钢纤维陶粒混凝土抗裂性能研究

基于钢纤维陶粒混凝土力学性能(抗压强度、劈拉强度和动弹性模量)试验和部分约束收缩环试验,提出了开裂系数及开裂评价指标概念,给出钢纤维陶粒混凝土抗裂性能评价方法,并根据内钢环应变从膨胀变为收缩现象,定义了早期与后期的分界点。研究发现,钢纤维掺量对钢纤维陶粒混凝土的分界点龄期影响不大;可直接采用后期抗裂评价指标来评价钢纤维陶粒混凝土抗裂性能;钢纤维陶粒混凝土的抗裂性能随钢纤维掺量的增加而提高。     

复合活性剂+聚酯纤维对混凝土抗裂性能的影响

通过平板诱导开裂试验与非接触早龄期收缩试验,探讨了不同配方复合活性剂+聚酯纤维对无掺和料混凝土抗裂收缩性能的影响,并就机理简要分析。研究表明:基于浆体初期特殊界面结合效应、水化反应调节机制及均布纤维增强约束作用,相同混凝土配合比、不同配方复合活性剂+聚酯纤维组分掺量下,试样裂缝开裂面积减少率及收缩降低率效果较显著;混凝土早期收缩抗裂性能取决于复合粉剂组分中重质钙粉/氧化活性剂的合理比例;此外,优选配方掺量混凝土的工作性如坍损、含气量及压力泌水率等也得到有效改善,可施工性良好。     

基于收缩环试验对钢纤维陶粒混凝土的抗裂性能的评价研究

以往对于钢纤维混凝土抗裂性能的研究仅从钢纤维对混凝土变形能力和阻止微裂纹的角度开展,而缺乏从整体上对钢纤维混凝土抗裂性能的评价。本文通过无隔板约束收缩环试验研究了钢纤维陶粒混凝土的抗裂性能,并利用试验结果定义了内钢环应变从膨胀变为收缩的龄期为早期与后期的分界点龄期,并把此分界点龄期用于钢纤维陶粒混凝土早期与后期抗裂性能的评价。在对混凝土抗裂性能和原有基于约束收缩环试验提出的混凝土抗裂方法进行分析的基础上,提出了适用于钢纤维陶粒混凝土的抗裂性能评价方法,并进一步分析了钢纤维陶粒混凝土的早期及后期抗裂性能。研究发现,钢纤维陶粒混凝土的早期与后期的抗裂性能均随着钢纤维掺量的增加而提高。     

混凝土早龄期性能与开裂敏感性的测试技术

准确研究与分析混凝土的早龄期性能,是有效评价混凝土开裂敏感性的前提.温度-应力试验机可以同时进行单轴约束试验和自由变形试验,能准确地测量混凝土早龄期的体积变形、抗拉弹性模量和徐变松弛,以及不同约束程度下的应力发展,可准确分析和评价混凝土的早期开裂敏感性.     

混凝土泵送前后性能的对比试验研究

对混凝土泵送前后的物理性能、力学性能、抗氯离子渗透性能和抗裂性能进行对比试验,了解泵送施工对混凝土性能的影响。试验结果表明,混凝土泵送后流动性减小,含气量降低;普通混凝土泵送后早期抗压强度和抗氯离子渗透性降低,高性能混凝土则相反;混凝土的弹性模量基本不受泵送工艺的影响;在泵送前,高性能混凝土的早龄期开裂风险大于普通混凝土,泵送后普通混凝土的开裂敏感性大于高性能混凝土。     

粉煤灰混凝土早龄期抗裂性能分析

通过实验研究了掺量为30%和40%时等强度粉煤灰混凝土的早龄期拉伸强度、拉伸弹性模量和极限拉伸应变等拉伸特性和干燥收缩性能,并对其抗裂性能进行分析。结果表明:龄期48 h之前,30%掺量粉煤灰混凝土的拉伸强度、极限拉伸应变和拉伸弹性模量均高于40%掺量粉煤灰混凝土;48 h之后,两种混凝土拉伸强度基本相同;30%掺量粉煤灰混凝土的干燥收缩大于40%掺量粉煤灰混凝土;总体分析,等强度条件下,两种粉煤灰混凝土具有相近的早龄期抗裂性能。     

陶粒内养护高性能混凝土抗裂性能研究

通过平板开裂试验,研究陶粒内养护对不同强度混凝土早期抗裂性能的影响规律,并结合混凝土塑性收缩试验、绝热温升试验和内部相对湿度变化,探明陶粒内养护提高混凝土早期抗裂性能的微观机理.结果表明:在混凝土中使用饱水陶粒替代部分粗骨料,能够减少混凝土材料的早期塑性收缩,降低大体积混凝土内部的水化温升,有效提高混凝土早期的抗裂性能,达到显著的内养护效果;饱水陶粒通过减缓早龄期试件内部相对湿度的快速下降,改善了胶凝材料水化环境,有效抑制了胶凝材料水化过程引发的自干燥作用,降低了混凝土材料早期收缩,从而提高了混凝土材料的抗裂性能;C30与C60两个强度混凝土中饱水陶粒替代粗骨料的最佳比例均为20%(体积分数).     

高性能混凝土约束收缩对氯离子扩散的影响

对粉煤灰和矿渣粉双掺总量占胶凝材料总质量的百分比分别为30%,40%和50%及掺合比例分别为1∶2,2∶3和1∶1的高性能混凝土进行了平板收缩试验和快速氯离子扩散系数测定（RCM法）试验,分析了高性能混凝土有约束和无约束收缩开裂性能及对氯离子扩散系数的影响规律。研究结果表明:无约束的混凝土平板均未发生开裂,有约束的混凝土平板基本开裂,双掺矿物掺合料显著改善了混凝土的抗裂性能,当粉煤灰和矿渣粉的掺合比例为1∶1时,其抗裂性能最好,且随着掺量的增加,混凝土的抗裂性越好;矿物掺合料双掺总量和掺合比例一定时,各配比约束收缩混凝土的等效氯离子扩散系数均高于无约束收缩混凝土的氯离子扩散系数,即约束收缩增大了混凝土的氯离子扩散系数,收缩应变越大,混凝土的抗氯离子性能越差;当粉煤灰和矿渣粉掺合比例为1∶1时,约束收缩对混凝土内氯离子扩散的影响最小。     

外加剂对混凝土抗裂性能影响的试验研究

通过圆环试验,研究了4种常用减水剂和UEA膨胀剂对混凝土收缩开裂的影响。结果发现：聚羧酸系和萘系高效减水剂对净浆开裂龄期均有延缓作用,但影响规律却不尽相同。随着聚羧酸系减水剂掺量的增多,试件开裂龄期逐渐缩短,抗裂性能下降;而随着萘系减水剂掺量的增多,试件开裂龄期逐渐增长,抗裂性能提高。UEA膨胀剂在6%～12%范围的等量内掺,有明显的减缩作用。     

引气剂对混凝土早龄期抗开裂性能影响的研究

本文针对混凝土早龄期抗开裂性能有重要影响因素之一的引气剂进行了相应的定量测试试验,对混凝土开裂性能影响和作用机理进行了分析,从而提出了适合的引气剂掺量,提高了混凝土早龄期抗开裂性能。     

高性能混凝土早龄期力学性能试验研究

高性能混凝土是混凝土技术的重要发展方向和趋势之一,但在一定程度上存在早龄期开裂严重的问题,限制了其应用和推广。通过进行C60高性能混凝土早龄期力学性能试验研究,测试与早期变形裂缝相关的参数包括立方体和圆柱体抗压强度、小梁弯曲拉伸强度、圆柱体受压静弹性模量、以及干燥收缩随龄期的发展变化。试验结果将为高性能混凝土结构早龄期抗裂分析和裂缝控制提供依据和参考。     

混凝土早龄期减缩措施与性能研究

采用透水模板施工工艺作为一种混凝土有效减缩措施,分析了其在混凝土成型早龄期的减缩效果与作用机理;同时试验探讨了混凝土早龄期减缩的后期耐久性能.结果表明,透水模板可以有效抑制混凝土早龄期收缩;不同透水模板的保水能力对混凝土早龄期减缩效果存在显著差别;采用透水模板浇筑的混凝土后期抗渗性和抗碳化性能有所提高.     

C50机制砂混凝土早期收缩抗裂性能试验研究

针对桥梁高性能混凝土开裂问题,通过力学性能、收缩以及早期开裂等试验方法,研究了C50机制砂混凝土的早期收缩抗裂性能。试验结果表明,矿渣粉增大了机制砂混凝土早期开裂的风险;掺加4%~6%的膨胀剂能有效抑制混凝土早期收缩,提高混凝土早期抗裂能力;掺加0.1%的SAP也能降低混凝土收缩,提高其早期抗裂性能。     

城市轨道交通地下车站主体结构混凝土裂缝控制试验研究

抑制快速温升、温降条件下的收缩开裂是控制城市轨道交通地下车站主体结构混凝土渗漏的关键。依托在建的常州市城市轨道交通1号线工程,通过抗裂功能材料的应用及系列配合比的设计,对混凝土强度、绝热温升、早龄期变形性能、耐久性能进行了系统测试,在此基础上,调整优化配合比,并进行工程应用。结果表明,采用具有温度与膨胀历程双重调控功能的HME-V(温控、防渗)高效抗裂剂,实现了混凝土温升和收缩性能的双重调控,制备出的混凝土满足力学、抗裂及耐久性的要求,通过对实体结构混凝土制备、浇筑、监测的各个环节的控制,实现了地下车站主体结构无贯穿性收缩裂缝的出现。     

基于水化度和约束状态下拉伸徐变特征的早龄期混凝土内应力预测

为研究约束状态下早龄期混凝土的拉伸徐变性质,建立了基于水化度并考虑约束状态的早龄期混凝土拉伸徐变模型,推导出三维空间应力增量和应变增量关系式。对密闭状态下4组混凝土在不同养护温度下的自由收缩和约束应力发展进行了实测,应用实测结果推算模型参数,并验证了算法的正确性。最后用于某地下通道墙体约束应力发展的计算,并与由B3徐变模型得到的应力结果作了比较。研究结果表明:建立的基于水化程度并考虑约束状态的拉伸徐变模型较传统的B3徐变模型能够更好地体现混凝土早龄期的应力松弛效应,可用于约束状态下混凝土结构早龄期内应力发展预测,有助于对早期开裂风险进行正确评估。     

SAP对再生混凝土的抗裂性能影响研究

收缩开裂是困扰再生混凝土性能的突出问题之一，探讨掺入超强吸水树脂（SAP）对于再生混凝土的抗裂性能的影响。通过平板抗裂试验研究了不同再生骨料取代率（0、50%、100%）、不同SAP掺量（0、0.1%、0.2%、0.4%）对再生混凝土抗裂性能的影响。采用扫描电镜（SEM）试验对3、28 d龄期下的50%再生骨料替代率的SAP再生混凝土进行了微观分析，探讨了SAP对再生混凝土的阻裂机理。试验结果表明：掺入SAP可有效缓解再生混凝土出现的开裂现象。当SAP掺量为0.2%时，平均开裂面积减小了39.06%，单位面积上的总开裂面积减少了63.62%，效果最佳。掺入SAP后的水泥水化程度有所提高，提高了再生混凝土的内部湿度，改善再生混凝土内部的结构，提高其内部的致密性，提高了再生混凝土的抗裂性能。     

连续变温下早龄期混凝土应变时变规律试验研究

针对早龄期混凝土开裂现象,为掌握其应变变化规律,通过日大气温度变化影响下早龄期混凝土应变随时间变化的模拟试验,采集试件的应变及重量数据,分析早龄期混凝土在日气温变化影响下的应变变化规律。研究结果表明：在日气温变化的升温和降温过程中,早龄期(3d内)混凝土均数次出现量级达100×10 -6的剧烈收缩,受到约束时可产生易使混凝土开裂的应力;不同水灰比混凝土之间的膨胀应变差值、收缩应变差值分别可达100×10 -6、200×10 -6。     

圆环法研究配筋对混凝土早期抗裂性能影响

混凝土由于早期收缩开裂很大程度上影响了混凝土的耐久性。为了研究混凝土的抗裂性能,许多学者都采用圆环法,然而目前多用于素混凝土。对于配筋混凝土早期的收缩抗裂性能还有待进一步的研究。文中开展了在圆环约束下的试验,通过在四个环形试件中不设置钢筋,和分别设置16mm,20mm与25mm直径的钢筋,研究配筋率不同对混凝土早期抗裂性能的影响。     

混凝土在环形约束条件下的力学行为分析

介绍了一套高性能混凝土的约束收缩试验方法。用这种方法可以在试验室确定混凝土或砂浆的开裂龄期,以及因收缩被约束而产生的拉应力。试验采用了一套装有应变计的环形装置来分析混凝土在早龄期受拉时的力学行为。文中论述了混凝土约束收缩的测量方法和自生拉应力、弹性应变和徐变的量化的数学计算方法。     

高强与高性能混凝土温湿度场应力分析

本文针对高强高性能混凝土易于开裂的特点,对高强高性能混凝土早期温湿度场随龄期发展的分布情况以及混凝土的收缩变形进行理论分析,建立相应的计算模型,编制三维有限元程序,分析在外界温湿度变化以及不同养护条件下由混凝土内部温差和湿度变化产生的温度应力和干燥收缩应力,从施工养护方法上探讨了高强高性能混凝土抗裂性能的改善措施.