶粒混凝土的最佳配合比.方法采用L9(34)正交,每立方米混凝土中胶凝材料总质量分别取440 kg、480 kg、520 kg;粉煤灰占胶凝材料的质量比取0%、5%、10%;砂占混凝土质量的百分比取35%、40%、45%.用干拌法,制作150 mm×150 mm×150 mm标准立方体试块,标准养护7 d、28 d后进行抗压强度试验,再根据试验结果进行最佳配合比的验证试验.结果随着胶凝材料的增加,硼泥陶粒混凝土的抗压强度增大,干密度增大;随着粉煤灰占胶凝材料的质量比的增加,硼泥陶粒混凝土的抗压强度减小,干密度稍有减小,混凝土的流动性变好;砂占混凝土质量的百分比对硼泥陶粒混凝土的抗压强度影响不大,但砂占混凝土质量的百分比增加,干表观密度增大.结论配制LC40硼泥陶粒混凝土的理想配合比为:每立方米混凝土中胶凝材料总质量控制在480~520 kg,粉煤灰占胶凝材料的质量比为0~5%,砂占混凝土质量的百分比为40%比较合适.     

含钢渣复合掺合料对混凝土耐久性的影响

研究了掺钢渣、矿渣和粉煤灰复合掺合料混凝土的碳化、氯离子渗透、碱集料反应、抗冻及绝热温升性能.结果表明:在同水胶比下,复合掺合料等量取代水泥后,混凝土的抗碳化性能和抗氯离子渗透性能有明显提高,混凝土碱集料反应膨胀率显著降低,当复合掺合料用量超过50%,混凝土抗冻性有所降低.掺加复合掺合料可显著减小胶凝材料的水化热,以及混凝土的绝热温升值和温升速率.     

浅谈自密实混凝土在建筑工程中的应用

在对自密实混凝土的流动机理、填充机理以及复合胶凝材料对其流动的影响进行了研究的基础上,根据配合比计算及设计方法提出自密实混凝土在建筑工程中的使用控制.     

利用铁屑和钢渣制备抗辐射混凝土的研究

为解决钢渣资源化利用问题,研究钢渣和铁屑在制备抗辐射混凝土上的应用。通过混凝土试块配合比设计及强度检测,发现:随着铁屑掺量的增加,混凝土抗压强度逐渐增大,当铁屑掺量达到30%时,抗压强度出现最大值;随着钢渣掺量的增加,混凝土抗压强度逐渐下降,当钢渣掺量大于20%后,抗压强度下降明显。利用研究结论制备抗辐射混凝土试块,在配合比:胶凝材料∶细集料∶赤铁矿石∶水∶减水剂为1∶3.11∶3.84∶0.41∶0.01时,力学性能、密度及和易性较好。此时,胶凝材料组成:水泥∶矿渣∶钢渣7∶2∶1,细集料组成:赤铁矿砂∶铁屑∶硼玻璃粉为1∶1.28∶0.49(体积比为4∶3∶3),混凝土试块密度为3 550 kg/m3、强度等级为C30。     

粉煤灰基地质聚合物混凝土温室气体排放量研究

因普通混凝土用水泥作为胶凝材料致使其温室气体排放量高,而粉煤灰在碱激活剂的作用下可以作为辅助胶凝材料替代水泥拌制地质聚合物混凝土,该种混凝土具有降低温室气体排放量的潜力.以生产1 m~3粉煤灰基地质聚合物混凝土生产时的温室气体排放量为例研究表明,生产1 m~3地质聚合物混凝土的二氧化碳当量为273.280 kg,其温室气体排放主要集中在碱激活剂的制备和后期高温养护过程,约占总排放量的90%.     

机场道面自密实碱激发混凝土性能研究

针对机场道面混凝土强度、耐久性高性能化的要求,采用"优质矿渣+复合碱激发剂"的技术路线,配制出坍落度≥160 mm,抗折强度7 d达7.6 MPa、28 d达8.5 MPa的自密实碱激发胶凝材料混凝土,并研究了碱激发胶凝材料混凝土的耐久性能、变形性能、施工和经济性.与目前机场道面施工中采用的水泥混凝土进行对比试验,结果表明:其抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性和耐磨性远优于传统水泥混凝土,抗渗等级达到S40以上,抗冻等级达到F300以上,耐硫酸盐和耐磨性能优异;碱激发胶凝材料混凝土属低收缩混凝土,但早期收缩略高,应采取措施加强早期养护.自密实碱激发胶凝材料道面混凝土的和易性、强度、耐久性可以满足机场道面铺筑要求,且具有良好的施工和经济性,可用于机场道面的建设.     

大体积混凝土墙水化放热温度场分析

为有效进行大体积混凝土施工温度控制，对大体积混凝土施工过程中温度场分布规律进行研究．针对混凝土水化放热过程中内热源随时间变化的问题，采用杜哈美尔定理推导出第三类边界条件下大体积混凝土墙水化放热温度场的解析解．由大体积混凝土墙水化放热温度场解析解可知，混凝土水化放热过程中，混凝土内某一点温度随时间增加先增大后减小，且温度变化近似符合指数函数之和；某一时刻混凝土内温度从核心到表面逐渐降低，且温度分布近似符合三角函数．结合解析解与数值分析方法研究发现，随着混凝土厚度、入模温度、混凝土绝热温升和单方胶凝材料对应系数的增大，混凝土养护阶段核心最高温度升高，导致混凝土里表温差增大；随着表面传热系数增加，混凝土养护阶段核心最高温度和表面温度降低，但是混凝土里表温差增大．混凝土内最大自约束应力正比于里表温差，因此通过分层浇筑、降低混凝土的入模温度、减小混凝土表面传热系数、降低混凝土绝热温升值和单方胶凝材料对应系数等方式可以减小混凝土内最大自约束应力，降低大体积混凝土开裂风险．     

自密实混凝土工作性能试验

为了得到工作性能良好的自密实混凝土,通过自密实混凝土工作性能的4种测试方法进行了混凝土流动性的试验研究,利用正交设计方法分析了粉煤灰、高效减水剂掺量等因素对新拌混凝土的流动性、黏性、抗离析能力的影响.结果表明,减水剂掺量是影响拌合物流动性与黏聚性的主要因素,配制时要主要考虑水胶比是影响黏聚性的主要因素.最后得出,减水剂掺量为0.8～0.9时,流动性和黏聚性最好.水胶比为0.32时,黏聚性最好.     

自密实轻骨料混凝土工作性能的研究

采用改进的L-800自密实混凝土拌合物流变性能测定仪，通过测定混凝土拌合物流过40cm时的时间t，^40同时结合扩展度值、坍落度值及1h坍落度、扩展度损失情况，介绍了粉煤灰掺量、砂率大小、外加剂品种和硅灰掺量对自密实轻骨料混凝土拌合物工作性的影响。结果表明，30％左右Ⅰ级粉煤灰、50％左右体积砂率、2％～6％硅灰掺量和掺有粘塑组分的复合高效减水剂是保证自密实轻骨料混凝土拌合物具有较好工作性能的关键。     

纤维自密实混凝土力学性能及早期抗裂性能研究

对掺聚丙烯腈纤维、钢纤维和混杂纤维自密实混凝土的配制进行了系列试验,得到纤维自密实混凝土的配制方法及纤维的适宜掺量。试验结果表明,当聚丙烯腈纤维掺量不高于1.2 kg/m3、钢纤维体积掺量不高于1.5%的情况下,通过适当调整外加剂的掺量、类型以及砂率,可以使混凝土达到自密实的工作性能。纤维自密实混凝土的28 d立方体抗压强度、劈拉强度试验表明,聚丙烯腈纤维掺量对自密实混凝土抗压强度的影响较小,劈拉强度随掺量增大而提高,但当掺量达到1.2 kg/m3时,将导致其劈拉强度的降低,因此聚丙烯腈纤维的掺量宜控制在0.9 kg/m3时为佳;钢纤维体积率变化对自密实混凝土劈拉强度的增强效果明显,混杂纤维的掺入对自密实混凝土抗压强度的影响较小,但对劈拉强度有一定影响,即掺量越大,劈拉强度越高。纤维自密实混凝土早期抗裂性能试验结果表明,在自密实混凝土中掺入纤维,将有助于早期抗裂性能的提高。