混凝土绝热温升的实验测试与分析

从理论上讨论了影响混凝土绝热温升的主要因素，并通过实验分析了初始入模温度、掺加粉煤灰和减水剂等因素对混凝土绝热温升和温升速率的影响．结果表明，提高混凝土初始入模温度将加速胶凝材料的水化，并缩短水化反应持续时间，这对低强度等级混凝土所用胶凝材料的水化程度影响不大，所以对其绝热温升值影响不显著，但明显降低高强度等级混凝土所用胶凝材料的水化程度，使其绝热温升值下降．掺加粉煤灰或减水剂来改变混凝土的工作性也会影响混凝土的绝热温升值和温升速率．     

砂浆的准绝热温升特性与抗压强度的相关性研究

考察了包含不同胶凝材料砂浆的准绝热温升特性及其抗压强度,获得了砂浆的水化温升值与其抗压强度的量化关系.结果表明:中热水泥砂浆的温升值和温升速率比低热水泥砂浆大;包含粉煤灰的砂浆与纯水泥砂浆相比,温升速率和温升值均明显减小:水胶比越高,砂浆的水化温升值和温升速率越小;砂浆的抗压强度与水化温升值呈正向线性关系,且这种关系基本不受胶凝材料体系和水胶比的影响.在一定范围内可由砂浆(水泥基材料)的水化温升特性推定其抗压强度.     

胶凝材料组成对高强混凝土早期温升的影响

分别在25、50℃条件下测定了水泥、水泥-矿渣、水泥-粉煤灰-硅灰三种不同胶凝材料的水化放热特性,并测定了分别用三种胶凝材料配制的相同强度等级的混凝土的绝热温升。试验结果表明:无论在常温还是高温条件下,水泥-粉煤灰-硅灰体系的水化放热速率始终低于纯水泥体系;水泥-矿渣体系的水化放热速率在水化减速期的后阶段超过纯水泥体系,使其与纯水泥体系的放热量差距缩小;提高水化温度对水泥-矿渣体系的水化促进作用非常明显。混凝土的初期绝热温升与其胶凝材料在常温条件下的水化放热特性相关性强,随着内部温度的增大,绝热温升与其胶凝材料在高温条件下的水化特性具有更好的相关性。     

粉煤灰掺量对混凝土绝热温升的影响研究

文中主要研究了粉煤灰掺量对胶凝材料水化热放热规律及混凝土绝热温升的影响规律,结果表明:掺加粉煤灰可显著降低胶凝材料浆体各龄期的水化热,1d龄期时,随着粉煤灰掺量的提高,各胶凝材料水化热较纯水泥分别降低29.1%、30.4%、32.0%、33.5%、33.6%和36.2%,但随着龄期的延长,水化热降低幅度逐渐减小;混凝土的最高温度和最高温升均均随粉煤灰掺量的提高而逐渐降低,且达到最高温度的龄期延长,当粉煤灰掺量为31.0%时,混凝土最高温度可较基准混凝土降低20.7℃,最高温升可降低23.5℃。     

水泥用量对高强自密实混凝土性能的影响

对比研究了不同水泥用量对超细粉煤灰配制的高强自密实混凝土工作性能、力学性能、水化温升和收缩性能的影响规律.结果表明:胶凝材料总量560～600 kg/m3、超细粉煤灰掺量30％、水泥掺量在25％～60％之间时,均可配制出28 d抗压强度不低于80 MPa的高强混凝土;随着混凝土胶凝材料中水泥用量的减少,混凝土达到最高温峰的时间逐渐延长、混凝土最高水化温升值和自收缩率均逐渐的降低.     

非洲火山灰质材料在大体积混凝土中的应用

通过胶凝材料水化热试验及混凝土的绝热温升试验研究了天然火山灰质材料对胶凝材料水化放热量及对混凝土绝热温升的影响,并通过混凝土绝热温升曲线的匹配养护研究了天然火山灰质材料对大体积混凝土抗压强度的影响。结果表明:掺入不同天然火山灰质材料能降低胶凝材料体系的水化热,与掺入粉煤灰降低的程度相当或更低;掺入天然火山灰质材料能降低混凝土的绝热温升,与掺入粉煤灰降低程度相当或更低;火山灰混凝土在匹配养护条件下强度高于标准养护条件,但随着龄期的增加,标准养护混凝土后期强度又高于匹配养护;与粉煤灰相比,天然火山灰质材料活性较低。     

入模温度对大体积混凝土胶凝材料体系水化放热特性的影响研究

入模温度是影响大体积混凝土内部温度场变化的重要因素之一。采用水化微量热仪,研究了入模温度(15、25、35℃)对纯水泥体系、水泥-粉煤灰体系、水泥-矿粉体系及矿物掺合料双掺体系下的水化放热特性影响规律。研究结果表明,提高入模温度对于胶凝材料体系的水化放热反应促进效果明显,掺加粉煤灰和矿粉可以降低混凝土的放热量和放热速度,大体积混凝土在满足混凝土设计强度的条件下,配合比设计应当尽量降低水泥及矿粉的用量,同时降低浇筑施工时的入模温度。     

港珠澳大桥自防水混凝土的配制技术研究

依托港珠澳大桥具体工程实例,对海洋氯盐环境下大体积混凝土自防水的配合比设计进行了研究。通过试验确定胶凝材料用量、矿粉掺量、入模温度等参数对混凝土绝热温升、升温速率的影响,并结合混凝土抗渗性的试验结果,确定了符合设计要求的自防水混凝土配合比。     

水泥细度与成分对混凝土温升的影响

大体积混凝土的绝热温升影响因素众多,其中水泥细度与组成成分的影响研究较少。分别测试了不同水泥细度及碱含量、粉煤灰掺量与石膏含量等对混凝土温升的影响规律。研究结果表明,随着水泥比表面积的增加,混凝土绝热温升值与温升速率随着水泥细度增加而增大;水泥碱含量在0.4%~1.2%范围内,水泥碱含量增加,其最大温升值减小,水泥碱含量过高或过低都会延长混凝土温升时间;粉煤灰的掺入有利于降低混凝土最大温升值;石膏含量增加也对控制混凝土温升有利。     

水化温升抑制剂对混凝土性能的影响

水泥水化温升产生的温度应力是混凝土出现裂缝的主要原因，研究了不同掺量水化温升抑制剂对C50混凝土拌合物性能、混凝土绝热温升、抗压强度和抗氯离子渗透性能的影响规律。结果表明：水化温升抑制剂对混凝土拌合物流动性有一定影响，凝结时间大幅度延长，绝热温升可降低8%～29%；水化温升抑制剂延缓了胶凝材料的水化进程，使得混凝土的7 d抗压强度大幅降低，但不影响水泥和矿物掺合料的最终水化程度，56 d抗压强度较不掺时的降幅不大于10%；掺加水化温升抑制剂降低了混凝土的28 d抗氯离子渗透性能，但随着龄期的延长，对56 d抗氯离子渗透性能的降低幅度显著减小。     

Modeling of hydration kinetics in cement based materials considering the effects of curing temperature and applied pressure

Portland cement is the most widely used cement in the world. In the industrial by-products suitable for use as mineral admixtures in Portland concrete are ashes produced from the combustion of coal and granulated slag in metal industries. However, comparing such ashes with Portland cement, determining the hydration of this concrete is much more complex because of the reaction between calcium hydroxide and fly ash or slag. In this paper, the production of calcium hydroxide in cement hydration and its consumption in the reaction of mineral admixtures are considered in order to develop a numerical model for simulating the hydration of concrete, which contains fly ash or slag. The proposed numerical model includes the effects of water to binder ratios, slag or fly ash replacement ratios, curing temperature, and applied pressure. The heat evolution rate of fly ash- or slag-blended concrete is determined by the contribution of both cement hydration and the reaction of mineral admixtures. Furthermore, an adiabatic temperature rise in hardened blended concrete is evaluated based on the degree of hydration of the cement and mineral admixtures. The proposed model is verified through experimental data obtained from the concrete with different water-to-cement ratios and mineral admixture substitution ratios at elevated temperature and high pressure.     

天津津塔大体积混凝土底板的裂缝控制研究

为了避免天津津塔工程大体积混凝土底板施工过程中产生裂缝,通过合理的原材料优选和配合比设计,减小了混凝土在水化硬化过程中的发热量,降低了混凝土的绝热温升。通过足尺模型试验,证明了所选用混凝土配合比及施工、养护方法能够满足实际底板施工过程中控制裂缝的要求。     

粉煤灰掺量对混凝土绝热温升的影响

通过实验研究了不同粉煤灰掺量对混凝土绝热温升的影响.研究结果表明：在一定龄期之后,较高水胶比低强度等级混凝土的绝热温升随粉煤灰掺量的增加而下降,而较低水胶比高强度等级混凝土的绝热温升随粉煤灰掺量的增加而上升,但当粉煤灰掺量达到50%（质量分数）时,其绝热温升反而下降;粉煤灰掺量为0,20%,30%,60%时,等强度等级C30混凝土的绝热温升随粉煤灰掺量的增加而下降.     

变温条件下粉煤灰对混凝土抗压强度的影响

以混凝土绝热温升为温度参考依据,模拟混凝土早龄期的变温过程,研究了在变温条件下掺加粉煤灰对混凝土抗压强度的影响.强度等级为C30级时.粉煤灰混凝土3 d后的抗压强度高于纯水泥混凝土;强度等级为C80级时,粉煤灰混凝土4 d后的抗压强度高于纯水泥混凝土.通过工程实例研究了不同养护条件对大掺量粉煤灰混凝土强度发展的影响,发现温度匹配养护下7 d的抗压强度远高于在标准养护和同条件养护下的抗压强度.     

大掺量粉煤灰混凝土在大体积结构中的应用

对国贸三期主塔楼大体积底板工程中使用的大掺量粉煤灰混凝土畅行无阻 水化温升、力学性能和体各人稳定性的检测。结果表明，混凝土的水化温升较低，60d抗压强度为58MPa，满足工程设计中的要求，且体积稳定性良好。大量粉煤灰的掺入，有效降低了混凝土的水化热。由于大体积混凝土内部温度仍高于环境温度，其早期强度和弹性模量仍有较快增长。     

矿物掺合料对未水化水泥的后期水化危害的抑制作用

低水灰比混凝土中存在大量未水化的水泥,其后期继续水化将导致混凝土的损伤,表现为抗压强度显著降低及耐久性变差.为抑制未水化水泥的后期水化危害,研究了粉煤灰和矿渣单掺或双掺后对混凝土后期性能的影响,结果表明,双掺粉煤灰和矿渣可以有效抑制混凝土中未水化水泥的后期水化危害.     

粉煤灰混凝土的技术经济性研究

本文研究了粉煤灰的组成和性能,以及掺粉煤灰对混凝土的和易性,强度、绝热温升,干缩变形及耐久性等的影响,并分析了粉煤灰混凝土的经济的。     

掺合料对混凝土胶空比及其抗压强度的影响

为研究混凝土抗压强度变化,以掺入不同掺合料为变量来研究混凝土胶空比和抗压强度的变化。通过试验得出:复合胶凝体系的抗压强度在胶空比相同时,还受相应孔隙率的限制。高磷粉掺量体系C-2PP在相同胶空比条件下,其抗压强度有低于C-PP甚至低于C体系的趋势。这是因为高掺量导致的相对高孔隙率,而且孔隙率则又可归因于磷粉反应程度的严重下降;相对于水泥水化形成的C-S-H凝胶,矿粉火山灰反应生成C-S-H凝胶吸附了更多原本可被水化利用的自由水,因此减少了可测得的非蒸发水量,进而降低了水泥的水化程度,从而扰动了该体系胶空比与孔隙率的关系;随着磷粉掺量的增加,其磷粉反应程度的显著降低,将导致该体系孔隙率的升高和胶空比的降低。     

路面水泥混凝土抗折强度的研究

研究了硅粉对混凝土抗折强度的影响,根据试验数据总结出混凝土２８ ｄ 抗折强度与灰水比、硅粉掺量之间的定量关系;研究了硅粉和粉煤灰的复合效应,总结出水灰比为０－４５ 的情况下,混凝土２８ ｄ抗折强度随粉煤灰掺量和硅粉掺量的变化规律;并对粉煤灰混凝土的后期抗折强度进行了研究。