戈壁地区不同养护方式下混凝土桥墩回弹强度与试块强度试验研究

为了研究戈壁地区不同养护方式下混凝土桥墩的回弹强度与试块强度的变化规律,首先对原材料的各项性能进行了检测与分析,然后通过对戈壁地区不同养护方式(标准养护、大气养护、土工布包裹养护、橡塑板包裹养护)下混凝土桥墩及同条件试块在不同龄期(3,5,7,14,28,56 d)时的强度进行了测试和分析,将所得的混凝土桥墩回弹强度及试块强度的发展规律进行了公式拟合和验证。结果表明:①按照大气养护、土工布包裹养护、橡塑板包裹养护、标准养护的顺序,混凝土抗压强度、抗拉强度、拉压比逐渐增大;②戈壁地区不同养护方式下,混凝土桥墩的回弹强度小于试块强度,两者的差值在3~9 MPa之间,随着龄期的增加两者的差值逐渐减小;③戈壁地区混凝土养护方式保温保湿效果越好,回弹强度与试块强度之间的差值就越小;④提出了戈壁地区不同养护方式下混凝土回弹强度及试块强度的计算公式,所得公式经验证误差较小,可以作为强度计算的参考。     

不同养护条件下混凝土耐久性的研究

研究了不同养护条件下混凝土的收缩变形、抗渗性及抗冻融耐久性.结果发现,在自然条件养护下,混凝土的体积稳定性较差,且混凝土的抗渗等级远低于标准养护下混凝土的测试结果,经受不同次数的抗冻融循环后,混凝土抗压强度和劈拉强度的损失率较大.混凝土抗渗性试验结果表明,混凝土的强度等级越低,自然养护对混凝土抗渗性带来的影响也越大.在保湿的自然养护下,混凝土的收缩变形较小,与标准养护相比,混凝土抗渗性和抗冻性的试验结果差别不大,这说明加强混凝土的湿度养护,有利于改善混凝土的耐久性.     

养护材料对混凝土强度、抗裂性与细观结构的影响分析

为了探究干寒、大温差环境下最有利于混凝土发展的养护材料,对养护剂、橡塑板和土工布3种材料养护下混凝土的强度、抗裂性以及细观结构进行了分析,并与自然养护进行了对比。结果表明:相较于自然养护形式,养护剂养护下的混凝土的抗压强度较差,然而抗裂性却较好,从细观角度而言,孔隙率、气泡平均弦长都较大,气泡间距系数较小;橡塑板的养护形式与自然养护相比,抗压强度试验结果更好,而抗裂性却更差,细观结构中的孔隙率、气泡平均弦长都较小,气泡间距系数较大;土工布的养护形式综合了其他2种养护形式的优点,抗压强度虽较自然养护无太大变化,但混凝土抗裂性有较大提升,且表征混凝土气孔结构的孔隙率、气泡平均弦长及和气泡间距系数等参数试验结果较好,这也从侧面说明土工布养护下的混凝土具有良好的耐久性。总之,在干寒、大温差的环境下,4种养护方式中土工布包裹养护的形式更有利于混凝土的发展。     

强风干寒地区混凝土抗裂性能试验研究

为研究强风干寒地区混凝土的抗裂性能,在控制环境因素及外部养护条件下,采用C35和C50等级混凝土抗裂圆环和实体混凝土桥墩进行现场试验研究。通过对2种等级混凝土裂缝开裂时间及宽度的对比分析,结果表明:混凝土强度等级越高,混凝土越容易开裂;养护方式影响混凝土的抗裂性能,同种等级混凝土采用的不同养护方式中保温保湿养护防止混凝土开裂效果最佳;不同等级混凝土采用同种养护方式时,强度等级高的混凝土易产生裂缝,因此低等级混凝土养护方式不一定适用于高等级混凝土,对于高性能的混凝土更应该加强养护优化养护措施。研究结果可供类似工程中混凝土抗裂性能试验参考。     

大温差、干寒地区日照对混凝土箱梁的影响规律

为研究大温差、干寒地区日照对保存在预制场的混凝土箱梁的影响规律,首先对原材料进行了检测,利用混凝土抗裂环,给出了日照养护与无日照养护条件下混凝土抗裂性的优劣;同时测试了在日照养护与无日照养护下混凝土的强度变化规律及强度损失,将得到的结果与标准养护下的结果进行了对比分析;然后,测试了预制箱梁在预制场保存期间的温度场变化规律,给出了不同时间段的温度变化梯度。得出结论:①日照可以提高混凝土的强度,但是会对混凝土的抗裂性产生不利的影响;②日照作用下混凝土的抗拉强度和抗压强度损失都大于无日照养护下的混凝土;③存放于露天梁场的混凝土箱梁一天内的日照温度梯度在不断发生变化,在下午14:00时变化幅度达到最大。     

不同养护方式对水工混凝土耐久性影响研究

文章通过试验探讨了不同养护方式对水工混凝土强度、耐久性和抗冻性的影响,从微观上利用扫描电镜观测蒸汽养护和冻融循环条件下混凝土的微观形貌。研究发现：蒸汽养护不利于试块抗冻性与抗渗透性的提升,掺矿粉能够改善内部微观结构降低这种不利影响。     

氯盐干湿循环作用下混凝土力学性能与孔结构变化研究

为探究淡水区和氯盐环境下干湿循环对混凝土构件的影响差异,分别模拟了无氯盐和有氯盐作用的干湿循环环境,测试干湿循环前后混凝土的抗压强度、动弹模量、微观孔结构参数及孔径分布情况,比较了宏微观指标变化程度。结果表明,两种干湿循环作用均对混凝土抗压强度有少许增强作用,微观表现为孔隙率的减小;两种干湿循环均会降低混凝土的动弹模量,使混凝土内部出现损伤,微观表现为混凝土孔径分布情况变差,特别是大孔含量有增加。一般干湿循环会使混凝土抗渗性增强,氯盐干湿循环会降低混凝土抗渗性,微观表现为一般干湿循环后混凝土临界孔径减小,而氯盐干湿循环后,混凝土临界孔径增大。     

石粉对碾压混凝土性能及微观孔结构的影响

粉煤灰资源短缺及不经济问题日益突出，石灰石粉可否替代粉煤灰需深入研究。试验研究了不同掺量石粉取代粉煤灰对碾压混凝土工作性、抗压强度、劈裂抗拉强度及抗渗性的影响规律；同时通过吸水动力法测试砂浆孔结构，开展了石粉取代粉煤灰对砂浆微观结构的影响研究。试验结果表明:石粉取代粉煤灰，可细化砂浆平均孔径，使砂浆微观结构更密实，可提高碾压混凝土工作性及抗渗性；但石粉的掺入降低了胶凝材料活性，不利于碾压混凝土强度的发展。综合考虑石粉取代粉煤灰对碾压混凝土各性能的影响，试验推荐石粉取代率不宜超２７％。     

SBR型防水剂性能的研究

本文分别研究了添加ＳＢＲ型防水剂的砂浆及混凝土的强度、抗渗性和孔结构等性能，发现ＳＢＲ型防水剂不仅能显著提高砂浆、混凝土的抗渗性，提高其抗压强度，还能改善孔结构，从而可在不改变原材料和生产工艺条件下，配制出防水补强砂浆和抗渗防水混凝土，并对防水剂作用机理作初步的探讨。     

引气剂对混凝土抗冻性和抗渗性影响研究

本文通过混凝土吸水率、表面气体渗透系数、氯离子电通量及快速冻融循环试验,研究了引气剂对混凝土的抗渗及抗冻性能的影响,并从混凝土的孔结构及界面过渡区进行了微观机理分析。结果表明:随着引气剂掺量的增加,混凝土的抗压强度略有下降,混凝土的最终吸水率和氯离子电通量有减小的趋势,引气混凝土抗冻等级均达到了DF300。引气剂可以细化混凝土的孔结构,降低气泡间距系数,有利于改善混凝土的抗冻性和抗渗性。     

单轴压缩下泡沫混凝土的强度特性研究

以水泥、粉煤灰、矿渣为胶凝材料,水胶比0.43,按照质量比16∶3∶1制备出不同气泡含量泡沫混凝土。通过室内试验,对不同气泡率下(0%~74.23%)泡沫混凝土进行单轴压缩破坏试验,得到其不同龄期下(7 d、14 d、28 d)的抗压强度和破坏形态,建立了强度与龄期和气泡率之间的关系。结果表明:泡沫混凝土在单轴压缩下经过密实、弹性、屈服、破坏四个阶段,其抗压强度随泡沫含量增大而减小,在一定范围内随着龄期增大而增大;泡沫混凝土抗压强度与气泡率之间成指数关系,且一致性良好;对于气泡含量高的试样,其破坏形态表现出低强度脆性破坏特征,在中部形成较宽裂缝,而对于气泡含量低的试样,其破坏形态与普通混凝土基本一致。     

基于微观结构特征混凝土动态抗拉强度提高机理及其统一模型

混凝土动态抗拉强度提高机理是混凝土动态力学特性研究的难点和热点。影响混凝土动态强度的因素很多，主要包括混凝土静态强度、粗骨料、水灰比、养护条件、湿度条件、龄期、温度、尺寸效应、试验手段和加载方式等。学者们试图从能量耗散、混凝土中自由水粘性、惯性力以及试验方法等方面进行机理性解释，研究尺度从宏观到细观。混凝土微观结构特征研究成果斐然，包括孔隙结构特征分类及分布模型、孔隙结构特征对强度的影响、微观结构特征的影响因素、自由水对混凝土的影响。通过总结和分析研究混凝土材料静动态强度及其微观结构特征的主要研究成果，从微观角度研究了混凝土动态抗拉强度提高机理。研究表明基于微观结构特征研究混凝土动态抗拉强度提高机理是可行的，并建立了能够解释水灰比、养护条件、龄期、含水量以及不同加载速率等因素影响混凝土动态抗拉强度微观结构机理统一模型。模型使混凝土动态抗拉强度形成得到了统一，即由固体材料效应（干强度+率效应）、自由水效应（毛细吸力+Stefan效应）以及惯性效应三部分组成，各部分在不同应变率阶段影响程度不同。     

基于欧洲规范的钢纤维陶粒混凝土力学性能试验研究

在欧洲规范ＣＥＢ－ＦＩＰＭｏｄｅｌＣｏｄｅ1990可计算出普通混凝土任意龄期的抗压强度、劈拉强度与 弹性模量的基础上,通过测试不同钢纤维掺量的陶粒混凝土在不同龄期（1ｄ、2ｄ、3ｄ、5ｄ、7ｄ、14ｄ、28ｄ） 时的抗压强度、劈拉强度和弹性模量,并与理论值作对比,验证现有欧洲规范对钢纤维陶粒混凝土力学 性能随龄期发展规律预测的适用性和准确性。研究表明:欧洲规范对钢纤维陶粒混凝土力学性能随龄 期发展规律在最初的5ｄ或3ｄ并不适用;采用1ｄ、28ｄ抗压强度、劈拉强度与弹性模量计算其他各龄期 的抗压强度、劈拉强度与弹性模量小于采用7ｄ、28ｄ抗压强度、劈拉强度与弹性模量计算得到的相对误 差的最大值。建议采用1ｄ、28ｄ的抗压强度、劈拉强度和弹性模量计算掺钢纤维的陶粒混凝土任意龄 期的抗压强度、劈拉强度与弹性模量。     

黏土混凝土在土坝防渗墙中的应用

本文在对黏土混凝土的原材料选用、配合比设计、拌合物性能、物理力学性能等进行试验的基础上，配制出了满足米家寨水库除险加固防渗墙工程需要的黏土混凝土，并成功应用于该工程。研究表明，黏粒含量较高的黏土对降低混凝土弹性模量效果显著，并使混凝土具有相对较高的强度和抗渗性能；通过调整水胶比、黏土掺量、不同外加剂的掺量，可以配制出不同性能的黏土混凝土；黏土混凝土抗压强度随龄期增长系数与普通混凝土在7d时基本一致，90d则明显高于普通混凝土；与28d相比，黏土混凝土90d弹性模量增长很少，但抗渗性能提高约5倍。     

水泥-粉煤灰-脱硫石膏固化铅污染土强度特性及预测方法

为了研究复合水泥材料固化铅污染土的强度特性,采用水泥、粉煤灰与脱硫石膏混合形成的固化剂(CFG)对铅污染土进行固化处理,基于正交试验的方法进行无侧限抗压强度测试,研究铅离子浓度与CFG掺量对土体强度特性的影响规律。结果表明:固化土的抗压强度随CFG掺量增加而增大,随铅离子浓度增加而降低;养护7 d前铅离子浓度和固化剂掺量对土体抗压强度的影响,前者大于后者,而7 d后后者大于前者;在3,7 d时2种因素对于土体的强度的影响均较小,在14 d时该影响大幅提升,到28 d时影响特别显著。结合试验成果,提出了基于养护龄期和CFG掺量的强度预测公式,研究成果可供从事铅污染土修复工作的科研人员参考。     

添加GYH高抗渗混凝土的结构特性研究

 通过测定氯离子扩散系数、孔结构、水抗渗系数和SEM观察，研究了减水剂、引气剂、微细集料复合添加剂对水泥净浆、砂浆和混凝土结构特性的影响。结果表明：添加GYH①可通过减水、引气和化学反应的协同作用，减小开口孔体积、阻断毛细孔、增加C S H凝胶和改善过渡区结构，从而大幅度提高材料的抗渗性能，有利于材料强度的提高     

养护条件对混凝土毛细吸水性能的影响

养护条件对混凝土的硬化过程和微观孔隙结构的形成具有重要影响,而混凝土的毛细吸水性能与材料自身的孔隙结构及分布密切相关。开展了养护条件（标准、自然、浸水和密封养护）对混凝土毛细吸水性能影响的试验研究。对从混凝土方形板试件取出的圆柱体进行了抗压强度试验,并对沿圆柱体高度方向上等厚度切割成的3个“圆饼”试件,分别进行了超声波速和孔隙率两种指标的测试。为了实现吸水观测的连续性,利用改进的混凝土吸水测重法试验装置,开展了不同养护条件下“圆饼”试件的毛细吸水试验。试验结果发现,养护条件对混凝土的抗压强度、超声波速和孔隙率具有较大影响,是决定养护过程中强度发展和内部孔隙结构及密实性的关键因素。标准养护下强度和超声波速最大,孔隙率最小;密封养护下强度和超声波速最小,孔隙率最大;自然和浸水养护试验结果接近,介于标准和密封养护两者之间。相同养护条件下,混凝土由上到下不同位置的累积吸水量、初始吸水率和孔隙率逐渐降低,超声波速则逐渐增大,说明混凝土由上到下不同位置的密实度逐渐增大。     

三峡工程大坝混凝土长龄期耐久性能试验研究

混凝土的耐久性能直接影响混凝土结构的使用寿命。本文通过对三峡工程大坝混凝土进行龄期长达10年的耐久性能试验研究,分析了混凝土抗冻性能、抗渗性能以及混凝土碳化深度,抗冻性能随龄期的变化规律,不同养护条件对混凝土耐久性能随龄期发展规律的影响。研究表明,自然养护对混凝土长龄期耐久性能不利。研究结论可为长期工作条件下大坝混凝土的真实性能和结构安全性评价提供参考。