基于粉煤灰掺量的砂浆塑性收缩开裂本构关系的研究

研究了粉煤灰掺量对于砂浆塑性收缩性能和塑性粘度的影响。试验表明,随着粉煤灰掺量的增加,砂浆抗裂指数增大,开裂所需时间增加,塑性粘度降低;建立了粉煤灰掺量与砂浆抗裂指数、开裂时间的本构关系,及掺加粉煤灰后砂浆塑性粘度与抗裂指数的本构关系。     

矿物掺合料对砂浆塑性收缩开裂影响的研究

采用平板法和八字模法,通过评估不同掺量粉煤灰、矿粉与硅灰的砂浆塑性阶段的收缩应力与塑性抗拉强度等,研究了矿物掺合料对砂浆塑性阶断收缩开裂的影响。研究结果表明:随着粉煤灰掺量(0~50%)的增加,掺量小于30%时塑性收缩应力和塑性抗拉强度同步增大,掺量超过30%后塑性收缩应力继续增大,塑性抗拉强度有所降低;抗裂指数先变化不大后有所减小;随着矿粉掺量(0~30%)的增加,掺量30%以内塑性收缩应力和塑性抗拉强度都增大,抗裂指数有一定程度增大;随着硅灰掺量(0~5%)的增加,塑性收缩应力增大,塑性抗拉强度增大,抗裂指数明显提高。     

纤维素纤维自养护水泥砂浆塑性收缩行为的研究

采用实验室自制的砂浆塑性收缩开裂装置,分别研究了不同掺量的吸水UF500纤维素纤维和再生纤维素纤维对水泥砂浆塑性收缩开裂行为的影响.结果表明,本实验条件下,无论掺加何种吸水纤维,随着掺入量的增多,砂浆的塑性收缩开裂情况明显减弱,当掺加量分别达到水泥质量的0.15%和0.2%时,UF500纤维素纤维和再生纤维素纤维可实现100%减缩,并延长水泥砂浆的初始塑性收缩开裂时间,提高砂浆的塑性收缩抗拉强度指标.     

粉煤灰掺量和细度对高强砼塑性开裂的影响

研究了粉煤灰掺量与细度对高强混凝土塑性开裂趋势的影响。试验结果表明:对于低水胶比的高强混凝土来说,随着粉煤灰掺量增大,其塑性收缩裂缝呈减少趋势;粉煤灰细度增大,塑性开裂并无增大趋势,反而有减小的作用。最后探讨了塑性开裂的机理。     

聚丙烯纤维及胶粉对聚合物改性砂浆失水率的影响

为了解纤维、胶粉对聚合物改性砂浆塑性收缩开裂的影响机理,本试验采用改进过的滤纸法研究了纤维掺量及长度、胶粉掺量、纤维与胶粉复掺环境下对聚合物改性砂浆失水率的影响.研究结果表明:PP纤维对聚合物改性砂浆有一定的保水性,纤维掺量和长度对聚合物改性砂浆失水率均有不同程度的影响,且两因素之间相互影响;胶粉对聚合物改性砂浆也有一定的保水作用,且随着胶粉掺量的增加(掺量小于3％),砂浆失水率逐渐减小;复掺与单掺规律有所不同,通过调整纤维和胶粉的掺量,得到了较优的复掺组合:0.4％ PP和3％ 328胶粉,这个组合下的失水率最低.     

高温热害隧洞衬砌混凝土早期抗裂性能试验研究

通过建立正交试验并使用刀口法研究温度、水胶比和粉煤灰掺量对高温热害隧洞衬砌混凝土早期抗裂性的影响,结果表明:温度、水胶比和粉煤灰掺量三个因素中,温度是影响混凝土早期抗裂性的主要因素,粉煤灰掺量次之,水胶比对试验指标无明显影响。混凝土早期抗裂性能随温度的增加而降低;当温度高于60℃时,粉煤灰对提高混凝土的早期抗裂性有明显贡献,试验确定的最优粉煤灰掺量为25%;由最优尺度回归模型建立的方程为单位面积总开裂面积=0.879×温度-0.178×粉煤灰掺量。     

养护温度对高掺量粉煤灰硅酸盐水泥砂浆干缩性能的影响

实验研究了经20℃(标准养护)和60℃养护后,高掺量粉煤灰水泥砂浆的干缩性能。用结合水法、压汞法对水泥水化程度、水泥石孔结构及其分布进行研究。分析了养护温度对不同掺量粉煤灰硅酸盐水泥砂浆干缩性能影响的机理。结果表明：经20℃养护后,高掺量粉煤灰水泥砂浆在各龄期的干缩均小于不掺或低掺量粉煤灰水泥砂浆的干缩。经60℃养护后,高掺量粉煤灰水泥砂浆的干缩大于不掺或低掺量粉煤灰水泥砂浆的干缩。当粉煤灰掺量较低时(0～20％),经高温养护的水泥砂浆的干缩小于低温养护的。粉煤灰掺量较高时,高温养护的水泥砂浆的干缩大于低温养护的。掺粉煤灰水泥砂浆,无论经高、低温养护,各龄期的干缩均比标准养护的小,并且掺粉煤灰水泥砂浆的干缩稳定期较不掺粉煤灰水泥的早。温度对不掺粉煤灰的硅酸盐水泥砂浆干缩的影响主要是影响C—S—H凝胶的微观结构,而对于粉煤灰水泥则主要是影响水泥石的孔径分布及水化程度。     

矿物掺合料混凝土早龄期回弹法测强曲线的试验研究

本文系统研究了强度等级、矿物掺合料种类(粉煤灰和矿渣)及掺量(10％,30％)对高性能泵送混凝土回弹测强曲线的影响规律.结果表明:混凝土回弹值随强度等级的增加而增大;随粉煤灰(FA)和矿渣(SL)掺量的增加而减小,掺加10％ FA、30％ FA、10％SL、30％ SL混凝土在60 d龄期时其回弹值分别降低了5.1％、18.5％、7.8％、13.2％.建立了高性能混凝土抗压强度与回弹值的定量关系,其中矿渣对回弹曲线误差较小,当矿渣掺量小于30％时均满足建立的测强回弹曲线方程;粉煤灰对回弹曲线误差较大,建立了专门的粉煤灰混凝土回弹测强曲线方程.这对控制工程质量、防范工程事故、准确评价工程的质量具有重要的现实意义和工程实用价值.     

钢纤维砂浆抗裂性能的定量评价与机理

基于图像分析技术,定量评价了钢纤维掺量、直径及形状对砂浆塑性开裂性能的影响规律.测试了相应条件下砂浆开裂时的塑性抗拉强度及随时间变化的水分蒸发速率,探讨了钢纤维的阻裂机理.结果表明:钢纤维掺量增加、直径减小,裂缝潜在参数Pcrack和尺度参数β降低,裂缝平均宽度降低,抗塑性开裂性能变好;波浪型钢纤维的抗塑性开裂性能优于...     

粉煤灰混凝土的碳化研究

粉煤灰掺量对混凝土碳化的影响是工程界普遍关心的问题。针对现有工程大量使用的低水胶比混凝土。研究了粉煤灰掺量对其碳化的影响。对不同粉煤灰掺量（0～60％）的低水胶比混凝土进行了室内快速碳化实验，建立了碳化经时模型。建立了单一粉煤灰影响因子模型，分析了粉煤灰掺量对混凝土空气渗透系数的影响。建立了粉煤灰影响因子、碳化时问双因素室内快速碳化寿命预测模型方程。结果表明，对低水胶比混凝土而言，粉煤灰掺量在0〈FA〈0．3之间，能提高其抗碳化能力；FA〉0.3，降低其抗碳化能力。     

脱硝粉煤灰铵含量对水泥胶砂性能影响研究

研究了脱硝粉煤灰的铵含量对水泥胶砂物理性能的影响规律,提出脱硝粉煤灰残留铵的安全含量阈值。结果表明:随着粉煤灰中铵含量的逐渐升高,水泥标准稠度用水量、需水量比和含气量呈现逐渐升高的趋势,而胶砂强度、活性指数和流动度逐渐降低,且凝结时间显著延长。粉煤灰铵含量对水泥安定性、水化热、假凝和干缩性能的影响并不明显。在一般工程情况下,建议脱硝粉煤灰的铵含量应不大于200 mg/kg。     

纳米颗粒对粉煤灰水泥基材料干缩变形的影响及机理

为探讨纳米颗粒对掺粉煤灰的水泥基材料干缩变形的影响,选取了纳米SiO2和纳米SiC两种纳米颗粒,分别制备了纳米改性粉煤灰水泥砂浆和混凝土试件,通过试验研究了纳米颗粒掺量对不同龄期粉煤灰水泥砂浆和混凝土干缩性能的影响,并分析了其作用机理.结果表明,掺纳米颗粒的水泥砂浆干缩率明显增大,掺量为2％的纳米SiO2水泥砂浆和纳米SiC水泥砂浆的28 d干缩率较普通水泥砂浆分别增大了90％和120％;掺量为2％的纳米SiO2混凝土和纳米SiC混凝土28 d干缩率较基准混凝土增大了124.8％和85.8％;纳米颗粒对粉煤灰水泥砂浆和粉煤灰混凝土干缩性能的影响很明显,而混掺与单掺纳米颗粒对混凝土的干缩率影响不大.分析认为,纳米颗粒比表面积大,吸附水分增多,造成内部自由水被大量消耗,同时由于纳米颗粒填充了混凝土内部结构中的微小孔隙,使得外部水分难以进入内部而被蒸发,造成内外变形不一致,最终增大了混凝土的干缩率.     

粉煤灰部分取代石灰石粉的水泥胶砂干缩性能研究

通过测定水泥胶砂不同龄期干缩率,分别研究了石灰石粉、粉煤灰单掺以及石灰石粉和粉煤灰双掺时水泥胶砂干燥收缩性能的影响。结果表明：随着石灰石粉掺量增加,胶砂干燥收缩先增大后减小,石灰石粉掺量为10％左右时胶砂干燥收缩最大;胶砂干燥收缩随粉煤灰掺量增加先减小后增大,粉煤灰掺量10％左右时,胶砂干燥收缩最小;石灰石粉掺量一定时掺入粉煤灰可以减小胶砂干燥收缩。     

Early longitudinal dimensional changes of fresh fly ash mortar exposed to drying conditions

The present work examines the effect of fly ash (ASTM Class F) on early longitudinal dimensional changes in fresh cement-fly ash (10, 25 and 40 percent cement replacement) mortar mixes exposed to drying conditions immediately after casting at elevated temperature (30 C, 86 F).

It was found that the fly ash affects expansion in the fresh mortar mix: the larger the cement replacement percentage (i.e. increased amount of fly ash in the mix), the higher the expansion values and the longer its duration. However, the effect of the fly ash on plastic shrinkage during drying has no clear trend, as it is governed both by the preceding expansion and by the duration of the shrinkage phase (both influenced in turn by the specific chemical composition and physical properties of the fly ash and the cement).     

Plastic shrinkage of mortars with shrinkage reducing admixture and lightweight aggregates studied by neutron tomography

Water transport in fresh, highly permeable concrete and rapid water evaporation from the concrete surface during the first few hours after placement are the key parameters influencing plastic shrinkage cracking. In this work, neutron tomography was used to determine both the water loss from the concrete surface due to evaporation and the redistribution of fluid that occurs in fresh mortars exposed to external drying. In addition to the reference mortar with a water to cement ratio (w/c) of 0.30, a mortar with the addition of pre-wetted lightweight aggregates (LWA) and a mortar with a shrinkage reducing admixture (SRA) were tested. The addition of SRA reduced the evaporation rate from the mortar at the initial stages of drying and reduced the total water loss. The pre-wetted LWA released a large part of the absorbed water as a consequence of capillary pressure developing in the fresh mortar due to evaporation.     

CFB灰渣抹灰砂浆的组成设计与性能研究

为了提高抹灰砂浆的强度和体积稳定性,研究了水泥用量和灰渣比(循环硫化床(CFB)飞灰和CFB炉渣的质量比)对CFB灰渣抹灰砂浆2 h稠度损失率、抗压强度和体积稳定性的影响,并采用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪对砂浆的微观形貌、元素分布和物相组成进行测试表征。结果表明,当水泥用量为5%、8%、12%(质量分数)时,CFB灰渣抹灰砂浆分别达到抹灰砂浆M10、M15、M20的强度等级。当胶凝材料用量一定时,随着水泥用量增大,砂浆2 h稠度损失率减小;当水泥用量一定时,随着灰渣比增大,砂浆2 h稠度损失率增大,膨胀效应减弱。CFB灰渣抹灰砂浆中生成的膨胀性钙矾石有效填充了颗粒之间的孔隙,从而提高砂浆的强度和体积稳定性。     

粉煤灰掺量对矿渣-水泥胶砂耐磨性和强度的影响

研究了粉煤灰掺量对矿渣-水泥胶砂28 d、45 d和350 d耐磨性和强度的影响.在矿渣-水泥胶砂中掺入10%的粉煤灰后胶砂28 d、45 d和350 d耐磨性可增大也可减小,但当粉煤灰掺量≥20%时,均降低,且随粉煤灰掺量继续增加,不断降低.在矿渣-水泥胶砂中掺入10%粉煤灰后胶砂28 d、45 d强度减小,且随粉煤灰掺量继续增加,不断减小.在矿渣-水泥胶砂中掺入粉煤灰后,胶砂350 d强度可增加也可降低,取决于粉煤灰掺量和矿渣取代水泥量.随掺粉煤灰的矿渣-水泥胶砂强度增大,胶砂磨损率总体趋势减小,但并不单调减小.     

UHPC浆体的工作性和流变性与颗粒膜层厚度的关系

建立超高性能混凝土(UHPC)浆体的工作性和流变性之间的关系可从理论上研究其工作性变化规律。本文以颗粒膜层厚度为UHPC浆体的工作性的综合衡量指标,设计了正交试验,研究水胶比、超细粉煤灰替代率和硅灰掺量对UHPC浆体的工作性与流变性的影响。根据流动度和流变性测试结果,分析了水胶比和超细粉煤灰替代率的共同作用对UHPC浆体的工作性与流变性的影响,探究了UHPC的净浆与砂浆的工作性关系,基于浆膜层厚度给出了UHPC砂浆的工作性与流变性的关系式。研究结果表明:水胶比是UHPC浆体的工作性与流变性的最主要影响因素,水胶比、超细粉煤灰替代率和硅灰掺量提高均造成UHPC浆体的颗粒表面膜层厚度增大;水胶比和超细粉煤灰替代率的共同作用下,UHPC浆体的流动度和黏度系数具有相关性。     

外加剂对混凝土收缩与开裂性能影响的试验研究

针对传统混凝土中加入矿物外加剂会导致混凝土开裂的问题,提出在传统方法上加入粉煤灰和硅灰。为验证方法的可行性,采用不同实验配方比,并结合单掺和复掺方式,对上述方法进行验证。实验表明:复掺30%~40%的粉煤灰和矿粉可有效降低混凝土的开裂面积;硅灰与粉煤灰和矿粉在二元或三元复合下可降低砂浆自收缩和干燥收缩,且混凝土强度不会降低。由此得出混凝土收缩与开裂和砂浆收缩存在显著相关性,砂浆的自收缩和干燥收缩是影响开裂的主要因素。