粉煤灰对混凝土塑性收缩开裂性能的影响

采用平板试验法研究水胶比和粉煤灰对混凝土塑性收缩开裂性能的影响规律。结果表明:混凝土塑性收缩面积随水胶比的提高而增大;掺入粉煤灰可降低混凝土的塑性收缩,随粉煤灰掺量的增加,混凝土的单位面积总开裂面积、裂缝的最大宽度均明显下降,当粉煤灰掺量达到25%时,试件开裂等级为Ⅲ级。     

矿物掺合料对高强混凝土塑性开裂影响的研究

采用自行改进的集中约束平板法测试系统,研究了粉煤灰、矿渣微粉及硅灰等矿物掺合料对低水胶比高强混凝土出现塑性裂缝的初始开裂时间、24h内最大裂缝宽度和裂缝总面积的影响。结果表明:粉煤灰的掺入能有效抑制低水胶比高强混凝土的塑性开裂,推迟裂缝出现的初始开裂时间,减小最大裂缝宽度和裂缝总面积;矿渣微粉的掺入在低掺量下对低水胶比高强混凝土的塑性开裂有一定的抑制作用,但在高掺量下有增大低水胶比高强混凝土塑性开裂的趋势;硅灰的掺入加剧了低水胶比高强混凝土的塑性开裂,表现为出现塑性裂缝的初始开裂时间提前和裂缝总面积的增大。     

不同类型减缩剂减缩效果比较分析

在高水胶比混凝土中掺加不同类型减缩剂(内养护剂(SAP)、膨胀剂及有机减缩剂),然后研究不同类型减缩剂对混凝土抗压强度、化学收缩、自收缩、干燥收缩、塑性开裂的影响,对比分析不同类型减缩剂在不同混凝土养护条件下的减缩效果.结果表明:SAP、膨胀剂、有机减缩剂对混凝土3d抗压强度均有不同程度的负面影响,其中有机减缩剂负面影响最大,但SAP可促进混凝土28d抗压强度增长;SAP对混凝土化学收缩、自收缩、干燥收缩及塑性开裂均具有较好改善效果,这缘自于SAP对混凝土内部相对湿度的调控作用;膨胀剂对混凝土养护条件要求苛刻,在密封条件下膨胀剂具有较好的补偿自收缩作用,但在干燥养护条件下膨胀剂补偿干燥收缩的效果并不理想;有机减缩剂对密封条件下混凝土自收缩的补偿效果不如SAP及膨胀剂,但在干燥条件下其具有良好的补偿混凝土干燥收缩的效果,这是因其能降低混凝土溶液表面张力和内部水分蒸发速率的缘故.     

SAP对高水胶比混凝土塑性开裂的影响

针对高水胶比混凝土早期开裂严重影响混凝土耐久性能的问题,研究了掺量(质量分数)为0.2%,0.3%和0.4%的高吸水性树脂(SAP)对高水胶比(质量比0.5)混凝土特定状态下的早期抗裂性能、力学性能和体积稳定性能的影响,并结合水分蒸发试验,研究了掺入SAP后混凝土的失水规律.结果表明:掺入SAP后,可显著提高高水胶比混凝土的早期抗裂性能,SAP掺量为0.2%,0.3%和0.4%的混凝土早期开裂面积分别降低了81%,88%和98%,SAP的掺入能够明显减缓混凝土的水分挥发,抑制其体积收缩,并且不会对混凝土的力学强度造成较大的负面影响.     

膨胀剂对约束条件下UHPC早期抗裂性能影响的试验研究

超高性能混凝土(UHPC)在钢桥面铺装结构中由于铺装材料受到钢板、栓钉等的约束,加上材料本身水胶比小,更易收缩,早期容易承受拉应力导致开裂。通过在拌和过程中添加膨胀剂可以起到减小收缩的作用,但该方法对于约束条件下的UHPC铺装的早期抗裂性能提升是否有促进作用,仍需通过更多试验进行合理评估和深入研究。通过圆环法对3组不同配方的UHPC在均匀约束条件下的早期抗裂性能进行定量测试,并将试验数据进行回归分析和计算,得到了各组的平均应力发展速率,进而评估了各组的开裂风险等级。试验结果表明,通过在UHPC中加入适量膨胀剂,可使其最终收缩应力减小,并可降低其收缩应力发展速率,进一步降低其在约束条件下的开裂风险。     

超高性能混凝土早期变形性能及调控技术

超高性能混凝土(UHPC)由于其极低水胶比及高掺量超细矿物掺合料,在早期易产生较大的自收缩,引起开裂,影响结构耐久性。为了揭示UHPC早期变形性能影响规律及建立相应的调控技术,研究了水胶比(0.15~0.20)、粗骨料用量和膨胀剂掺量对UHPC自收缩的影响。结果表明:随着水胶比降低,UHPC自收缩先增大后减小,在0.18水胶比时收缩最大;粗骨料的掺入能明显抑制UHPC体系自收缩;膨胀剂能明显的补偿UHPC自收缩,但掺量过高会导致UHPC安定性不良,5%掺量时补偿效果较为理想。     

冻融循环作用下混凝土断裂损伤特性研究

为研究冻融作用对混凝土断裂性能的影响,测试了不同水胶比(0.4、0.5、0.6),含气量(1.6%、6%),以及粉煤灰掺量(0、30%)三因素下混凝土的断裂能。研究结果表明,随着冻融循环次数的增加,混凝土的断裂能逐渐降低。低水胶比和合理的引气能够提高冻融作用下混凝土的抗开裂性能,掺入30%的粉煤灰降低了混凝土的抗冻性。     

材料组成对水泥混凝土早期塑性开裂的影响

针对目前路面水泥混凝土早期塑性开裂严重的现象,参考日本笠井芳夫教授提出的混凝土平板试件抗裂性试验方法,自行研制了试验模具,并研究了水胶比、水泥浆体积含量、粉煤灰掺量和减水剂掺量对路面混凝土早期塑性开裂的影响。结果表明,当混凝土的水胶比为0.38～0.40、水泥浆体积含量为26%及粉煤灰掺量为10%时,混凝土具有最高的抵抗早期塑性收缩开裂的能力,但该能力随高效减水剂掺量的增大而下降。     

SAP对高强混凝土塑性阶段抗裂性能的影响

通过混凝土表面水分蒸发、毛细管负压试验,探讨高吸水性树脂(SAP)对低水胶比高强混凝土塑性阶段抗裂性能的影响。混凝土单位面积水分蒸发量越大,塑性阶段开裂数量、开裂面积越大;毛细管负压增长曲线越平缓,混凝土初始裂缝出现时间越迟;一定范围内SAP额外引水量比越大,混凝土单位面积水分蒸发量和水分蒸发速率越小,毛细管负压增长曲线越平缓,混凝土塑性阶段抗裂性能越好。     

聚丙烯纤维增强膨胀混凝土试验研究

通过正交试验，研究2种聚丙烯纤维、4种膨胀剂分别在4个掺量和2个水胶比水平下，对混凝土工作性、力学性能和收缩变形特性的影响。研究表明，聚丙烯纤维和微膨胀剂复合，能提高混凝土的抗折强度、降低抗折弹性模量，并补偿收缩；聚丙烯纤维、膨胀剂和减水剂协同作用对混凝土力学性能的改善优于膨胀剂的单一作用。     

含气量与水胶比对混凝土抗盐冻性能的影响

研究了水胶比不同而含气量相同与水胶比相同而含气量不同的情况下,混凝土抗盐冻破坏的能力。试验采用单面冻法,用动弹性模量、氯离子渗透系数、表面电阻率和界面过渡区扫描等方法进行评价。结果表明:混凝土经过盐冻后弹性模量降低较小,表面质量剥蚀量变化较大,且剥蚀量随着含气量的增大而减小;随着水胶比的降低剥蚀量减少。盐冻后氯离子渗透系数随着盐冻次数的增下先降低后升高,3%的盐溶液浓度对混凝土的破坏能力较大,由界面过渡期也可以看出3%的盐溶液浓度界面过渡区较宽。     

掺加PP纤维及膨胀剂提高水泥砂浆抗裂性能的研究

研究了聚丙烯纤维掺量、纤维长度及膨胀剂等对水泥砂浆塑性收缩开裂性能的影响。结果表明:纤维掺量增大,水泥砂浆抗塑性开裂能力增大;纤维长度越长,水泥砂浆抗塑性开裂能力越大;膨胀剂在低纤维掺量(0.05%)时,其控制砂浆塑性裂缝的效果较高纤维掺量(0.15%)时好;聚丙烯纤维和膨胀剂在配比合适的条件下,其叠加效果更好。     

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.     

矿物掺合料对低水胶比水泥基材料塑性开裂的影响

采用平板约束法并结合图像分析技术研究了矿物掺合料对低水胶比水泥基材料塑性开裂的影响。结果表明:硅灰显著增大了低水胶比水泥基材料的塑性开裂面积和平均宽度,通过复掺粉煤灰或磨细矿粉均可大幅度降低低水胶比水泥基材料塑性开裂风险。     

不同外加剂对混凝土抗裂性能的影响

采用改进的平板试验法研究了减水剂、减缩剂、膨胀剂对混凝抗裂性能的影响。试验结果表明掺入萘系减水剂,混凝土的初始裂缝推迟,但单位开裂面积和最大裂缝宽度都要大于未添加减水剂的混凝土;减缩剂能推迟裂缝出现时间,减小混凝开裂面积及最大裂缝宽度;在早期养护不充分的情况下,膨胀剂使初始开裂时间有所提前,单位开裂面积增大,但是适量的膨胀剂能减小最大裂缝宽度;同时掺入膨胀剂和减缩剂,其抗裂效果较单掺入膨胀剂并没有大幅的提升,较单掺入减缩剂的混凝土反而有所降低。     

海工高性能混凝土的早期开裂

早期开裂是高性能混凝土应用中经常出现的问题,这不仅影响混凝土的外观质量,也给混凝土的耐久性带来不利影响。针对这一问题,利用平板法约束试验,研究自然环境下不同水胶比,大掺量粉煤灰以及聚丙烯纤维对海工高性能混凝土早期开裂的影响。结果表明:一定范围内随着水胶比降低,开裂明显加剧,单掺粉煤灰和聚丙烯纤维均对早期开裂有抑制作用,二者双掺效果更佳。     

内养护预拌混凝土性能与应用研究

研究了高吸水树脂(SAP)对高水胶比普通预拌混凝土工作性能、力学性能、收缩性能的影响,结果表明SAP的引入会在一定程度上增加外加剂的掺量,比普通预拌混凝土约提高0.1%~0.2%。SAP对混凝土的早期强度有一定的负面影响,后期强度比普通混凝土略高。SAP对预拌混凝土的干燥收缩有较好的补偿作用,有助于降低开裂风险。对比了内养护预拌混凝土,膨胀剂混凝土及普通混凝土在高温炎热环境条件下的道面应用效果,结果表明内养护混凝土应用效果良好,而膨胀剂混凝土及普通混凝土地坪均有不同程度的开裂,显示出内养护技术对于解决混凝土的干燥收缩开裂问题具有较好的效果。     

加固用水泥基灌浆料拉伸黏结强度试验研究

通过测试不同配合比的用于工程加固改造的水泥基灌浆料与旧混凝土的14 d拉伸黏结强度,研究胶砂比、水胶比以及塑性膨胀剂等对灌浆料拉伸黏结强度的影响规律。试验结果表明:灌浆料的拉伸黏结强度随着胶砂比的增大呈近似线性增长,当胶砂比从0.70提高至0.94,拉伸黏结强度提高89.1%;灌浆料的拉伸黏结强度随着水胶比的提高先线性增长后趋于稳定;当塑性膨胀剂用量的增加时,灌浆料的拉伸黏结强度呈近似线性下降,其用量从0增至0.24%时,黏结强度降低49.1%。     

聚丙烯纤维和膨胀剂对水泥砂浆塑性收缩开裂性能的影响

研究了聚丙烯纤维掺量、纤维长度及膨胀剂等对水泥砂浆塑性收缩开裂性能的影响。结果表明：纤维掺量增大，水泥砂浆抗塑性开裂能力增大：纤维长度越长，水泥砂浆抗塑性开裂能力越大；膨胀剂在低纤维掺量（0．05％）时，其控制砂浆塑性裂缝的效果较高纤维掺量（0．15％）好；聚丙烯纤维和膨胀剂在合适的条件下，其叠加效果更好。     

粉煤灰掺量对高性能混凝土抗裂性能影响的研究

采用平板约束法研究粉煤灰掺入量对高性能混凝土的塑性收缩开裂的影响。结果表明:在风吹的条件下,水胶比相同,掺入粉煤灰能有效减少高性能混凝土收缩裂缝的数量。