外加剂对高强混凝土塑性开裂的影响

采用刀口约束平板法研究了外加剂（膨胀剂、减缩剂和内养护剂）对高强混凝土最大裂缝宽度和裂缝总面积的影响。结果表明单掺膨胀剂对塑性开裂的抑制作用较差,内养护剂在一定程度上提高了混凝土的抗裂性能,减缩剂的效果最好。     

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%.     

减缩剂掺加对混凝土性能的影响

对比研究了减缩剂单掺及与减水剂复掺对混凝土早期收缩、水化热、开裂性能、抗压强度及劈拉强度的影响.试验结果表明,减缩剂内掺有效抑制了混凝土早期收缩,单掺和复掺下24h减缩率分别达到了58%和50%;减缩剂延缓了水化热峰值的出现,降低了水化热峰值,使得水化反应平缓进行,有利于缓解温差收缩裂缝;减缩剂的掺入对混凝土的抗压和劈拉强度有不利影响,但明显提高了混凝土的抗裂性能;试验中也发现,复掺减缩剂和减水剂能降低单掺减缩剂对混凝土强度的不利影响,将这种不利影响控制在10%以内.     

纤维和外加剂对泡沫混凝土收缩性能的影响

运用正交试验方法研究了水灰比、砂胶比、减水剂掺量对干密度为800kg/m~3的泡沫混凝土收缩性能的影响,得出了利于泡沫混凝土收缩性能的最优配合比.基于该配合比,进一步研究了聚丙烯纤维、玻璃纤维、植物纤维、膨胀剂、减缩剂对泡沫混凝土收缩性能的影响,同时测试了其对流动性和抗压强度的影响,并利用雷达图分析了最佳外加组分,利用宏观孔结构和SEM电镜下的微观结构解释纤维和外加剂对其减缩的机理.结果表明:综合考虑3d自收缩和28d干燥收缩率,最优配合比为水灰比0.5,砂胶比1.0,减水剂掺量0.5%.纤维、膨胀剂、减缩剂均能有效降低泡沫混凝土的自收缩和干燥收缩,其抵抗收缩能力大小为:减缩剂膨胀剂纤维.最佳外加组分为1%质量掺量的减缩剂,其能够在满足泡沫混凝土的流动度和抗压强度的前提下,降低泡沫混凝土37%的3d自收缩和57.5%的56d干燥收缩.纤维的掺入引起部分泡沫的破碎,引起基体干燥收缩增大,但其对泡沫混凝土的物理约束作用使最终的干燥收缩降低.膨胀剂和减缩剂减缩机理在于其自身的化学作用.     

轻砂内养护剂的协同膨胀效应对微膨胀混凝土变形性能的影响

为了减少地铁装配式地下车站叠合式墙板现浇混凝土结构的裂缝产生,采用膨胀剂与内养护剂复掺技术,设计了基准组、单掺膨胀剂、复掺膨胀剂和轻砂内养护剂或SAP的4组C40混凝土,通过混凝土限制膨胀率、自收缩和干燥收缩等变形性能以及大平板抗裂试验,研究了轻砂内养护剂的协同膨胀效应对微膨胀混凝土变形性能的影响.结果表明：轻砂内养护...     

减缩增强剂应用于钢渣路面基层材料的试验研究

为解决细料类精炼钢渣路面基层材料收缩开裂问题,以广西北海钢渣为研究对象,通过研究减缩增强剂各组分单掺、复掺对钢渣路面基层材料强度影响规律,研发水泥稳定钢渣路面基层材料专用减缩增强剂,提高基层强度,抑制收缩,验证其路用性能,利用电镜扫描通过路面基层材料微观结构探究减缩增强剂作用机理。试验结果表明：水泥稳定钢渣混合料中水泥的最佳掺量为8%;减缩增强剂复掺的配合比(质量比)为脱硫石膏∶早强剂∶早期膨胀剂∶MgO∶硅灰∶NaOH=17∶14.5∶17∶8.5∶14.5∶28.5,且最佳掺量为3%;减缩增强剂掺量3%的抗压强度为6.19 MPa,弯拉强度为2.13 MPa,劈裂强度0.93 MPa,均满足规范要求;通过C₁组(掺8%水泥并掺入3%减缩增强剂)与D组(只掺8%水泥)对比分析干缩性与温缩性,可见减缩增强剂的掺入能够有效地抑制水泥稳定钢渣基层的温缩量和干缩量。     

高性能混凝干早期抗裂研究

为减小高性能混凝土早期开裂,利用非接触测量技术,测量了高性能混凝土早期自生及单面干燥条件下的收缩,研究了减缩剂、聚丙烯纤维等几种作用机理不同的物质对高性能混凝土早期自生及干燥收缩的影响.在此基础上,利用板式混凝土早期收缩开裂试验架,对高性能混凝土进行了约束试验,研究了减缩剂、减缩剂+聚丙烯纤维等对高性能混凝土早期抗裂的作用.结果表明:减缩剂、聚丙烯纤维、减缩剂+聚丙烯纤维及渗透结晶防水涂料均有减缩抗裂效果,其作用大小为渗透结晶防水涂料＞减缩剂＞减缩剂+聚丙烯纤维＞聚丙烯纤维.     

高性能混凝土早期抗裂研究

为减小高性能混凝土早期开裂,利用非接触测量技术,测量了高性能混凝土早期自生及单面干燥条件下的收缩,研究了减缩剂、聚丙烯纤维等几种作用机理不同的物质对高性能混凝土早期自生及干燥收缩的影响．在此基础上,利用板式混凝土早期收缩开裂试验架,对高性能混凝土进行了约束试验,研究了减缩剂、减缩剂+聚丙烯纤维等对高性能混凝土早期抗裂的作用．结果表明:减缩剂、聚丙烯纤维、减缩剂+聚丙烯纤维及渗透结晶防水涂料均有减缩抗裂效果,其作用大小为渗透结晶防水涂料>减缩剂>减缩剂+聚丙烯纤维>聚丙烯纤维．     

预拌干料贮存期对补偿收缩混凝土抗拉强度的影响

预拌干料是一种将混凝土的原材料——水泥、砂子、石子在不加水的情况下按设计配合比拌合均匀、贮存的混合料,使用时掺加膨胀剂和水制成预拌补偿收缩混凝土。对预拌干料贮存不同时间、不同膨胀剂掺量的预拌补偿收缩混凝土进行劈裂抗拉试验,研究结果表明,膨胀剂掺量为6%时,预拌补偿收缩混凝土抗拉强度较大;随着贮存期延长,预拌补偿收缩混凝土抗拉强度不断降低,近似呈指数函数下降趋势,在贮存期10 d内降低程度较大;相同贮存期条件下,膨胀剂为6%的预拌补偿收缩混凝土抗拉强度损失率低于普通混凝土的,掺入适量的膨胀剂能够起到密实混凝土以及减少混凝土抗拉强度损失的作用。     

高韧性水泥基复合材料试验研究

通过试验研究高韧性纤维增强水泥基复合材料(ECC)的收缩变形性能、ECC与老混凝土的界面黏结性能和ECC的抗冻融性能,分析了纤维种类和减缩剂对ECC收缩变形的影响规律;探讨了国产与进口纤维对ECC抗冻融性能的影响规律.结果表明:国产PVA纤维对控制ECC早期收缩变形有较明显的效果,而日本产的高弹性模量PVA纤维对控制ECC后期收缩变形效果显著;水灰比为0.40时,掺入减缩剂可使ECC收缩应变约减少2×10-4,可见减缩剂控制ECC收缩变形效果显著.ECC与老混凝土间的界面黏结性能远优于自密实混凝土和普通混凝土,高韧性水泥基复合材料是修补桥面、路面和加固水库、大坝等混凝土工程的理想材料.ECC抗冻等级高于F300,完全可用于寒冷地区混凝土结构的加固与维护.     

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%.     

加掺合料高性能混凝土早龄期收缩特性

采用新研制的智能型非接触式微位移传感器法对加掺合料高性能混凝土从成型后6h到3d龄期内的自生收缩和单面干燥条件下的总收缩进行试验研究,结果表明：掺入硅灰会略微增加混凝土早期自生收缩,而对早期干燥收缩影响不大;粉煤灰的掺入能大幅度地减小混凝土早期自生收缩,但使早期干燥收缩增加;磨细矿渣只有在掺量较多时才能明显降低早期自生收缩,却对早期干燥收缩不利。     

玄武岩纤维对泡沫混凝土收缩开裂的影响

文章试验采用物理发泡法制备泡沫混凝土(密度为700～800 kg/m~3),研究了玄武岩纤维体积掺量与长径比对泡沫混凝土收缩开裂的影响,分析了纤维体积掺量对泡沫混凝土的减缩抗裂机理。结果表明:相同体积掺量条件下,长径比相对较大的玄武岩纤维改善收缩和阻裂的效果更明显;玄武岩纤维体积掺量为0.30%、长度为10 mm时能够显著降低泡沫混凝土的收缩开裂;玄武岩纤维泡沫混凝土的早期收缩情形可以得到有效抑制,强度显著提高,泡沫混凝土抗裂性能随之进一步改善。     

减缩剂的合成与收缩性能

针对常用低相对分子质量、直链型减缩剂在减缩效果上的不足,设计出一种高相对分子质量、含聚氧化烯链的梳型减缩剂的合成路线,由甲基丙烯酸、聚乙二醇单甲醚和苯乙烯经过聚合和酯化反应得到最终产品,并用红外光谱表征了其分子结构.通过测定不同掺量减缩剂对水泥净浆的减缩效果,发现该减缩剂能够显著地降低水泥净浆的自收缩和干燥收缩.当掺量为水泥质量1%时,7d和28d自收缩的减缩率可达到42.0%和41.4%,干燥收缩的减缩率可达到32.6%和35.7%.     

自养护作用下的高性能混凝土抗冻与抗渗性能

为探讨超强吸水剂(SAP)对高性能混凝土的自养护效果,研究了不同环境下掺SAP的高性能混凝土的抗冻与抗渗性能。在新拌混凝土中掺入不同数量的SAP,将试样置于35℃、相对湿度为10%以及5℃、相对湿度65%的环境中养护56 d,研究中进行混凝土抗冻与抗渗试验。结果表明,与未掺SAP的混凝土相比较,掺SAP的高性能混凝土的抗冻与抗渗性能大幅度提高,其性能随着SAP掺量的不同而各异,存在一个最优的掺量;SAP可作为高性能混凝土的自养护剂。     

天然无水石膏自流平砂浆抗裂性的研究

研究了聚丙烯纤维掺量、纤维长度及减缩剂掺量等对天然无水石膏自流平砂浆塑性收缩开裂性能的影响。结果表明:纤维和减缩剂的加入,均能有效提高石膏自流平砂浆的抗裂性能;纤维越长,抗裂对于砂浆抗裂性能的提高效果越显著;减缩剂在砂浆各龄期均能有效减少砂浆硬化过程中的收缩,从而提高砂浆的抗裂性能。     

高韧性纤维增强水泥基复合材料的收缩变形

通过试验研究了砂灰比、水灰比、纤维种类和减缩剂对高韧性纤维增强水泥基复合材料(ECC)收缩变形的影响.结果表明:随着砂灰比的增大,ECC收缩应变值逐渐减小;随着水灰比的增大,ECC收缩应变值逐渐增大;国产PVA纤维对控制ECC早期收缩变形有较明显的效果,而日本产的高弹性模量PVA纤维对控制ECC后期收缩变形效果显著;水灰比为0.40时,混杂纤维对控制ECC收缩变形的效用比单独掺入国产PVA或日本产PVA好;水灰比为0.40时,掺入减缩剂可使ECC收缩应变约减少200×10-6,可见减缩剂控制ECC收缩变形效果显著.     

聚乙烯醇纤维和减缩剂对等强度混凝土徐变性能的影响

采用自制的徐变加载装置,研究了聚乙烯醇(PVA)纤维掺量、减缩剂以及两者双掺对7 d等强度达到C50混凝土徐变性能的影响规律,结合自然养护和加载状态2种条件下的净浆的化学结合水量分析了其影响机理.结果表明:混凝土7 d加载,其徐变系数在持荷60 d后趋于稳定;相比于基准混凝土,加载状态促进了单掺减缩剂混凝土的水化,极大地降低了其徐变系数,单掺适量(0.6 kg/m3)PVA纤维对混凝土徐变系数影响不大,而加载状态显著地延缓了单掺过量(1.2 kg/m3)PVA纤维混凝土的水化,明显增大了其徐变系数,双掺适量PVA纤维和减缩剂降低了其徐变系数,而双掺过量PVA纤维和减缩剂反而增大了其徐变系数.     

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。     

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。