混凝土减缩剂抗裂性能研究

为推广应用混凝土减缩剂,通过测定掺减缩剂砂浆的干燥收缩、圆环开裂性能和掺减缩剂的混凝土平板抗裂性能,评价了JG-SRA混凝土减缩剂的抗裂性能,并通过测定掺减缩剂的模拟水泥石孔溶液的表面张力,分析了减缩剂的作用机理。结果表明,JG-SRA的砂浆减缩率大于35%,圆环开裂时间比基准砂浆推迟34 h,混凝土裂缝控制率大于50%。减缩剂通过降低水泥石孔溶液表面张力,提高内部相对湿度,减少水分蒸发,有效地提高了混凝土体积稳定性。     

减缩剂和膨胀剂对水泥基自流平砂浆收缩开裂性能的影响比较研究

研究了减缩剂和膨胀剂对水泥基自流平砂浆的自收缩、干燥收缩的影响以及减缩剂对塑性开裂性能的影响．同时对作用机理进行了分析。试验结果表明,减缩剂和膨胀剂对自流平砂浆的自收缩、干燥收缩有显著的押制作用。掺2％的减剂28d自收缩率和干燥收缩率分别降低了83．7％和49％;膨胀剂掺量达到12％时,28d自收缩率降低了62．8％,干燥收缩率降低了39．8％;减缩剂对塑性收缩开裂的抑制作用明显,掺量为2．0％时,开裂指数为0。     

减缩剂与内养护复合对水泥砂浆性能的影响

研究了密封和干燥条件下,使用减缩剂、饱和轻骨料内养护以及两者复合使用对砂浆收缩、水化以及抗压强度的影响.结果表明：密封条件下,较减缩剂和内养护单独使用,两者复合使用能进一步抑制砂浆内部相对湿度的下降,进而使体系自收缩发展速率和水平显著降低,砂浆7d内保持微膨胀状态,28d自收缩率低于100×10-6;干燥条件下,相比仅使用内养护,复合减缩剂后砂浆干燥收缩明显降低,但由于内养护使砂浆失水量增大,复合减缩剂后减缩效果不及仅使用减缩剂的砂浆;两者复合使用后能够显著降低减缩剂单独使用时对水泥水化和砂浆强度的不利影响.     

一种砂浆抗裂减缩外掺剂的研制与应用

HF抗裂减缩外掺剂具有良好的增韧、保水、抗裂、减缩和自愈合修复功能,可作为各种砂浆的基础外加剂使用。本文通过分析砂浆开裂原因,明确THF抗裂减缩外掺剂研制技术路线,阐述了其原材料组成、配合比设计、质量性能指标测定和在各种砂浆中的应用情况。     

抗裂减缩剂表面喷涂技术的应用试验研究

混凝土的开裂一直是人们关心和研究的课题,通过掺入天津市建筑科学研究院研制的多功能抗裂减缩剂可以有效减少混凝土的开裂。这种抗裂减缩剂具有无氯、低碱、低掺量等特点,但由于减缩剂成本高,为满足市场要求,将减缩剂喷涂于混凝土(砂浆)表面进行了抗裂试验研究,以降低使用成本。本研究主要从使用减缩剂的类型、用量及喷涂工艺等方面进行对比试验来确保其抗裂的效果。     

减缩剂和聚丙烯纤维对混凝土早期开裂性能的影响

采用平板刀口约束收缩开裂试验来评价混凝土的早期开裂性能,研究了减缩剂、聚丙烯纤维及二者复掺对混凝土早期开裂性能的影响。结果表明：减缩剂掺量在0.6%～1.2%范围,混凝土的早期开裂性能随掺量增加而降低。聚丙烯纤维掺量为0.6kg/m3时,纤维对混凝土早期开裂性能的抑制作用不明显;掺量增加至0.9kg/m3～1.2kg/m3时,纤维对混凝土早期开裂性能的抑制作用显著增强。减缩剂和聚丙烯纤维二元复掺显著提高混凝土的早期抗裂性能,其对混凝土早期开裂行为的抑制作用优于它们的单掺组分。     

复合掺加抗裂组分砂浆性能的试验研究

以膨胀剂的补偿收缩抗裂防渗原理为基础,综合利用高聚物填充和纤维阻裂的机理,在膨胀剂中复合掺加纤维和高聚物等抗裂组分,进行了掺加多重抗裂组分砂浆试件的力学性能、限制膨胀率和早期抗开裂试验,分析了不同材料配合比对砂浆试件力学性能、限制膨胀率和抗裂性能的影响规律,提出了掺加多重抗裂组分的最优配合比。结果表明:膨胀剂、聚合物、聚丙烯纤维作为抗裂组分复合双掺或复合多掺,相对于素砂浆和单独掺加CSA膨胀剂的砂浆的抗裂效果有明显改善;复合双掺膨胀剂和聚合物作为抗裂剂时,聚合物的掺量不宜太大,宜选用C-V1材料配合比;复合双掺膨胀剂和聚丙烯纤维作为抗裂剂宜选择C-G2材料配合比。     

减缩剂和减水剂的相容性问题

本文通过对单掺减水剂和减缩剂以及双掺减缩剂和减水剂砂浆干缩性能的研究,指出减缩剂和减水剂存在相容性问题,即某些种类减水剂和减缩剂双掺时砂浆的干缩值要大于单掺相应减水剂砂浆的干缩值。     

粉煤灰和引气剂对玻化微珠保温砂浆性能的影响

通过在玻化微珠保温砂浆中掺入不同掺量的粉煤灰和引气剂,系统研究粉煤灰和引气剂对玻化微珠保温砂浆稠度、湿表观密度、干表观密度、抗压强度、导热系数、线性收缩率的影响规律。结果表明:在单掺粉煤灰时,保温砂浆的稠度先增大后降低,而湿表观密度、干表观密度、抗压强度和导热系数均为先降低后增大,同时粉煤灰对砂浆收缩有一定的抑制作用。在粉煤灰和引气剂共掺时,考虑到保温砂浆综合性能,存在引气剂的最佳掺量值。掺入20kg/m3粉煤灰和0.1%引气剂的玻化微珠保温砂浆可以得到较好的性能。     

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。     

SAP对水泥水化热及混凝土收缩性能的影响研究

为研究高分子吸水树脂（SAP）对混凝土收缩性能及水泥水化热的影响,在水泥净浆和混凝土中加入不同掺量的未吸水SAP,通过水泥净浆收缩性能、混凝土收缩性能、水泥水化热和抗裂圆环试验得出：水泥净浆收缩率随SAP掺量的增加而减小,SAP掺量相同时,0.30水胶比水泥净浆的收缩率大于0.35水胶比水泥净浆;SAP的“蓄水库”功能改善了混凝土内部湿度,可避免自干燥现象产生,抑制混凝土自收缩,混凝土减缩率和SAP掺量呈正相关;SAP的掺入使得水泥水化反应放缓,SAP掺量越大,减缓效果越明显,放热总量越少,水泥水化热时温图的峰值也相应降低;SAP延缓了混凝土开裂时间,减少了裂缝数量,当SAP掺量为0.1%时,圆环贯穿裂缝消失。     

C55低收缩抗裂钢管外包混凝土的制备与应用

钢管外包混凝土要求其应具有高的抗裂性能。结合工程实践,利用平板开裂法研究了聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维和钢纤维混凝土的开裂性能。分析了减缩剂与膨胀剂对混凝土早期收缩的影响。研究结果表明:增韧作用最明显的是钢纤维,早期抗裂性能最好的是聚丙烯腈纤维;膨胀剂在混凝土初凝后前20 h并未减少混凝土的自收缩,而减缩剂明显减少混凝土自收缩。选用聚丙烯腈纤维与减缩剂双掺制备出了高抗裂性的外包混凝土,抗裂等级达到I级,60 d总收缩率仅为2.7×10-4。工程应用表明:设计制备的混凝土工作性能良好,满足泵送要求,施工过程中没有裂缝产生。     

纤维复掺对干混砂浆性能的影响研究

研究了玄武岩纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维单掺及复掺对砂浆抗渗抗裂性能、吸水率、抗压抗折强度、线膨胀率的影响。结果表明,纤维能提高砂浆的抗渗抗开裂性能,降低砂浆吸水率,提高砂浆柔韧性,产生一定的膨胀以抵抗砂浆的内部收缩。纤维增强干混砂浆,复掺比单掺效果好。单掺时,增强效果为聚乙烯醇纤维>玄武岩纤维>聚丙烯纤维;复掺时,玄武岩纤维:聚乙烯醇纤维:聚丙烯纤维=1:0:2时,砂浆的抗渗抗裂性能及力学性能达到最佳。     

减缩剂对水泥砂浆塑性收缩开裂的影响及机理分析

研究了不同掺量的减缩剂对水泥砂浆塑性收缩开裂的影响,通过探究其对砂浆水分蒸发量、泌水量、水化热、表面张力和毛细管负压的影响,揭示其缓解水泥砂浆塑性收缩开裂机理。结果表明,当减缩剂掺量为4%时,缓解塑性收缩开裂效果最强,分别使开裂面积、平均和最大裂缝宽度减小52.1%、48.4%和35.0%;减缩剂明显降低水泥水化放热峰值并推迟其出现的时间,其延缓作用随着掺量的增加逐步增强。减缩剂的掺入使得砂浆水分蒸发量降低、泌水量增大,从而使毛细管负压诱导期延长;同时,降低了体系孔溶液表面张力,延缓毛细管负压的发展,缓解塑性收缩开裂。     

纤维和膨胀剂对砂浆收缩开裂的影响

研究了聚丙烯纤维和膨胀剂对双掺硅灰粉煤灰砂浆强度和收缩开裂的影响,结果表明,聚丙烯纤维和膨胀剂复合的砂浆折压比有较大辐度增加;聚丙烯纤维的掺加,可以减少砂浆裂缝的数量并细化裂缝,干缩值下降;同时掺加纤维和膨胀剂在减小砂浆开裂和收缩两个方面均优于单掺纤维,随着纤维掺量的增加,砂浆抗裂性能进一步提高。     

复掺内养护材料与膨胀剂对C60自密实混凝土性能的影响北大核心

研究了单掺膨胀剂以及复掺膨胀剂与内养护材料(AN-ICA)对C60自密实混凝土工作性能、力学性能、体积稳定性能与抗裂性能的影响机制。结果表明:与单掺膨胀剂相比,复掺膨胀剂与AN-ICA的混凝土自收缩率与干燥收缩率显著降低,抗裂性能提高,随着AN-ICA掺量的增加,混凝土的收缩率降低幅度增大,膨胀剂对混凝土的补偿收缩作用增强。利用超分散降黏、减缩保坍的高性能减水剂和内养护材料AN-ICA与II型硫铝酸钙-氧化钙型膨胀剂复掺,制备出适于沪通长江大桥超高桥塔的低收缩抗裂C60自密实混凝土。     

复掺内养护材料与膨胀剂对C60自密实混凝土性能的影响

研究了单掺膨胀剂以及复掺膨胀剂与内养护材料(AN-ICA)对C60自密实混凝土工作性能、力学性能、体积稳定性能与抗裂性能的影响机制。结果表明:与单掺膨胀剂相比,复掺膨胀剂与AN-ICA的混凝土自收缩率与干燥收缩率显著降低,抗裂性能提高,随着AN-ICA掺量的增加,混凝土的收缩率降低幅度增大,膨胀剂对混凝土的补偿收缩作用增强。利用超分散降黏、减缩保坍的高性能减水剂和内养护材料AN-ICA与II型硫铝酸钙-氧化钙型膨胀剂复掺,制备出适于沪通长江大桥超高桥塔的低收缩抗裂C60自密实混凝土。     

粉煤灰和外加剂对二次衬砌混凝土抗裂性能影响研究

为了评价粉煤灰和外加剂复掺对二次衬砌混凝土开裂的影响,通过正交试验分析得出UEA-H(膨胀剂)、FA(粉煤灰)、SRA(减缩剂)最佳复合掺量,采用改进圆环法快速测试二次衬砌混凝土的抗裂性能,研究UEA-H、FA、SRA最佳复合掺量对二次衬砌混凝土工作性能、力学性能和抗裂性能的影响。结果表明:UEA-H、FA、SRA最佳复合掺量提高了二次衬砌混凝土的工作性能和强度,对弹性模量影响较小;改善了石-骨料界面过渡区黏结度和二次衬砌混凝土内部孔结构,使混凝土结构更加致密;界面过渡区骨料黏结的强度提高,减少了微裂纹的产生和发展,降低了二次衬砌混凝土内部拉应力发展速率,延长了开裂时间,使干燥收缩降低了53.7%,抗裂性能提高了1.1倍。因此,复掺粉煤灰和外加剂显著提高了二次衬砌混凝土的抗裂性能。     

再生纤维素纤维增强水泥砂浆的早期抗裂和自收缩行为

早期收缩开裂是导致混凝土劣化的重要因素之一,纤维的加入可以延缓甚至减少裂缝的延伸及扩展。使用具有吸水特性的再生纤维素纤维,与UF500纤维素纤维和无吸水的聚丙烯短纤维对比,研究再生纤维素纤维对水泥砂浆早期抗裂和自收缩行为的影响规律。将掺量为水泥质量1%或2%的各类纤维掺入水泥砂浆,密封养护,分析水泥砂浆强度、折压比及自收缩应变。研究结果表明:水灰比0.3时,添加再生纤维素纤维不能增强砂浆的抗裂性能和自收缩性能;水灰比大于0.35时,添加1%的再生纤维素纤维虽然降低了砂浆的抗折强度和抗压强度,但提高了该样品的折压比,增强了砂浆的抗裂性能和减缩效应。     

外保温抗裂砂浆性能试验研究

采用单因素分析试验的方法,研究了粉煤灰、聚丙烯纤维和复合外加剂不同掺量对抗裂砂浆性能的影响。试验结果表明,随着粉煤灰、聚丙烯纤维掺量增加,抗裂砂浆的抗裂性明显改善,但粉煤灰的掺量过高或过低将使抗裂砂浆的抗压强度降低;复合外加剂的掺量过高或过低均会导致砂浆的干缩率、开裂指数增大。综合分析,抗裂砂浆最佳配合比为粉煤灰掺量40%,聚丙烯纤维掺量0.5%,复合外加剂掺量0.8%,水灰比0.7,灰砂比1∶3.5。