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.     

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。     

高掺量橡胶集料水泥砂浆收缩性能研究

为研究高掺量橡胶粉与膨胀剂对水泥砂浆收缩性能的影响,在水泥砂浆中分别单掺10％、20％、30％(体积分数)的20目(0.83 mm)、50目(0.27 mm)橡胶粉和4％、7％、10％(质量分数)的膨胀剂,在此基础上进行正交试验,测试复掺橡胶粉及膨胀剂砂浆的自由收缩性能.结果 表明:单掺时,水泥砂浆的自由收缩率随橡胶粉粒径减小、掺量增大而减小;20目橡胶粉掺量在30％、50目橡胶粉掺量大于10％、膨胀剂掺量为4％时,自由收缩率显著降低;复掺时,影响自由收缩的主要因素是橡胶粉;28 d前膨胀剂对自由收缩的影响较为明显,高掺量橡胶粉补偿后期收缩的作用显著,且对同期膨胀剂有一定促进作用;膨胀剂发挥最佳补偿收缩作用的掺量为2％,这一结果为膨胀剂在干旱地区橡胶砂浆中的应用提供了依据.     

养护环境对掺有氧化镁膨胀剂的应变硬化水泥基复合材料裂缝自愈合的影响

用四点弯曲试验对掺有氧化镁膨胀剂(MEA)的应变硬化水泥基复合材料(SHCC)试件(SHCC-MEA)加载诱导产生裂缝,通过在不同养护时间测量其裂缝宽度以及毛细吸水量,研究了干燥(RH 50%)、水雾(RH 95%)、水(Tap water)以及饱和氢氧化钙溶液(Sat. Ca(OH)_2) 4种养护环境对其裂缝自愈合的影响,并通过电子显微镜和能谱仪(SEM-EDS)对愈合产物进行微观分析。结果表明,氧化镁膨胀剂的加入有效提高了SHCC裂缝愈合能力,在水雾环境下有明显效果;水分是裂缝自愈合过程中必不可少的条件,即使掺有氧化镁膨胀剂,干燥环境下的愈合效果依然很差;相比于对照组,饱和氢氧化钙溶液环境下的SHCC-MEA试验组的裂缝愈合效果不理想。     

缓凝剂对氧化钙膨胀剂效能的影响

用变形测试、热重分析和化学滴定方法,系统研究了葡萄糖酸钠和柠檬酸钠2种缓凝剂对掺有CaO膨胀剂水泥净浆不同龄期自由自生体积变形、限制自生体积变形,以及CaO膨胀熟料水化速率、水化进程等方面的影响。结果表明:缓凝剂的使用延缓了CaO膨胀剂水化进程,0.08%掺量下纯水中11h和水泥净浆中7d水化程度分别降低了15%和25%以上;增大了水泥净浆自由自生体积变形,0.08%掺量下28d较基准提高了50%以上;减小了约束状态下的限制自生体积变形,0.08%掺量下最大膨胀率降低了超过90%以上,从而抑制了CaO膨胀剂的膨胀指数和膨胀效能。绝大多数实际情况下有约束存在时,不利于对水泥基材料收缩的补偿。     

限制条件下砂浆中MgO膨胀剂的膨胀特性

本文研究了掺MgO膨胀剂(MEA)的限制砂浆试件在不同温度水养护条件下的限制膨胀率,对不同活性的MEA的膨胀特性进行了评价。结果表明,随着MEA掺量的增加,砂浆试件的限制膨胀率也随之增大;MEA活性越高,试件膨胀率增长越快;养护温度的升高缩短了膨胀稳定的时间,活性反应时间为68 s的MEA在20℃、30℃、40℃、60℃和80℃水养护条件下膨胀终止时间分别约为180 d、120 d、90 d、14 d和7 d,可见,养护温度的升高对MEA的水化加速作用明显;同时,养护温度的升高对掺MEA砂浆试件的最终膨胀率有一定影响。高温养护与低温养护条件下MEA的膨胀特性具有一定的关联性。     

膨胀剂提升混凝土抗塑性开裂能力研究

采用平板受限法和图像法,研究了膨胀剂提升混凝土抗塑性开裂的能力。研究结果表明,吹风加速混凝土表面失水条件下,不同水胶比(0.21～0.43)的混凝土均会发生塑性开裂,且随着水胶比的降低,混凝土的塑性开裂状况加剧;膨胀剂提升混凝土抗塑性开裂的能力与混凝土的水胶比有关,膨胀剂提升混凝土抗塑性开裂的效果随着水胶比的降低而减小,甚至出现负作用。同时,研究结果表明,吹风加速表面失水对诱导混凝土产生塑性开裂有显著作用,因此,对浇筑成型的混凝土结构进行及时的养护,在避免和减缓混凝土结构的塑性开裂方面具有重要作用。     

超高性能混凝土抗压强度尺寸效应及收缩特性

研究了钢纤维体积分数、膨胀剂种类及掺量对不同尺寸的超高性能混凝土(UHPC)试件28d抗压强度及自成型27h后至180d收缩特性的影响.结果表明:以40mm立方体试件抗压强度为基准,不掺膨胀剂时100mm立方体试件的抗压强度换算系数为0.75～0.80,而掺有膨胀剂的100mm立方体试件抗压强度换算系数为0.74～0.80;UHPC的收缩形式以自收缩为主,约占其总收缩量的87.0%～92.7%,掺加钢纤维能够有效降低其收缩量;试验选用的EA1膨胀剂因水化速率过快,在UHPC收缩测试前已基本完全水化,造成试件内部自干燥作用加强,因此增大了UHPC的收缩量;选用的EA2膨胀剂能与空气中的水蒸气及试件内部的水分发生反应并产生持续的膨胀效果,因此在实际应用时应注意控制其掺量,以保证UHPC的体积稳定性.     

PHC管桩桩基整体偏位处理实例分析

结合某高层办公楼PHC管桩桩基整体偏位处理的工程实例，介绍了采用管内加深灌芯深度补强PHC管桩、在桩底混凝土中掺入PEA膨胀剂的钻孔灌注桩补强桩基偏位地基的综合处理方法，总结了在处理PHC管桩桩基整体偏位时应特别注意的若干事项，提出了整体偏位桩基在长期竖向荷载作用下应考虑桩身弯曲及土体蠕变的问题，可供有关工程技术人员参考借鉴。     

高耐久补偿收缩预拌混凝土研制及工程应用

高耐久补偿收缩混凝土的特征是具有优异的耐久性能。通过优选原材料并掺加镁质膨胀剂,配制出了符合要求的高耐久补偿收缩预拌混凝土,其不仅拌合物工作性能优良,抗开裂、抗氯离子渗透、抗碳化及抗硫酸盐侵蚀等耐久性能也明显优于普通混凝土。该混凝土已成功应用于成都天府国际机场工程建设中,性能优良。