新型抑温型抗裂防水剂的制备与性能研究

研发了一种新型抑温型混凝土抗裂防水剂HAW，并与高性能纤维抗裂抗渗复合材料（HCM）、混凝土抗裂硅质防水剂（JXⅢ）、混凝土无机纳米抗裂减渗剂（WDF）等市场上常见的几种刚性结构自防水材料进行了水泥净浆水化温升、工作性能、抗压强度、抗渗性能、抗氯离子渗透性能、吸水率和平板开裂等对比试验。结果表明：掺入HAW防水剂后，与空白组相比，水泥水化温峰降低了40.1%，温峰时间延后5.4 h，渗透高度降低79.0%，电通量降低59.9%，吸水率降低45.2%，具有良好的抗渗、防水和抗裂性能。除导致混凝土1 d抗压强度降低外，其他几项性能均有显著提高。     

新型刚性结构自防水材料对混凝土抗渗防裂性能的影响研究

研制了有机-无机复合类粉体混凝土防水剂(WUF),并与市场上常用的刚性混凝土结构自防水材料即氧化钙-硫铝酸钙膨胀剂(CSA)、MgO膨胀剂(MEA)、高性能纤维防裂抗渗复合材料(HCM)进行对比,研究了其对混凝土工作性、力学性能及耐久性能的影响,并着重探讨了4种防水材料对混凝土抗渗、抗裂行为影响的差异性。结果表明:对提高混凝土抗渗性能的贡献大小为WUFMEACSAHCM;对提高混凝土早期抗裂性能的贡献大小为HCMWUFMEACSA;与未掺防水剂的相比,掺WUF型防水剂后混凝土渗透高度降低了45.6 mm、电通量减少了49.4%、碳化深度亦明显下降。     

抗裂硅质防水剂在轨道交通混凝土结构工程中的应用研究

研究了不同掺量抗裂硅质防水剂对混凝土工作性能、力学性能、抗渗性能以及体积稳定性能的影响。结果表明:掺入适量的抗裂硅质防水剂有利于改善混凝土性能;随抗裂硅质防水剂掺量的增加,混凝土的和易性能、力学性能、体积稳定性先增强再降低;掺量为胶凝材料的5%时,混凝土和易性、力学性能和体积稳定性较佳;掺量为胶凝材料的5%~7%时,混凝土抗渗性能较佳。     

硅烷偶联剂与竹纤维对混凝土渗透性能的影响

通过混凝土吸水量试验、氯离子电通量试验及结合扫描电子显微镜观察混凝土微观结构,分别探究了掺入硅烷偶联剂、竹纤维以及两种材料混合掺3种不同掺入方式对早期混凝土防水性能和抗氯离子渗透性能的影响,并深入研究了两种材料影响早期混凝土渗透性能的原理。研究表明,硅烷偶联剂与混凝土发生化学反应,提高了早期混凝土的防水性能和抗氯离子渗透性能,当其掺量为2%时,混凝土的抗渗性能较好;掺入大量的竹纤维,导致混凝土内部结构疏松,显著降低了早期混凝土的防水性能和抗氯离子渗透性能;两种材料复掺仍然降低了早期混凝土防水性能和抗氯离子渗透性能,但比仅掺竹纤维时有所改善。试验方法和数据结果可为研究混凝土耐久性并运用于实际工程提供理论依据。     

水泥基渗透结晶防水材料在钢筋混凝土管片中的应用研究

为提高轨道交通工程盾构管片混凝土的抗氯离子渗透性能,文中研究了不同掺量水泥渗透结晶防水剂对混凝土抗氯离子渗透性能的影响,对比内掺水泥基渗透型结晶防水剂、外涂水泥基渗透型结晶防水涂料、浸渍防腐阻锈剂提高混凝土抗氯离子渗透性能的差异。结果表明,混凝土中掺入适量的水泥基渗透结晶防水剂可以显著提高抗氯离子渗透性能,该性能随着水泥基渗透结晶防水剂掺量的增加而提高,当掺量增大到2.0%后,混凝土的抗氯离子渗透性能开始下降,1.5%掺量对混凝土抗氯离子渗透性能的提升效果最佳。比较提升混凝土抗氯离子渗透性能的效果,浸渍防腐阻锈剂最优,外涂水泥基渗透结晶防水涂料次之,内掺水泥基渗透结晶防水剂虽有提升,但效果不及前两者。     

抗裂硅质防水剂对水工混凝土性能的影响

为减少水工混凝土的开裂，研究了抗裂硅质防水剂对混凝土力学性能、热学性能、抗渗、抗裂和微观结构的影响。结果表明，5%掺量的抗裂硅质防水剂使混凝土28 d抗压强度提高了3.6%,90 d劈裂抗拉强度高了8.7%,14 d温升值降低了12.3%，抗渗等级从W6提升到W12，抗裂等级从Ⅳ级提升到Ⅰ级，裂缝数量和宽度显著降低。抗裂硅质防水剂有利于提高混凝土的力学、热学、抗渗和抗裂性能。     

地铁盾构管片混凝土电通量性能的试验研究

为了提高混凝土抗氯离子渗透性能,延长地铁盾构管片的服役寿命,研究了养护龄期、掺合料种类及掺量对混凝土电通量的影响规律。试验结果表明,在56 d前,混凝土电通量随着养护龄期的延长而降低;低活性的粉煤灰会增大混凝土的电通量,降低混凝土抗氯离子渗透性能;矿粉与硅灰的掺入都可有效降低混凝土的电通量,混凝土电通量与矿粉的掺量具有良好的线性关系;硅灰的加入对降低混凝土电通量的效果非常显著,掺量为7.5%时,混凝土的电通量达到最低值,电通量下降90.2%。同时,结果对于普通混凝土的高性能化也具有一定指导意义。     

硫酸钙晶须对再生混凝土耐久性能的影响研究

为了研究硫酸钙晶须掺入后再生混凝土的耐久性能,通过试验对比分析了硫酸钙晶须的掺量对再生混凝土的抗渗性、耐水性、早期抗裂性能的影响,探讨了硫酸钙晶须掺量对混凝土抗渗性、耐水性、早期抗裂性能影响的机理。结果表明:当硫酸钙晶须掺量在掺量在0.5~5 kg/m3范围内,能有效地提高再生混凝土的抗渗性、耐水性、早期抗裂性,得到性能良好的再生混凝土。     

钢渣高性能混凝土抗压强度及早期抗裂性能研究

试验采用磨细钢渣粉代替部分水泥,着重研究分析不同钢渣粉掺量对高性能混凝土抗压强度及早期抗裂性能的影响。研究结果表明:磨细钢渣粉可以配制强度较高的高性能混凝土,钢渣粉掺量在0~30%范围内,混凝土28d抗压强度超过50MPa;在相同水胶比时,掺入钢渣粉有利于增强混凝土抗裂性能,并且随着掺量的增加,高性能混凝土的抗裂性能越突出;在相同的水胶比下,掺钢渣粉的试件与未掺的试件比较,发现前者由于掺加了钢渣粉,混凝土的初裂时间出现相应推迟。通过分形几何学分析表明,钢渣粉掺入混凝土中能提高其抗裂性。     

引气混凝土的抗裂性能研究

文中主要研究了引气剂及矿物掺合料等因素对混凝土早期开裂性能的影响.研究结果表明：掺入引气剂可延长混凝土开裂时间,随着含气量的增加,混凝土面板裂缝宽度和深度减小,即引气剂的掺入有利于混凝土早期抗裂性能提高,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土早期抗裂性进一步得到改善,初始开裂时间得以延长.     

高贝利特水泥高性能混凝土性能研究

主要研究了采用普通水泥和高贝利特水泥(HBC)配制的混凝土及高性能混凝土的工作性、力学性能及抗裂性能。采用高贝利特水泥配制的混凝土坍落度损失远小于普通水泥混凝土;早期抗压强度较普通水泥混凝土偏低,但后期强度增幅较大;28d龄期抗拉强度均略高于普通水泥混凝土;并具有更好的抗裂能力。     

绿色混凝土早期抗裂性能研究

试验采用大掺量矿物掺和料以及聚羧酸高效减水剂,研究了绿色混凝土的早期抗裂性能.结果表明:随着胶凝材料用量的增加,裂缝面积及最大裂缝宽度增大;同胶凝材料用量时,单掺矿粉系列混凝土的开裂面积达到单掺粉煤灰系列的2～4倍,最大裂缝宽度约达到粉煤灰系列的2倍;提高水泥用量或复掺超细矿粉时,混凝土强度提高,但早期抗裂性能降低;复掺抗裂防水剂时,早期养护不充分条件下,混凝土的抗裂性能显著降低;早期养护对绿色混凝土的抗裂性能有较大的影响,实际生产中采用绿色混凝土,将表现出优异的抗裂性能.     

矿物掺合料对混凝土塑性收缩裂缝的影响

针对高胶凝材料用量泵送混凝土早期塑性收缩开裂现象普遍存在并导致混凝土结构耐久性衰减的问题,进行了掺合料对混凝土早期塑性开裂的影响效果比对试验,研究了花岗岩石粉、粉煤灰对混凝土工作性、抗压强度、早期塑性抗裂性能的影响规律,结果表明:掺合料品种、掺量对混凝土早期塑性开裂性能影响差异显著,15%~20%掺量的粉煤灰或15%掺量的花岗岩石粉能有效降低混凝土早期开裂风险。     

抗裂防渗混凝土的研究

研究了几种抗裂防水材料对混凝土抗压强度、劈拉强度和渗透性的影响,结果表明,三乙醇胺、萘系减水剂对混凝土力学强度和渗透性的影响最为显著。根据该结果配制了抗裂防渗混凝土,并采用配筋试验模拟实际工程的接头处,试验表明该混凝土28 d抗压强度达51 MPa,抗渗标号达P24以上,且具有微膨胀性能,可满足较高防水抗裂施工要求。     

道面混凝土早期缩性开裂性能研究

针对道面混凝土的水胶比、水泥用量、砂率、最大粒径,在约束条件下进行相应的混凝土早期缩性开裂性能定量测试试验,研究各因素对道面混凝土早期缩性开裂性能的影响机理,对配合比参数与材料进行相应的优化,提高道面混凝土的抗裂性能。     

道路高性能混凝土耐久性研究与应用

从耐磨性、干缩、抗裂性等方面,研究了粉煤灰、矿渣两种矿物掺合料对道路高性能混凝土性能的影响,并初步探讨了其影响机理.研究结果表明:掺入质量分数为20%～40%粉煤灰和矿渣的道路高性能混凝土具有工作性好、后期强度高、耐磨、低收缩以及抗裂性好等特点.工地应用表明,用粉煤灰与矿渣复合双掺配制的道路高性能混凝土可显著改善路面的路用性能.     

索塔锚固区泵送高性能钢纤维混凝土的研制

普通纤维混凝土因可泵送性差很少用于索塔锚固区。采用多重复合技术,优选纤维混凝土配合比,并研究了各配合比的泵送性能;模拟干热环境,对优选的高性能混凝土(HPC)和钢锚箱锚固区专用高性能钢纤维混凝土(HPSFRC)进行了塑性收缩试验;研究了纤维掺量和减缩剂对塑性收缩和干燥收缩性能的影响,并对其机理进行了探讨。研究表明,经优化的高性能钢纤维混凝土2h内泵送性能优良。随着纤维掺量的增加,塑性收缩的开裂总面积下降,混凝土的抗裂等级提高。当钢纤维的体积掺量为0.8%时,高性能钢纤维混凝土自由干燥90d的收缩值同高性能混凝土相比下降了50%;有约束的干燥收缩66d试验环未见开裂,从而减少混凝土开裂的风湿,提高混凝土结构的耐久性。与同强度等级的高性能混凝土相比,钢纤维的加入也改善了混凝土的力学性能,高性能钢纤维混凝土的抗弯强度和劈拉强度提高了近30%。试验结果还表明,纤维体积率为0.6%的钢纤维与减缩剂复合后,对抑制塑性收缩和干燥收缩效果显著。     

养护剂对道床板现浇混凝土收缩开裂性能的影响

为解决道床板现浇混凝土养护难、易开裂的问题,研究了自制高效养护剂对道床板现浇混凝土的强度、塑性收缩变形和抗裂性的影响。结果表明,采用养护剂养护有利于提高混凝土的抗压强度,其早期(7d)抗压强度高于标准养护下的抗压强度,后期(28d和56d)抗压强度与标准养护下的抗压强度相近,但其7d和28d抗折强度略低于标准养护下的抗折强度。在混凝土浇筑成型后立即喷涂养护剂,可有效降低混凝土塑性收缩。72h后,TJ-A、TJ-B和C型3种养护剂分别降低混凝土塑性收缩率为42%、27%和27%,同时,这3种养护剂养护下的混凝土表面水分蒸发量比自然养护下分别降低了60%、54%、60%。养护剂养护有效地防止了混凝土早期裂缝的产生,提高了混凝土的抗裂性能。     

无机水性渗透结晶型高效防护剂对混凝土耐久性能的影响研究

通过试验研究了无机水性渗透结晶型高效防护剂对混凝土耐久性的影响.结果表明:浸泡或涂刷高效防护剂后,混凝土的抗渗、抗碳化、抗氯离子渗透、抗冻和抗硫酸盐性能都得到了明显提高.