掺合料对混凝土抗裂性能的影响

不同的胶凝材料组成对混凝土早期抗裂性能有着不同的影响,文中选择普硅水泥混凝土、微膨胀混凝土、大掺量粉煤灰混凝土和掺硅灰混凝土4种有代表性的混凝土,通过温度-应力试验,对这几种混凝土的早期抗裂性能进行了对比分析,验证了适当的掺合料对提高混凝土早期抗裂性能的有效性。     

硅烷偶联剂与竹纤维对混凝土渗透性能的影响

通过混凝土吸水量试验、氯离子电通量试验及结合扫描电子显微镜观察混凝土微观结构,分别探究了掺入硅烷偶联剂、竹纤维以及两种材料混合掺3种不同掺入方式对早期混凝土防水性能和抗氯离子渗透性能的影响,并深入研究了两种材料影响早期混凝土渗透性能的原理。研究表明,硅烷偶联剂与混凝土发生化学反应,提高了早期混凝土的防水性能和抗氯离子渗透性能,当其掺量为2%时,混凝土的抗渗性能较好;掺入大量的竹纤维,导致混凝土内部结构疏松,显著降低了早期混凝土的防水性能和抗氯离子渗透性能;两种材料复掺仍然降低了早期混凝土防水性能和抗氯离子渗透性能,但比仅掺竹纤维时有所改善。试验方法和数据结果可为研究混凝土耐久性并运用于实际工程提供理论依据。     

低掺量聚丙烯纤维混凝土塑性收缩性能试验及其工程应用

通过聚丙烯纤维混凝土早期塑性收缩性能试验,阐述了不同掺量(体积比为0%,0.05%,0.10%和0.15%)、不同长度(3 mm,5 mm,8 mm和15 mm)的聚丙烯纤维对混凝土早期塑性收缩性能的影响。试验结果表明,低掺量的聚丙烯纤维掺入混凝土后,可控制混凝土早期塑性收缩裂缝的产生、扩展,并能降低裂缝宽度和长度。并对实际工程采用聚丙烯纤维控制混凝土塑性收缩裂缝进行了观测,结果表明,低掺量的聚丙烯纤维可以有效地控制混凝土塑性收缩裂缝。     

掺钢渣粉水泥胶砂早期收缩性能研究

混凝土保持体积稳定是防止混凝土早期开裂的关键措施,而磨细钢渣粉作为活性矿物掺合料对混凝土的干缩性能有着重要的影响。本文针对掺入不同种类、不同掺量钢渣粉的水泥胶砂早期干缩性能进行试验研究,探讨了钢渣粉对水泥胶砂干缩性能的影响规律。试验表明,磨细钢渣粉单掺或与矿渣粉复掺时,水泥胶砂的干缩率存在增大的趋势,在实际工程应用时不容忽视。     

钢-聚丙烯混杂纤维锂渣混凝土早期抗裂性能试验研究

对4组不同锂渣掺量的C50混凝土进行早期抗裂性能试验和立方体抗压试验,得出锂渣掺量为20%时,单位面积上的总开裂面积最小,早期抗裂性能和28 d抗压强度均优于其他试验组。在此基础上,单掺钢纤维、聚丙烯纤维以及二者复掺进行早期抗裂试验。结果表明:在锂渣掺量20%情况下,混凝土的早期抗裂性能排序为:两者混掺单掺聚丙烯纤维单掺钢纤维不掺纤维。其中,聚丙烯纤维掺量为1.8 kg/m~3的混杂纤维试件24 h内均未出现裂缝。     

锂渣、钢渣高性能混凝土早期抗裂性能试验研究

采用刀口法研究了水胶比、锂渣掺量、钢渣掺量和锂渣细度对复掺锂渣、钢渣高性能混凝土早期塑性收缩裂缝的影响,试验结果表明水胶比对混凝土早期抗裂性能影响较大,锂渣掺量和钢渣掺量分别次之.在相同条件下,复掺锂渣、钢渣高性能混凝土的早期抗裂性能优于普通水泥混凝土,锂渣细度的增加混凝土的抗裂性能先提高后降低.应用分形理论测量并计算不同细度锂渣、混凝土裂缝的分形维数为评价早期开裂提供了有力的工具.     

沸石粉对混凝土耐久性的影响

通过不同龄期混凝土抗压强度、碳化、干燥收缩和抗氯离子渗透试验,结合扫描电子显微镜微观形貌分析,研究了不同掺量沸石粉对混凝土耐久性的影响。试验结果表明,沸石粉降低了混凝土早期抗碳化性能和抗氯离子渗透性能,而掺加10%沸石粉改善了混凝土后期内部结构,提高了其后期抗碳化性能和抗氯离子渗透性能;沸石粉降低了混凝土干燥收缩性。     

玄武岩纤维增强磷酸镁水泥混凝土早期抗裂性能试验研究

为了探究玄武岩纤维增强磷酸镁水泥混凝土的早期抗裂性,对短切玄武岩纤维含量为0.5%、1.0%、1.5%的磷酸镁水泥混凝土进行了早期抗裂性能试验,并且以试件裂缝的宽度和数量等作为评价指标,对比分析了玄武岩纤维的掺量对磷酸镁水泥混凝土早期抗裂性能的影响。试验结果表明：纤维体积掺量为0.5%、1.0%、1.5%的玄武岩纤维增强磷酸镁水泥混凝土,在早期抗裂性能对比试验后裂缝降低系数分别为8.2%、59.3%、78.0%。随着玄武岩纤维掺量的增加,磷酸镁水泥混凝土的早期抗裂性能逐渐提高。当体积掺量达到1.5%时,钢筋磷酸镁水泥混凝土的早期抗裂性能也有显著提高。     

不同掺合料对水工混凝土性能影响的研究

通过对混凝土的力学性能、耐久性能、变形性能和热学性能的研究,分析了水胶比、粉煤灰、磷渣等对普通混凝土性能的影响。试验结果表明:不同水胶比条件下,由于磷渣的缓凝作用,早期复掺粉煤灰磷渣混凝土抗压强度低于单掺粉煤灰,后期相差不大,且各龄期劈拉强度和轴拉强度有增高趋势。复掺粉煤灰磷渣混凝土抗渗性、抗碳化性优于单掺粉煤灰混凝土,其早期干缩略低,后期与掺粉煤灰混凝土相当。     

大掺量钢矿渣复合粉混凝土基本性能试验研究

对普通混凝土、大掺量矿渣粉混凝土和大掺量钢矿渣复合粉混凝土分别进行了基本性能试验研究,包括塑性混凝土性能、硬化混凝土力学性能和耐久性。试验结果表明,大掺量钢矿渣复合粉混凝土具有早期强度高、塑性收缩和干缩低、耐久性好等特点。     

约束条件下高性能混凝土的早期开裂

早期收缩开裂是高性能混凝土，特别是大流动度混凝土施工应用中经常出现的质量通病。这种裂缝的产生主要与混凝土配合比、养护条件及混凝土所处约束条件有关。本文对掺硅灰、粉煤灰等矿物掺合料的高性能混凝土在约束条件下的早期开裂进行试验研究。结果表明：掺硅灰加剧了混凝土的早期开裂；优质磨细粉煤灰的加入对混凝土早期开裂有一定的抑制作用。     

部分约束条件下中低水灰比混凝土开裂的预测

通过自制的混凝土环形约束收缩试验装置,对部分约束条件下中低水灰比(0.30,0.35和0.40)混凝土内部(环向)拉应力及拉应力水平的发展规律进行了研究,建立了通过拉应力水平预测混凝土早期开裂的预测模型.研究结果表明,部分约束条件下混凝土早期拉应力水平的安全控制值为50%;当早期拉应力水平超过55%时,混凝土发生开裂的危险性较大.对于拟用于工程中的混凝土,可在试验室条件下对其进行部分约束收缩试验,然后依据开裂预测模型预测其工程应用后的开裂情况.     

混凝土早期抗裂性与强度的关系

采用平板状试件研究了混凝土早期抗裂性与强度的关系。试验结果表明，混凝土强度越高，尤其是早期强度越高，其早期抗裂性越差。早期养护状况对混凝土抗裂性有重要影响。据此，提出了防止早期裂缝产生的相关建议。     

矿物掺和料对混凝土早期开裂的影响

针对高性能混凝土普遍存在的早期开裂问题,采用板式混凝土开裂架研究了掺硅灰、粉煤灰、矿渣粉对混凝土早期开裂的影响规律,同时测量了混凝土早期自收缩及在干燥条件下的总收缩。试验结果表明:掺硅灰对混凝土在干燥条件下的早期总收缩影响不大,但使混凝土早期开裂加重;掺粉煤灰使混凝土早期自收缩明显减小,而总收缩并不降低;掺矿渣粉使混凝土早期自收缩和总收缩都增大,而掺粉煤灰和矿渣粉均使混凝土早期抗裂性改善,且掺粉煤灰抗裂性优于矿渣粉。掺硅灰混凝土早期抗裂性差的主要原因是混凝土早期弹性模量增大,徐变和应力松弛能力降低;而掺矿渣粉或粉煤灰混凝土早期抗裂性改善的主要原因在于混凝土早期弹性模量减小、徐变和松弛能力提高。     

混凝土早期开裂敏感性评价

温度变形和自生收缩变形等受约束形成的拉应力,是引起混凝土早期开裂的主要驱动力;单轴约束试验是试验室评价混凝土早期开裂敏感性的有效方法。文章通过温度-应力试验分析混凝土早期开裂的机理,并探讨了温度历程和自生收缩变形对混凝土开裂敏感性的影响。     

混凝土早龄期性能与裂缝控制

从混凝土微观结构出发,研究普通混凝土、高性能混凝土成型过程的时变温度场;对裂缝持续增长的早龄期混凝土物理、力学特性进行深入、系统的研究;综合考虑混凝土材料、结构特征,研究混凝土结构早期裂缝的成因机理、分析方法与控制措施;提出裂缝开展的预测和控制方法,建立裂缝扩展过程的损伤模型;在理论分析与试验研究的基础上,总结了混凝土早龄期的水化、温度、收缩、徐变、力学性能和断裂性能随时间的发展规律;综合分析各种因素对混凝土早期开裂的影响,推导了混凝土结构内部应力的增量计算方法。对室内试验与实际工程的研究表明：对混凝土早期开裂的分析应该是对混凝土温度、收缩、徐变、力学性能、结构特征等因素的综合动态分析,提出的混凝土早龄期开裂分析模型与试验结果吻合良好,采用理论模型结合数值模拟的方法可以有效提高分析过程的效率与准确性。图18参22     

混凝土早期随机塑性开裂特征及分形评价

针对混凝土早期裂缝日益严重的现象,研究不同水灰比混凝土早期开裂的规律及分形特征,为优化混凝土配合比减少早期裂缝提供理论依据。采用平板约束法对不同水灰比的混凝土的早期开裂进行测试;并应用分形理论测量并计算不同水灰比混凝土裂缝的分形维数。水灰比从0.44减小到0.28,6h裂缝总长增加2.1倍,最大裂缝宽度增加了5.9倍,分形维数从0.95增加到1.14。研究表明,水灰比的减小加剧了混凝土的塑性开裂;应用分形理论定量描述混凝土早期裂缝的分布规律是十分有效的,为评价早期开裂提供了有力的工具。     

混凝土早期徐变对开裂敏感性的影响

混凝土的开裂敏感度主要是由早期应力发展决定,早期徐变是影响由自生收缩与温度变形引起的混凝土约束应力发展的重要因素。研究了约束条件下混凝土的早期徐变松弛性质,以及应力松弛对混凝土早期开裂敏感性的影响。     

水泥细度对水泥水化及混凝土早期开裂影响

利用微量热仪法研究了细度对水泥水化热及水化放热速率的影响规律,利用非接触式激光位移传感器和集中约束平板法测试了不同细度水泥混凝土的早期收缩变形与开裂.结果显示：随着细度的增加,水泥水化热与水化放热速率增加,水化放热峰值时间明显提前;水泥比表面积提高,混凝土早期收缩增大,早期单位裂缝面积增加,但混凝土水分蒸发速率与最大裂缝宽度减小.建议混凝土工程中应限制水泥过细.