混凝土增强密实剂WHDF在碾压砼中生产试验研究

WHDF混凝土增强密实(抗裂)剂是一种新型的高性能混凝土外加剂.经实验室掺WHDF混凝土性能测试结果表明,WHDF不仅能改善混凝土的力学性能、抗裂性能、抗渗性能及耐久性能,提高混凝土的质量,还能较大幅度地节省胶材用量.为了克服碾压混凝土强度较低,抗渗性能差的缺点,进一步提高工程质量,由武汉化工学院主持,在高坝洲二期下游碾压混凝土围堰施工现场进行WHDF生产性能试验.机口取样试验结果与实验室试验结果基本一致,同时,现场施工表明,仅掺WHDF一种外加剂,操作工艺得到简化,无须增加辅助设备,便于施工.     

碾压混凝土抗裂性能研究

碾压混凝土的抗裂问题如今已越来越被人们重视。研究表明：改善碾压混凝土的界面过渡区，提高混凝土用水泥韧性，选用优质骨料，提高混凝土的强度及添加外剂可以提高碾压混凝土的抗裂性能。影响碾压混凝土抗裂性能的因素很多，有的甚至相互交叉影响。为了全面准确又简单明了地评价碾压混凝土的抗裂性能，根据碾压混凝土的结构特性和变形性能，提出了用于评价碾压混凝土抗裂能力的指标－抗裂参数Φ。通过试验表明，用抗裂参数作为评价碾压混凝土的抗裂能力的指标是合适的。这对实际工程中提高碾压混凝土的抗裂能力具有指导意义。     

碾压混凝土的抗裂性能

为研究碾压混凝土抗裂性能,分析了碾压混凝土弹性模量、极限拉伸、徐变变形、干缩、自身体积变形、温度变形等的变形特性,通过与常态混凝土的比较,说明碾压混凝土具有较好的抗裂性能;提出抗裂参数,通过初步试验证明其合理性,其值越大,混凝土的抗裂性能就越好;二级配碾压混凝土的抗裂性能优于三级配碾压混凝土的抗裂性能。随着龄期的增加,碾压混凝土的抗裂性能将得到提高。     

水工碾压混凝土的抗裂性能

为了研究碾压混凝土的抗裂性能,分析了碾压混凝土弹性模量、极限拉伸、徐变、干缩、自生体积变形、温度变形等变形性能和胶凝材料的水化热、碾压混凝土的绝热温升、导温系数、导热系数和比热等热学性能.对国内外试验研究资料的整理分析后得出碾压混凝土具有比常态混凝土更优越的抗裂性能.提出理想化抗裂性能评价指标,其值越大,混凝土的抗裂性能就越好;临江电站混凝土的抗裂性能分析结果进一步验证了强度等级相当的碾压混凝土抗裂性能明显优于常态混凝土.     

低掺量纤维素纤维混凝土耐久性试验研究

为提高渠道衬砌混凝土的耐久性,提高输水效率,延长渠道寿命,通过试验对比研究了不同掺量下低掺量纤维素纤维混凝土以及聚丙烯纤维混凝土的早期抗裂性能、抗渗性能和抗冻性能.试验结果表明,低掺量纤维素纤维对混凝土的工作性和力学性能影响不大,相比普通混凝土和聚丙烯纤维混凝土,可以大幅提高混凝土的抗渗、抗裂及抗冻等耐久性能,适合应用于薄板大面积的渠道混凝土衬砌工程.     

薄壁结构C50抗渗防裂混凝土试验

根据薄壁结构混凝土的特点，利用中热硅酸盐水泥优化设计出了C50抗渗防裂混凝土配合比。试验结果表明：聚丙烯纤维、钢纤维通过单掺或混掺配制的混凝土28d抗压强度均达到56MPa，抗渗等级P12，满足混凝土的抗渗防裂要求；且单掺聚丙烯的纤维混凝土表现出更优异的抗渗透能力和抗裂性能。SEM微观结构显示，掺膨胀剂混凝土中的水泥石结构均匀密实，产生的钙矾石水化产物丰富，对水泥石收缩具有明显补偿作用，提高了薄壁结构混凝土的抗渗防裂能力。     

活性粉体与高分散纤维抗裂剂对混凝土抗裂防渗性能的影响

将多种活性粉体与高分散纤维按一定比例复配制成抗裂剂掺入混凝土中,研究抗裂剂对混凝土拌合物性能、力学强度、早期抗裂性、抗渗性、干缩性等综合性能的影响,分析抗裂剂对混凝土抗裂防渗性能影响的机理。结果表明:活性粉体与高分散纤维抗裂剂可提高混凝土的综合性能,尤其是混凝土的抗裂性和抗渗性;每立方米混凝土拌合物中添加1 kg抗裂剂,混凝土早期裂缝降低率达85%、渗水高度下降65%,28 d及90 d干缩变形收缩率分别降低34%及30%;抗裂剂掺量增至1.5 kg,混凝土的性能改善效果反而下降;抗裂剂通过粉体的填充效应与纤维的桥接作用改善混凝土性能,其自身不参与水泥水化反应,但促进水泥水化,抗裂剂掺量过大会引起应力集中,致使混凝土性能提升效果减弱。     

人工砂与河砂混凝土相关性能比对试验研究

以天然河砂、混合砂、人工砂为样本,对人工砂与河砂混凝土坍落度、抗压强度、抗渗性能、抗裂性能进行比对试验,试验结果显示：要获得与河砂混凝土相同的坍落度,人工砂混凝土要适当提高减水剂用量;只要人工砂石粉含量适当,人工砂混凝土抗压、抗拉强度高于河砂混凝土;只要养护得当,人工砂混凝土可以得到很好的抗渗性能.     

通过设置膨胀混凝土加强带有效控制混凝土开裂

在超长混凝土结构中,通过采用膨胀混凝土加强带技术,既方便施工、缩短工期,又能提高混凝土的抗裂性能,从而提高地下结构的抗渗性。     

掺合料对混凝土耐久性的影响

主要分析了混凝土耐久性和几种掺合料对混凝土耐久性的影响，并进行了一系列的试验研究，其中包括混凝土抗氯离子渗透能力、抗渗性能、抗冻融性能、抗碳化性能、抗碱一集料反应能力等．试验结果表明，掺合料的加入能使混凝土结构变得更为密实，从而明显改善混凝土的耐久性．     

面板堆石坝面板混凝土抗裂性能分析

为了解决面板堆石坝面板混凝土的裂缝问题,分析了混凝土产生裂缝的主要原因,并根据小河电站面板堆石坝面板混凝土的特点,研究了温变荷载和混凝土外加剂对面板混凝土抗裂性能的影响.从工程设计的角度提出了合理选择混凝土浇筑季节,有效降低温变荷载和采用WHDF混凝土增强密实（抗裂）剂,提高混凝土自身抗裂性能等措施.使小河电站面板混凝土无一收缩裂缝产生,为提高面板混凝土的抗裂性能提供了成功的经验.     

基于断裂力学和损伤理论的混凝土开裂模型

依据宏观断裂力学和细观损伤理论,研究混凝土断裂过程区对断裂韧度的影响.在双参数模型的基础上,将细观的损伤本构模型运用于描述宏观断裂过程区的应力分布,并建立改进的混凝土开裂模型.以力学实验为基础,采用ABAQUS分析软件对不同龄期、不同初始裂缝深度的混凝土梁开裂过程进行模拟.数值模拟结果表明,应力强度因子和裂缝尖端位移都随着龄期的增加而增加.但是在同一龄期,初始缝高比对应力强度因子和裂缝尖端位移的影响并不明显.采用改进模型进行的数值模拟结果与实验结果吻合良好,表明该开裂模型能准确描述混凝土的临界开裂,可以作为评价混凝土开裂与否的理论判据.     

围压作用下混凝土的静动力细观破坏机理

为了解释围压作用下混凝土静、动力力学性能发生变化的物理机制，根据不同围压下混凝土的宏观破坏现象，通过研究知低围压下断裂力学适于混凝土强度的分析，而高围压下需要借助塑性力学工具.根据混凝土材料的细观结构，揭示了低围压作用下混凝土中微裂纹的开裂、扩展、串接直至破坏的细观损伤过程和破坏机理.利用线弹性断裂力学，考虑主控裂纹之间的相互作用，建立了低围压条件下混凝土静力强度的预测模型；利用断裂动力学，考虑裂纹扩展速度对其应力强度因子的影响，建立了低围压条件下混凝土动力强度的预测模型.理论模型的计算结果表明，加载速率影响围压作用下混凝土的抗压强度，加载速率越快混凝土动力抗压强度提高得越多，但随着围压增大，混凝土动力抗压强度增强系数减小，模型结果与宏观试验现象一致.     

Effect of crushed air-cooled blast furnace slag on mechanical properties of concrete

Morphology characteristics of mix aggregates with crushed air-cooled blast furnace slag(SCR) and crushed limestone(LCR) with 5-20 mm and 20-40 mm gradation were represented by numerical parameters including angularity number(AN) and index of aggregate particle shape and texture(IAPST).The effect of mix aggregates containing SCR on compressive strength and splitting tensile strength of concrete was investigated.Fracture characteristics of concrete,interfacial structure between aggregates and matrix were analyzed.The experimental results show that porous and rough SCR increases contact area with matrix in concrete,concave holes and micro-pores on the surface of SCR are filled by mortar and hydrated cement paste,which may increase interlocking and mechanical bond between aggregate and matrix in concrete.SCR can be used to produce a high-strength concrete with better mechanical properties than corresponding concrete made with LCR.The increase of AN and IAPST of aggregate may enhance mechanical properties of concrete.     

磁化水混凝土增强机理的微观分析

通过测试普通水和磁化水的物化指标和力学指标得知:磁化水的表面张力比普通水的表面张力平均降低了5 21%;对普通水混凝土和磁化水混凝土结构进行电镜扫描,知磁化水混凝土水化过程中,产生的胶体粒子和相应的晶体较多,水泥浆强度得到了提高,同时,磁化水可以使水泥完全水化.     

Microstructure and Properties of Silty Siliceous Crushed Stone-lime Aerated Concrete

The clayish crushed stone was used for making aerated concrete. Through studying hydro-thermal synthesis reaction, mix ratio, gas-forming and performance analysis, Grade-B05 and Grade-B06 aerated concrete were prepared successfully. The proper mix ratio and key processing parameters were achieved. The microstructure of aerated concrete with crush stone was analyzed by means of XRD and SEM. The experimental results indicate that the hydration products are poorly crystalline C- S- H （ B ）, tobermorite and hydrogarnet. No componeat of clay was found. Unreacted SiO2 cart be in existence, and the structure system of aerated concrete is homogencous and dense.     

骨料对透水混凝土性能的影响

试验研究了骨料品种、骨料粒径对透水混凝土主要性能的影响。试验结果表明：在相同骨料粒径的情况下,由碎石骨料配置的透水混凝土总孔隙率和透水系数明显大于卵石骨料配置的透水混凝土,碎石的强度变化幅度比卵石的变化幅度明显;随着骨料粒径的增大两种骨料配置的透水混凝土的孔隙率、透水系数均有所增大,在同一配合比情况下,随着骨料粒径的增大透水混凝土的强度呈非线性变化,且存在最佳粒径尺寸。     

水泥标号和石子粒径对工程造价的影响

通过对不同水泥标号之间和不同石子粒径之间配制的混凝土造价的比较计算，得出它们对工程造价影响的结果，目的是提醒工程造价审计人员在审计工程竣工结算时注意工程实际所用的水泥标号和石子粒径。     

颗粒整形对再生粗骨料混凝土工作性和强度的影响

试验研究了简单破碎再生粗骨料和颗粒整形再生粗骨料40%,70%和100%取代天然骨料,对混凝土工作性和强度的影响.结果表明：在相同取代率情况下,简单破碎再生粗骨料混凝土用水量较多、强度较差,颗粒整形再生粗骨料混凝土的用水量比简单破碎再生粗骨料混凝土显著降低,强度明显提高;随着取代率的增加,简单破碎再生混凝土的用水量增加较多、强度下降较大,而颗粒整形再生混凝土用水量略有增加且强度稍有降低,但是完全取代时的用水量和强度仍接近天然粗骨料混凝土.     

Tests and simulation analysis on fracture performance of concrete

To obtain the fracture parameters of concrete, fracture tests were conducted with three-point bending beam method aiming at 30 concrete beams with different sizes and different intensity. The concrete specimen with prefabricated crack to determine the fracture parameters of concrete were conducted and the fracture performance of the specimen was analyzed. The test results show that, initial fracture toughness is unrelated to the size of specimens; while unstable fracture toughness is related to the size of specimens. As for specimens of bastard size, when concrete intensity is relatively low, unstable fracture toughness increases along with the increase of intensity; when concrete intensity is relatively high, unstable fracture toughness will decrease; when concrete intensity increases continuously, unstable fracture toughness will further increase somewhat. As for specimens of standard size, unstable fracture toughness will increase along with the increase of intensity. Aiming at concrete beam specimens, we conducted two-dimensional non-linear finite element analysis, obtained the stress intensity factor, and carried out contrastive analysis with the experimental results.