高性能混凝土中自身相对湿度变化与自收缩的研究

研究了不同水胶比、浆体体积含量、复掺硅灰与磨细矿渣粉对混凝土自干燥效应引起的自身相对湿度(autogenous relative humidity,ARH)变化与自收缩(atuogenous shrinkage,AS)的影响,以及两者之间的相互关系.结果表明,水胶比是影响混凝土ARH变化与AS的主要因素.随水胶比的降低,混凝土ARH变化与AS越大.混凝土中浆体体积含量越高,自干燥效应引起的ARH变化与AS越大.复掺硅灰与磨细矿渣粉使得混凝土后期的ARH变化与AS比基准混凝土大.不同水胶比、浆体体积含量以及复掺硅灰与磨细矿渣粉混凝土的ARH变化与相应的AS大小均具有非常显著的线性相关性.     

大掺量混合材高性能混凝土的制备及强度特性

在固定用水量为130 kg/m3下,研究了粉煤灰、磨细矿渣和硅灰对水泥替代量为30%、50%、70%,水胶比为0.33的高性能混凝土的制备。探讨了粉煤灰、硅灰和矿渣对新拌混凝土流动性和抗压强度的影响。在低水胶比情况下,粉煤灰、磨细矿渣和硅灰大掺量复掺,可制备得到工作性良好、早期强度满足要求和后期强度有极好发展的高性能混凝土;在高效减水剂的作用下,在大掺量混合材混凝土中以硅灰、磨细矿渣取代部分粉煤灰,可以有效提高大掺量混凝土的早期强度,进一步改善新拌混凝土的工作性。     

矿物掺合料和外加剂复合使用抑制ASR的效果研究

为研究矿物掺合料和外加剂复合使用抑制ASR的效果,应用CECS 48∶93标准,研究了粉煤灰和硅灰复合使用,粉煤灰、硅灰和高效减水剂复合使用,粉煤灰、硅灰和引气剂复合使用抑制ASR的效果.试验结果表明:当基准砂浆水胶比一定,且对比砂浆与基准砂浆具有相同流动度时:(1)粉煤灰和硅灰复合使用在一定程度上可以抑制ASR,粉煤灰掺量越高其抑制效果越明显.(2)粉煤灰、硅灰和高效减水剂复合使用时能够抑制ASR,其抑制效果优于粉煤灰、硅灰单独复合使用时的效果.(3)粉煤灰、硅灰和引起剂复合使用时能够抑制ASR,其抑制效果也优于粉煤灰、硅灰单独复合使用时的效果.     

矿物掺合料对混凝土氯离子渗透扩散性研究

研究了不同种类、不同掺量的矿物掺合料对混凝土氯离子渗透性的影响,试验结果显示:单掺矿物掺合料(磨细粉煤灰、矿渣、硅灰)改善混凝土抗氯离子渗透能力,且改善效果硅灰最佳,磨细粉煤灰其次,矿渣最差.从机理上分析,矿物掺合料的火山灰效应改善了混凝土中水泥石与集料之间的薄弱界面,降低孔隙率,使孔细化,同时生成更多低碱度的C-S-H凝胶增加混凝土的Cl-固化能力,从而提高了混凝土抗氯离子渗透能力.     

大掺量矿物掺合料混凝土的干燥收缩与数学模型

本文研究了矿物掺合料和膨胀剂对混凝土干燥收缩的影响。结果表明．在低水胶比等量取代55％水泥的情况下,单掺矿渣时混凝土的干燥收缩值最小,双掺矿渣和粉煤灰时混凝土干燥收缩值略有增加,复合掺加硅灰时将显著增大混凝土的干燥收缩,复合掺加膨胀剂有利于降低干燥收缩值。此外,建立了大掺量矿物掺合料混凝土干燥收缩的复合指数函数模型,该模型与实测值非常吻合。     

钢筋混凝土早期收缩特性的研究

为了考察钢筋限制条件下外加剂和掺合料对混凝土早期收缩性能的影响,测量了掺加多种掺合料的钢筋混凝土早期收缩应变和应力的发展情况,应用钢环实验考察了混凝土的早期收缩开裂情况．结果表明,磨细矿渣和硅灰会显著增加混凝土的早期收缩;石灰石粉和粉煤灰能明显抑制混凝土的早期收缩,石灰石粉的效果最好;膨胀剂降低混凝土收缩的早期作用明显;钢环实验是一种较好的检验早期收缩开裂的实验方法．     

兰新铁路第二双线混凝土矿物掺合料掺量优化试验研究

通过对不同混凝土的坍落度、坍落扩展度、不同龄期强度和电通量等指标的测定,研究了粉煤灰和磨细矿渣粉的掺量对兰新铁路第二双线新疆段混凝土的工作性、强度和耐久性的影响.研究结果表明:粉煤灰的掺入可提高混凝土的流动性,抑制水泥早期水化反应速度,而磨细矿渣粉的掺入可提高混凝土的粘聚性和保水性,对流动性不利;两者均能有效降低混凝土电通量.粉煤灰和磨细矿渣粉按适当比例复合掺入对混凝土性能的改善具有更好的效果,对于C30混凝土,粉煤灰掺量为15%,磨细矿渣粉掺量为15%,对于C40混凝土,粉煤灰掺量为15%,磨细矿渣粉掺量为20%,对于C50混凝土,粉煤灰掺量为10%,磨细矿渣粉掺量为30%时,混凝土的工作性、强度和耐久性最好.     

大流动性轻集料混凝土研究

研究了粉煤灰、矿渣、硅灰掺合料对大流动性轻集料混凝土性能的影响。试验结果表明，掺合料单掺效果不及复掺；用堆积密度为503kg/m^3，筒压强度为3．08MPa的页岩陶粒，复合掺入20％的磨细粉煤灰和20％的磨细矿渣，可配制出塌落度267mm、扩展度650mm,28d强度为28．8MPa，表观密度为1804kg/m^3的免振捣大流动性轻集料混凝土；轻集料的物理力学对大流动性轻集料混凝土的性能有重要影响。     

生态纤维混凝土的收缩性能试验研究

高性能混凝土低水胶比和掺加矿物掺合料的特点使得混凝土收缩加剧并且引起早期裂缝问题.采用粉煤灰和硅灰作为纤维混凝土的掺合料,通过混凝土配合比的正交试验,利用极差和方差分析,研究了水胶比、砂率、硅灰掺量、生态纤维掺量和粉煤灰掺量对混凝土7,28 d抗压强度的影响.分析了粉煤灰采用超量取代的方法对混凝土的影响.在保证混凝土抗压强度的基础上,优选混凝土配合比,进行混凝土干燥收缩试验.试验结果表明,生态纤维对混凝土强度影响不明显,与矿物掺合料复掺可显著抑制混凝土的干燥收缩.     

矿物掺合料对高性能混凝土塑性收缩裂缝的影响

采用四周约束平板法测试系统,研究了粉煤灰、矿渣及硅灰不同掺量比对高性能混凝土早期塑性开裂的影响,同时对其开裂机理进行了研究探讨。试验结果表明：粉煤灰和矿渣的掺入对混凝土早期塑性开裂均有很好的抑制作用,粉煤灰的抑制效果要优于矿渣;硅灰的掺入加剧了混凝土的早期塑性开裂,并随着掺量的增加开裂愈加明显。     

白云石砂为骨料高强混凝土的制备

为了降低活性粉末混凝土的制备成本同时获得高强度制品,根据活性粉末混凝土的制备原理,采用价格相对较低的白云石砂、白云石粉取代其原料中价格较高的石英砂、石英粉来制备高强混凝土.利用水泥,硅灰,粉煤灰三元胶凝材料体系,在水泥,白云石粉,减水剂的相对掺量不变的条件下,用单元变量的方法分别改变水胶比,以及硅灰、粉煤灰、白云石砂和钢纤维的掺量,探讨了不同配合比设计对样品强度的影响.通过研究发现:水胶比,以及粉煤灰、硅灰、白云石砂的掺量变化对样品的抗压强度影响较大,抗折强度的影响较小,而钢纤维掺量变化对样品的抗压和抗折强度的变化都很明显.最后得出最佳配合比设计为:水胶比为0.16,硅灰、粉煤灰、白云石砂、白云石粉的掺量分别为水泥用量的0.3、0.3、0.9、0.2,钢纤维的掺量为体积分数的2%,减水剂的掺量为胶凝材料总量的2%.制备的混凝土样品脱模后先采用水泥砼标准养护2天,再于90℃热水中养护3天,测得样品的抗压强度超过150MPa,抗折强度达到30MPa.     

UFA水泥基材料早期自干燥及自收缩研究

基于水泥石孔隙理论对超细粉煤灰（Ultra-fine fly ash，简称UFA）水泥基材料的早期自干燥效应进行了理论分析及试验研究。在此基础上，采用改进的混凝土自收缩试验装置对UFA混凝土的早期自收缩变形进行了测试。结果表明，相比于基准水泥石，UFA水泥石内部自干燥程度大大降低；且随着UFA的掺入，混凝土早期水化反应的有效水灰比增大，自收缩变形随之减小，进一步证明水泥基材料早期内部孔隙的自干燥效应与混凝土的早期自收缩变形具有较好的相关性。     

粉煤灰-脱硫石膏水泥基材料水化活性及微结构

采用DTA—TG、XRD、SEM以及宏观水化收缩和强度试验等手段研究了粉煤灰一脱硫石膏一水泥三元复合胶凝体系的水化过程、活性效应及微观结构等,根据试验结果总结了复合胶凝材料的水化动力学过程。结果表明,粉煤灰一脱硫石膏水泥石的钙矾石吸热峰强于基准样;在各组分相互活性激发和外掺激发剂作用下,粉煤灰一脱硫石膏水泥石中2次水化效应明显;SEM、XRD表明水泥石早期有明显的钙矾石生成,同时粉煤灰颗粒的表面侵蚀现象明显,进一步说明复合胶凝体系的早期活性得到有效激发,硬化后综合性能得到有效保证。且宏观收缩及强度试验也从侧面印证了微观试验结果。粉煤灰一脱硫石膏水泥基复合胶凝材料体系的研发可大量消耗燃煤电厂的工业废渣,具有显著的“绿色”效应。     

Sr、Cs在碱矿渣-粘土复合水泥水化物粉体中的吸附行为

水泥的水化物对核索离子吸附性能将影响水泥固化体对核索离子固化性能。应用静态吸附法研究碱矿渣一粘土复合水泥（AASCM）水化物粉体对模拟放射性核素Sr、Cs的吸附性能及其影响因素，并和硅酸盐水泥（Pc）、铝酸盐水泥（AC）、矿渣硅酸盐水泥（PSC）、碱矿渣水泥（AASC）进行对比。结果表明，实验条件下，母液浓度提高，AASCM水化物粉体对Sr、Cs的吸附量增大，吸附比减小；温度升高，吸附平衡时间缩短，吸附量和吸附比下降。Cs在AASCM粉体中的吸附在一定的浓度范围内服从Freudlich吸附等温方程；AASCM水化物粉体与Sa^2＋的作用在母液浓度较大时存在吸附和沉淀双重机制，与Cs^＋的作用则主要是吸附机制；AASCM水化物粉体较PC、AC、PSC、AASC具有更强的吸附能力。     

Dynamic elastic modulus of cement paste at early age based on nondestructive test and multiscale prediction model

This paper introduced a nondestructive testing method to evaluate the dynamic elastic modulus of cement paste. Moreover, the effect of water-cement ratio and conventional admixtures on the dynamic elastic modulus of cement paste was investigated, in which three kinds of admixtures were taken into account including viscosity modifying admixture （VMA）, silica.fume （SF）, and shrinkage-reducing admixture （SRA）. The experimental results indicate that the dynamic elastic modulus of cement paste increases with decreasing water-cement ratio. The addition of SF increases the dynamic elastic modulus, however, the overdosage of VMA causes its reduction. SRA reduces the dynamic elastic modulus at early age without affecting it in later period. Finally, a multiscale micromechanics approach coupled with a hydration model CEMHYD3D and percolation theory is utilized to predict the elastic modulus of cement paste, and the predictive results by the model are in accordance with the experimental data.     

复合外掺料对高性能水泥胶砂性能的影响

以低水胶比高强度水泥胶砂为研究对象,初步探讨了高效减水剂、矿渣、粉煤灰、膨胀剂、高吸水树脂及聚合物纤维等组分构成的复合外掺料对水泥基材料的工作性、早期自收缩和力学性能的影响.通过试验结果的对比,发现同时掺入高效减水剂、矿渣、粉煤灰、膨胀剂和高吸水树脂的水泥胶砂流动性最好,流动度经时损失最慢,早期自收缩最小,同时早期力学性能较好.聚合物纤维的掺入有效地提高了水泥胶砂的韧性和体积稳定性.     

Influence of ultra-fine fly ash on hydration shrinkage of cement paste

1INTRODUCTION Hydrationshrinkageisalsoknownaschemicalshrinkage[1].Thesolidvolumeincreasesafterce menthydrating,buttheabsolutevolumeofcementwatersystemreduces.Usuallythetotalamountofvolumeshrinkageofcementwatersystemis7%9%[1,2].Withthedevelopmentofthetechno logyofcementandconcrete,concretewithhighstrengthandhighperformanceisthedevelopingtendencynow.However,nowadays,comparedwithordinaryconcrete,thehydrationshrinkageofhighperformancecementconcreteincreasesobvi ouslybecauseoftheaccelerationof…     

Influence of Superplasticizers on Early Age Drying Shrinkage of Cement Paste with the Same Consistency

The influence of superplasticizer(SP) on the early age drying shrinkage of cement paste with the same consistency was investigated. To conduct the test, which lasted for 72 hours, three paste mixtures were used for comparison. The 72 hours early age drying shrinkage staring from the initial setting time was measured by a clock gauge. The pore size distribution was measured by Mercury Intrusion Method. The surface tension of capillary simulation liquid and mass loss of paste were also measured. The experimental results showed that the addition of SP increased the early drying shrinkage greatly. The ratios of water evaporation and the total free water in mixtures added with SPs showed great differences. SPs fined the capillary pores of paste, and the volume of pore with diameter within 50 nm was well consistent with shrinkage rate. The addition of SPs did not raise the capillary liquid surface tension. It showed that with the volume of pore with diameter within 50 nm and the ratio of water evaporation and the total free water a tolerable shrinkage result of paste added with SP could be predicted, and the elastic modulus could have an influence on the early shrinkage. These results have never been proposed before.     

功能调整材料对水泥浆体流动性影响

使用自行研制的H管分别研究了不同功能调整材料对水泥浆体流动性的影响,得到不同种类矿物掺合料和增稠剂对水泥浆体流动性改性规律:粉煤灰掺量的增加引起浆体流动性先增加后减小;矿粉掺量越大,浆体流动性越大;硅灰和增稠剂掺量越大,浆体流动性越差。H管对水泥浆体流动性变化十分敏感,可以准确快速评价不同功能调整材料对水泥浆体流动性影响。