新型混凝土减缩剂的研究(I)-水泥胶砂试验

自收缩会造成混凝土的早期收缩开裂 ,严重影响混凝土结构的强度和耐久性。选取了几种非离子型表面活性剂 ,通过种类和掺量的优化 ,研制出了混凝土用减缩剂。试验结果表明 :这些减缩剂具有良好的减缩效果 ,对强度无不良影响 ,适合实际工程应用。     

减缩剂对水泥基材料减缩效果的研究

综述水泥基材料各类常见收缩的特点、机理及对水泥基开裂的影响.通过自由收缩、质量损失、强度、平板抗裂性等试验研究减缩剂(SRA)的减缩抗裂效果.加入SRA,砂浆早期收缩明显减小,且减缩率前7d最大.而质量损失早期高于未加SRA的,后期则趋于平缓;SRA降低砂浆抗压、抗折强度.这与SRA降低砂浆孔隙水表面张力、延缓水泥水化、改变孔结构有关.平板抗裂对比试验表明:抗裂效果聚丙烯纤维最好,减缩剂次之,膨胀剂最差.     

减缩剂对混凝土开裂的抑制作用

通过对混凝土的裂缝成因及混凝土减缩剂（SRA）的功能成分分析,对SRA抑制混凝土裂缝出现的机理进行讨论．结合实验结果,分析SRA对混凝土裂缝形成的抑制效果,从微观角度验证了SRA对混凝土收缩的抑制机理．结果表明：掺入适量SRA能较大程度地改善混凝土的收缩情况,主要机理是SRA改善混凝土中骨料与水泥石的结合,所含的膨胀组分补偿混凝土的收缩．     

减缩剂与减水剂的相容性研究

研究了两种减缩剂与四种减水剂复合后对溶液表面张力、混凝土坍落度、混凝土强度、混凝土自由收缩和砂浆收缩的相容性问题.试验结果表明,两种自身表面张力相近的减缩剂对蒸馏水和减水剂溶液表面张力的作用差异较大,但对砂浆和混凝土的减缩率几乎相同,收缩规律的影响相似,说明表面张力并不是减缩率的惟一决定因素.就减缩率而言,减缩剂与减水剂的相容性是较好的,而对强度的相容性相对较差,其作用机理与减水剂分子的支链数及负离子基团数有关.     

混凝土减缩剂的试配及其性能分析

通过试验配置一种混凝土减缩剂,由于混凝土减缩剂一般都是表面活性物质,参考一些国内外减缩剂的主要化学组成成分,初步选定以下几种化学物质：叔丁醇、三乙醇胺及聚乙烯醇,然后对这些物质依次进行表面张力测定试验、高强水泥胶砂干缩试验、砂浆强度试验,最后选出可以明显减小砂浆试块干缩量并且对砂浆的强度又影响不大的物质,作为试用混凝土减缩剂。     

掺合料与减缩剂对混凝土早期收缩的影响

目的 研究减水剂、矿粉、粉煤灰和减缩剂对混凝土早期收缩的影响及其作用机理，以期降低混凝土早期收缩和控制早期收缩裂缝．方法 采用自行设计的混凝土早期收缩测试装置，用位移传感器测量从初凝开始的早期收缩，试验研究了12组不同配合比的混凝土早期收缩．结果 单掺减水剂使混凝土早期收缩增大4倍左右．掺减水剂并保住水胶比不变时，粉煤灰和矿粉等量取代水泥10％～50％，混凝土早期收缩率分别下降8％～20％和5％～15％．减缩剂使混凝土早期收缩减小45％以上．结论 减水剂极大地增加混凝土早期收缩．粉煤灰和矿粉等量取代水泥，均能降低混凝土早期收缩．减缩剂与减水剂、矿粉和粉煤灰相容性好，并能有效减小早期收缩，是控制混凝土早期收缩裂缝的有效措施之一．     

减缩剂与聚丙烯纤维对混凝土早期收缩开裂的影响

目的研究减缩剂、聚丙烯纤维及其混合掺入对混凝土早期收缩开裂的影响规律及作用机理．方法采用板状试件法测试混凝土在两种干燥条件下的早期开裂状况，利用非接触式混凝土收缩仪测定混凝土早期自收缩与干燥条件下的总收缩，并通过压汞仪和扫描电子显微镜分析了各混凝土孔隙结构和微观形貌．结果加入减缩剂明显降低了混凝土早期自收缩和干燥收缩，因而显著地减轻了混凝土早期开裂．聚丙烯纤维能在一定程度上降低早期自收缩，但由于早龄期部分纤维-砂浆界面处结合不良且在混凝土中引入一些大孔，使干燥条件下混凝土的总收缩值增大；它使混凝土早期收缩裂缝分散、宽度减小，但却增加了小裂缝数量和开裂面积．结论减缩剂、聚丙烯纤维的掺入均能改善高性能混凝土早期开裂，其作用效果优劣次序为：减缩剂〉减缩剂＋聚丙烯纤维〉聚丙烯纤维．     

膨胀剂、减缩剂对超高性能混凝土自收缩性能的影响

为了解决超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)存在的收缩开裂风险高等问题,研究膨胀剂、减缩剂对UHPC自收缩性能的影响,开展单掺膨胀剂或减缩剂UHPC的扩展度、基本力学性能及自收缩规律的试验研究,并在此基础上对膨胀剂与减缩剂双掺后的减缩效果进行研究.试验结果表明,膨胀剂或减缩剂单掺均提高UHPC扩展度;膨胀剂或减缩剂单掺均降低28 d抗压强度;掺膨胀剂、减缩剂UHPC的28 d自收缩发展可分为3个阶段:快速发展期、缓慢发展期、平稳期;单掺膨胀剂或减缩剂均有效抑制UHPC各阶段的自收缩,其中,膨胀剂HP-CSA质量分数为6.0%时减缩效果最佳,28 d减缩率达93.6%,减缩剂SBT~?-SRA(I)质量分数为1.5%时减缩效果最佳,28 d减缩率为43.0%;膨胀剂与减缩剂双掺时未产生协同效应.     

高分子减缩密实剂对水泥基材料性能影响研究

采用高分子减缩密实剂改善水泥基材料的性能,研究了高分子减缩密实剂对水泥基材料的抗渗性能、体积稳定性、抗开裂性能、抗硫酸盐侵蚀、抗冻融循环的影响,并通过扫描电镜观察了28 d龄期净浆水化产物的形貌。结果表明,相比于未掺组,掺入2%高分子减缩密实剂的水泥基材料,混凝土的28 d渗透高度比为27%,砂浆的渗透压力比达300%,混凝土28 d氯离子迁移系数比下降至61%,混凝土的28 d收缩率比为87%,砂浆的早期抗开裂性能比可达76%,KS150次混凝土抗压强度耐蚀系数比提升至122%,混凝土抗冻等级达到F300,净浆水化产物形态得到优化,由疏松的团状结构转化为致密的簇状结构。     

混凝土阻裂外加剂功效性试验研究

通过干燥收缩、自收缩、平板和大小圆环约束开裂等试验方法找出减缩剂使用最佳方式。研究结果表明：减缩剂外涂和内掺具有相同的减缩效果，此外减缩剂内掺能够通过初始不稳定引气作用大幅度改善新拌混凝土的工作性；减缩剂和膨胀剂复合使用可以进一步增强其减缩效果，同时可以降低单独使用膨胀剂养护不当出现不均匀膨胀而导致混凝土开裂的风险，二者复合效应能够显著改善混凝土体积稳定性能。     

高强钢筋高强混凝土梁裂缝宽度验算方法的研究

通过对高强钢筋高强混凝土梁的试验研究和理论分析,导出了其抗裂弯矩和裂缝宽度的计算公式,经检验计算结果与试验结果吻合较好。     

超高强高性能混凝土研究与应用现状

根据大量试验结果,给出了配制超高强高性能混凝土的四条关键技术;总结了使用超高强高性能混凝土的主要优点;概括介绍了国际上超高强高性能混凝土的应用现状;分析讨论了超高强高性能混凝土在应用中的可泵性问题、脆性问题和体积稳定性问题。     

抗裂型外加剂对粉煤灰混凝土抗压强度的影响

考虑抗裂型外加剂类型及其掺量的影响,开展了粉煤灰混凝土在养护与硫酸盐腐蚀条件两种情况下抗压强度的试验研究。试验结果表明：不同粉煤灰掺量下UEA型膨胀剂对混凝土力学性能的影响规律一致,HME-V高效抗裂剂的影响规律不同。养护龄期内,掺加UEA或HME-V与30%粉煤灰的混凝土抗压强度值均在90 d后处于稳定,掺量均以5%为最佳强度掺量,硫酸盐腐蚀后以5%外加剂掺量的试件损失最低。5%和8%两种掺量下,随着粉煤灰掺量的提高（10%~30%）,掺加两种抗裂外加剂的试件28 d抗压强度均降低。养护的30%粉煤灰掺量的UEA试件强度总大于HME-V试件。硫酸盐腐蚀后掺加HME-V的试件强度大于UEA试件强度。HME-V外加剂较UEA能更好地延缓硫酸盐腐蚀造成的力学性能损失。     

超细矿粉对高性能混凝土强度的影响

选取2种超细矿粉,采用正交试验方法,制备工作性良好的高性能混凝土,研究了超细矿粉代替硅灰对高性能混凝土强度的影响.结果表明：用超细矿粉替代硅灰配制的高性能混凝土强度得到明显提高,某些配比的试验效果优于硅灰,是硅灰优良的替代品.     

外加剂对低温条件混凝土抗冻临界强度的影响

目的 为了防止冬期施工中混凝土早期受冻及由于掺入大量防冻剂对混凝土耐久性带来的不利影响．方法 采用恒低温一次冻结法和自然变低温多次冻结法，研究了掺加以早强、减水、引气为主要组分的复合外加荆辅以矿物掺合料混凝土在低温条件下的强度发展情况，及其对抗冻临界强度的影响，以及不同组分混凝土的强度发展情况、抗冻临界强度和达到抗冻临界强度的时间，并对试验结果进行对比分析．结果试验结果表明，以减水、引气、早强为主的复合外加荆并复掺矿物掺合料的混凝土，在低温条件下强度发展好，双掺粉煤灰10％和硅灰4％取代水泥，在恒低温条件下28h达到抗冻临界强度3．5MPa，变低温条件下34h达到抗冻临界强度4．1MPa．结论 以减水、引气、早强为主的复合外加剂并复掺矿物掺合料的混凝土，能够防止早期受冻，强度发展及抗冻临界强度均能满足冬季施工要求．     

高强砼柱抗剪强度的试验研究

本文通过１６根高强砼桩的试验，研究了高强砼框架柱的抗剪性能，讨论了剪跨比，轴压比等因素对破坏形态，开裂剪力及抗剪强度的影响。对现行规范的抗剪计算公式的适用性进行了探讨。研究成果填补了国内高强砼框架柱抗剪强度研究的空白，可作为编制高强砼设计规范的参考。     

绿色高性能混凝土与矿物掺合料的研究进展

混凝土的发展必然走向绿色高性能的道路,而绿色高性能混凝土发展又必然会推进矿物质掺合料的研究及应用,本文较为系统地介绍了矿物掺合料研究与应用需要解决的支撑理论、应用技术及应用推广的问题。     

超高强混凝土配制技术的试验研究

通过10组超高强混凝土棱柱体单轴受压试验,探讨了砂率、水胶比、钢纤维和材料组成与用量等对超高强混凝土基本力学性能的影响规律．试验结果表明：在胶凝材料总量不变的情况下,减少水泥用量而相应增大粉煤灰用量,混凝土的流动性及抗压强度得到改善;减少胶凝材料用量可大幅度降低混凝土成本,对强度没有特别不利的影响,但混凝土流动性降低较多．