膨胀混凝土干燥收缩落差的研究

本文通过试验证明,膨胀混凝土在水中养护且膨胀稳定之后,处于干燥环境下的失水收缩依然遵循杨-拉普拉斯方程,自由状态下,掺膨胀剂的膨胀混凝土与普通混凝土干燥收缩相同,限制状态下膨胀混凝土中的压应力是导致试验中干燥收缩落差增大的主要原因,能够减少普通混凝土干燥收缩的技术措施—如掺减缩剂或降低水胶比同样能够减少限制状态下膨胀混凝土的干燥收缩落差。在限制条件下预先建立起足够的压应力是补偿后期因水分散失引起收缩应力的关键。     

方钢管膨胀混凝土性能实验研究

实验研究了膨胀剂掺量和钢管厚度对不同强度等级方钢管膨胀混凝土力学性能的影响.研究结果表明:在一定膨胀剂掺量条件下,方钢管膨胀混凝土极限承载力比方钢管普通混凝土提高了15%;钢管厚度越大,方钢管膨胀混凝土极限承载力越大.     

钢纤维增强微膨胀混凝土长期限制变形的试验研究

对不同限制程度下钢纤维增强微膨胀混凝土的限制膨胀变形进行了测量.结果表明,经过3年和5年后,当膨胀剂掺量很低时,膨胀变形回缩很大;当膨胀剂掺量达到一定程度时,混凝土的长期膨胀变形变化很小,基本上与试件90d的变形持平也就是说膨胀变形损失较低,能满足结构设计对增强或补偿收缩作用的要求.     

C60自密实膨胀钢管混凝土的配制及膨胀性能分析

钢管混凝土的设计应满足自密实填充要求的同时,具有合适的膨胀性能。试验在保证C60混凝土工作性能的基础上,研究了膨胀剂掺量对混凝土工作性能、强度和膨胀性能的影响,配制出C60自密实膨胀钢管混凝土。当膨胀剂掺量为10%时,混凝土自由膨胀率范围在0.07%~0.09%,限制膨胀率范围为0.02%~0.035%,同时由混凝土工作性和强度变化规律,得出膨胀剂掺量不宜超过10%,并通过混凝土膨胀性能的分析研究单向限制膨胀率与自由膨胀率的相关性规律,两者具有较好的相关性,但膨胀剂掺量会影响这二个膨胀指标的相关性规律。     

钢管微膨胀混凝土界面粘结性能的试验研究

对4根钢管微膨胀混凝土短柱和3根普通钢管混凝土短柱先后进行了收缩/膨胀性能和推出试验的研究。试验结果表明,由于膨胀剂的掺入,核心混凝土在钢管的限制作用下产生了一定的预压应力,膨胀剂掺量和水灰比对钢管微膨胀混凝土的限制膨胀性能有重要影响,核心混凝土中的预压应力能有效提高钢管混凝土短柱的界面粘结强度。根据推出试验结果,分析了粘结破坏的发展过程;给出了试件的荷载—滑移曲线;最后建议了一种新的改善组合结构界面粘结性能的方法。     

钢管混凝土短柱补偿收缩试验研究

为探究钢管混凝土短柱的收缩变形并补偿收缩,进行了2个钢管混凝土短柱收缩试验和5个不同膨胀剂掺量收缩补偿试验研究。试验结果表明,普通钢管混凝土在密封状态下,早期发生膨胀,之后由于水化收缩、徐变收缩及温度收缩等使混凝土发生收缩现象;径向收缩的影响会使钢管对混凝土的紧箍力推迟产生,影响钢管混凝土的力学性能;膨胀剂掺量为12%时,能够完全补偿混凝土的收缩,使核心混凝土与钢管壁紧密结合,且承载力高、变形小,为最佳掺量。     

C30膨胀混凝土的膨胀与强度协调性研究

本文研究了掺膨胀剂的C30混凝土的膨胀性能、强度性能以及膨胀性能和强度性能之间的协调性,考察不同膨胀剂掺量下,膨胀剂对混凝土的膨胀作用效能和膨胀剂对混凝土强度的影响规律。试验结果表明,随着膨胀剂掺量的提高,混凝土14天限制膨胀率会随着龄期的增长而增大,且膨胀剂的膨胀作用主要发生在早期;而混凝土的强度发展则呈先增大后减小的规律,膨胀剂掺量过大反而会降低混凝土28天强度。掺矿物掺合料可以使混凝土的膨胀效能更加合理的释放出来,对于C30混凝土而言,掺膨胀剂使混凝土获得补偿收缩的同时既要满足混凝土的强度发展需要,又必须控制混凝土膨胀效能的持续作用,必须控制膨胀剂的掺量在合适的范围内,才能使混凝土的膨胀与强度协调发展。     

方钢管高强膨胀混凝土性能实验研究

方形钢管混凝土由于节点构造简便,截面惯性矩大而更适合承受压弯作用,因而具有更优越的综合性能。但与圆形钢管相比,方钢管对核心混凝土的约束效应低。将膨胀混凝土灌入方钢管形成的构件是一种更好的组合结构形式:一方面使混凝土的组织结构更为密实;另一方面使核心混凝土在受荷初期就处于侧向受压的状态,弥补钢管对混凝土紧箍力出现太迟的缺陷。本文通过试验研究了膨胀剂掺量和钢管厚度对方钢管高强膨胀混凝土力学性能的影响,研究结果表明:膨胀剂掺量在一定范围内,方钢管高强膨胀混凝土极限承载力比普通方钢管混凝土可提高15%,钢管壁越厚,其承载力越大。     

现浇桥面湿接缝C65膨胀混凝土配合比试验研究

江津观音岩长江大桥为结合梁桥,为防止桥面板湿接缝在约束条件下产生裂缝,该桥面板湿接缝要求采用微膨胀混凝土,以补偿混凝土的收缩、徐变.试验通过测试膨胀混凝土掺不同的膨胀剂及同种膨胀剂在不同掺量条件下的限制膨胀率,选出桥面湿接缝混凝土所要采用的配合比、膨胀剂类型及其掺量.     

掺多膨胀源膨胀剂高强混凝土力学性能及变形性能

通过将氧化钙-硫铝酸钙(CA)膨胀剂与MgO膨胀剂复配获得了一种多膨胀源膨胀剂,并试验研究了掺该膨胀剂高强混凝土的抗压强度、限制膨胀率及自由体积变形性能。结果表明:掺入该多膨胀源膨胀剂等量替代水泥对混凝土的抗压强度会造成一定程度的下降,但影响程度较小;在前期水养条件下,掺多膨胀源膨胀剂的混凝土其膨胀速率先增大后减小,28 d转干养条件下,其膨胀会出现回落,但混凝土仍处在膨胀状态。自由变形试验中,掺多膨胀源膨胀剂的混凝土在密封养护条件下,先后经历了"膨胀-收缩-再膨胀"三个变形阶段;而干燥养护条件下,则先后经历了"收缩-膨胀-再收缩-再膨胀"四个变形阶段。     

锚具槽回填混凝土膨胀应力试验研究

采用模拟试验研究的方法,探讨了环锚预应力混凝土衬砌结构锚具槽回填混凝土自由膨胀变形与膨胀应力的关系。选择膨胀剂掺量分别为1%、2%、3%、4%、5%和6%成型混凝土试件,测定从混凝土浇筑后开始直至变形稳定后的自由膨胀变形和膨胀应力。结果表明,自由膨胀量和膨胀应力与膨胀剂用量密切相关,膨胀剂用量越大,自由膨胀量越大,所产生的膨胀应力也越大。产生膨胀变形时混凝土的变形模量是决定膨胀应力大小的关键因素,混凝土处于塑性阶段的膨胀变形不产生膨胀应力。当膨胀剂用量为6%时,实测混凝土中的膨胀压力为1.16 MPa。     

钢管膨胀混凝土徐变系数简化模型

在室内环境中对8个混凝土圆柱体试件进行长达800余天收缩徐变测试,对比了混凝土、钢管混凝土、钢管膨胀混凝土圆柱体的收缩徐变时程规律,得到了钢管膨胀混凝土收缩徐变特性.试验结果表明:钢管膨胀混凝土收缩应变较小,受膨胀剂的影响,初期收缩变形基本为0;钢管膨胀混凝土徐变变形在100d内变化较大,100d后基本处于平稳状态,与未添加膨胀剂钢管混凝土徐变系数时变规律基本一致.在合理假设钢管混凝土徐变机理前提下,依据继效流动理论和多轴应力下徐变理论,提出钢管混凝土徐变系数终值估算方法;钢管膨胀混凝土徐变模型中徐变系数终值由可恢复的滞后弹性变形、不可恢复的初始急变塑性变形和不可恢复的黏性流变变形三部分函数分别求极值相加所得,同时结合钢管膨胀混凝土实测徐变的时变规律,提出钢管膨胀混凝土徐变系数简化计算模型,与试验结果相对比,该模型计算式简洁,预测结果较为准确.     

自密实补偿收缩钢纤维钢管混凝土的抗冻性研究与应用

提出了钢管混凝土桁架梁式结构核心混凝土理想结构模型与自密实补偿收缩钢纤维钢管混凝土设计方法。通过确定复掺减缩型高效减水剂与高能膨胀剂合理掺量,有效补偿混凝土的收缩。钢纤维掺量不超过60kg/m3(体积掺量0.75%)时能满足自密实混凝土技术要求。研究了钢纤维对微膨胀钢管混凝土力学性能与体积变形性能的影响规律;并根据钢管混凝土低温施工要求,研究了自密实补偿收缩钢纤维钢管混凝土的抗冻性设计方法,对其抗冻性进行了验证。试验结果表明,亚硝酸钠掺量0.4%时,现场养护核心混凝土试件与钢管混凝土短柱轴压与相应标准养护试件的轴压基本没有差异,混凝土抗冻效果良好,满足低温施工质量要求。     

轻骨料钢管混凝土自应力的试验研究

通过对3组9根自应力轻骨料钢管混凝土柱的自应力进行研究,在养护期间测试钢管混凝土柱表面的应变,分析了膨胀剂掺量及含钢率等对试件自应力的影响。试验结果表明:随着膨胀剂掺量的增加混凝土强度降低,但钢管对混凝土的约束使混凝土三轴受压产生自应力。随着膨胀剂掺量的增大,钢管表面的应变增大,膨胀剂掺量不同,应变变化趋势区别明显;随着含钢率的增大,约束逐渐增强,膨胀应变增加,通过测量钢管表面的应变经计算确定钢管及核心混凝土的初始自应力,混凝土自应力值为3～4 MPa。     

C60自应力钢管混凝土的膨胀性能设计及应力-应变分析

自应力钢管混凝土实际上是一种钢管约束的预应力混凝土,通过混凝土的自身膨胀及钢管约束实现,不仅能解决收缩脱空的问题,也能提高力学承载力。实验在混凝土膨胀性能设计的基础上进行自应力钢管混凝土的配制,并通过钢管混凝土的浇筑及应变监测,计算核心混凝土的受力情况。结果表明,当膨胀剂掺量为8%时,核心混凝土自应力范围是2.0~3.0MPa;掺量为10%时,自应力范围3.0~4.0MPa;掺量为12%时,自应力范围4.0~5.0MPa,且对应的实测混凝土自由膨胀率与计算所得自由膨胀率要求值略有偏差,但对于不同自应力等级钢管混凝土的配制仍具指导意义。     

超长混凝土结构膨胀加强带补偿收缩纤维混凝土的性能研究

根据烟草浦东科技园区超长结构工程要求,设计了膨胀加强带带内、带外的C35、C40、C45补偿纤维收缩混凝土配比,研究了膨胀剂掺量为35、40、45 kg/m3时,各强度等级补偿收缩纤维混凝土限制膨胀率和抗压强度的变化情况,并研究了有机纤维种类对补偿收缩混凝土早期抗裂性能的影响。结果表明:膨胀剂掺量为35~40 kg/m3、聚丙烯纤维掺量为0.6 kg/m3时,补偿收缩混凝土的限制膨胀率、抗压强度、早期抗裂性能指标达到最佳。     

机制砂超高强钢管混凝土膨胀性能研究

超高强钢管混凝土由其钢管壁密闭环境、低水胶比、高掺硅灰等原因,易产生体积收缩,核心混凝土与钢管壁脱空现象。利用不同种类、掺量膨胀剂配制混凝土,探究不同膨胀剂补偿收缩性能,并探究膨胀性和力学性能协同设计,复配一种满足力学性能及膨胀性良好的膨胀剂,其最优掺量为6%。     

BFRP管膨胀混凝土短柱轴压力学性能试验研究

通过30根玄武岩纤维(BFRP)管膨胀混凝土短柱轴压试验,研究了BFRP布层数、膨胀剂掺量对BFRP管膨胀混凝土短柱轴压力学性能的影响。结果表明:试件脆性破坏特征明显;掺入适量膨胀剂可提高BFRP管混凝土短柱轴压极限承载能力,试件轴压极限承载能力提高幅度随膨胀剂掺量增加呈先提高后降低趋势;对于本试验C40,C50两个系列试件其最大轴压极限承载力对应膨胀剂掺量分别为10%和15%;膨胀剂掺量相同时,随BFRP布层数增加,试件轴压极限承载力有明显提高趋势;试件轴向、环向应力-应变曲线均表现为双折线形。     

再生混凝土收缩补偿及其钢管混凝土轴压短柱试验研究

通过掺入不同掺量的膨胀剂对再生混凝土的干缩变形进行补偿,制成补偿收缩钢管再生混凝土,试验分析不同掺量的膨胀剂对于钢管再生混凝土短柱轴压力学性能的影响。试验结果表明:掺入适量的膨胀剂能够提高再生混凝土的强度和短柱轴压极限荷载,膨胀剂掺量过大则会降低再生混凝土的强度和短柱轴压极限荷载;补偿收缩钢管再生混凝土短柱的钢管与再生混凝土之间相互作用的产生要早于未经收缩补偿钢管再生混凝土;补偿收缩钢管再生混凝土与未经收缩补偿钢管再生混凝土的变形性能较为相似。     

膨胀剂对钢管再生混凝土柱轴压性能影响的试验研究

为了减少核心再生混凝土的收缩变形,防止钢管与核心再生混凝土脱离,在再生混凝土配合比设计时掺入不同掺量的膨胀剂。对6根再生混凝土替代率相同、膨胀剂掺量不同的钢管再生混凝土短柱进行了轴压试验,通过试验获得了试件的极限承载能力、荷载位移关系曲线、荷载与横向应变及纵向应变曲线。结果表明:掺入适量的膨胀剂能提高钢管再生混凝土短柱的轴压极限荷载,但掺量过大反而会使试件的核心再生混凝强度和轴压极限荷载下降。