水胶比和粉煤灰掺量对补偿收缩混凝土自收缩特性的影响

通过测定基准混凝土和补偿收缩混凝土的自收缩,研究添加硫铝酸钙–氧化钙类膨胀剂的补偿收缩混凝土的自收缩特性,以及水胶比和粉煤灰掺量对于膨胀剂补偿效果的影响。结果显示:在前20h内硫铝酸钙–氧化钙类膨胀剂因为没有足够的强度约束而无法对混凝土自收缩产生补偿作用,在20～168h龄期内膨胀剂开始发挥补偿作用,自收缩减小。膨胀剂对自收缩的补偿效率受水胶比和粉煤灰掺量的影响很大,水胶比越大,膨胀剂对混凝土自收缩的补偿效率越高;粉煤灰掺量越大,膨胀剂的补偿效率越高。水胶比为0.34,粉煤灰掺量为45%时,适当掺量(6%)的膨胀剂产生的膨胀可以补偿全部的自收缩,使混凝土在30h后持续保持膨胀变形。     

膨胀剂对补偿收缩混凝土性能影响的研究进展

通过掺加膨胀剂来补偿收缩变形是解决混凝土收缩开裂的重要途径之一.膨胀剂的掺加往往对补偿收缩混凝土工作性有不利影响,且随掺量增加,不利程度增加.一定掺量范围内,膨胀剂的掺加对补偿收缩混凝土力学性能影响不大,但能改善混凝土耐久性;掺量继续增加则会破坏混凝土微观结构,导致力学性能和耐久性大幅下降.同等掺量下,施加一定外部约束对补偿收缩混凝土密实度和力学性能有改善作用.目前针对低水胶比条件下,膨胀剂对高强高性能混凝土性能的影响研究则相对较少.     

补偿收缩混凝土的自收缩特性

通过对比掺与不掺膨胀剂的混凝土的早期自收缩及其胶凝材料体系的水化热和化学结合水量发展规律,研究了膨胀剂对低水胶比混凝土自收缩的补偿作用效果。结果表明:8%掺量(质量分数)的钙矾石系膨胀剂(U型)对硅酸盐水泥混凝土和粉煤灰混凝土的自收缩有一定程度的补偿效果,而对矿渣混凝土的自收缩没有补偿。在较早期,膨胀剂促进复合胶凝材料的水化,在后期,膨胀剂也促进了矿渣–水泥体系的水化,其总放热量和化学结合水量均高于未掺膨胀剂的,但抑制了硅酸盐水泥和粉煤灰–水泥体系的正常水化,使其水化放热速率降低,总放热量和化学结合水量减小。     

聚丙烯纤维和膨胀剂对高强轻质混凝土收缩和抗开裂性能的影响

试验配制了等强的普通混凝土和高强轻质混凝土,为改善高强轻质混凝土的收缩和抗开裂性能,向其中分别单掺、双掺了膨胀剂和聚乙烯纤维.通过自由收缩试验和约束收缩试验研究了聚丙烯纤维和膨胀剂对高强轻质混凝土收缩和抗开裂性能的影响.试验结果表明,聚丙烯纤维和膨胀剂均可以改善高强轻质混凝土的收缩和抗开裂性能;按照本试验的掺量进行双掺,制成的高强轻质混凝土的收缩和抗开裂性能均优于普通混凝土.     

膨胀剂与内养剂对超高性能混凝土性能的影响EI北大核心CSCD

为降低或完全补偿超高性能混凝土(UHPC)的自收缩,研究了膨胀剂单掺、内养剂单掺、膨胀剂与内养剂复掺对UHPC的流动性、凝结时间、强度和自收缩的影响。结果表明:膨胀剂的加入明显降低和缩短了UHPC的流动性和凝结时间,内养剂的加入可以提高和延长掺膨胀剂UHPC的流动性和凝结时间;4%掺量的膨胀剂能小幅提高UHPC的强度,8%掺量的膨胀剂会降低UHPC的强度,内养剂的加入能改善掺8%膨胀剂UHPC的强度;4%掺量的膨胀剂能降低34.4%的自收缩,8%掺量的膨胀剂能完全补偿UHPC的自收缩,但存在体积安定性不良的问题,内养剂的加入能进一步降低掺4%膨胀剂UHPC的自收缩和改善掺8%膨胀剂UHPC的体积安定性。因此膨胀剂与内养剂复掺是一种较理想的用于降低UHPC自收缩的方法。     

复合掺合料与膨胀剂对自密实混凝土性能的影响研究

本文研究了粉煤灰与矿渣粉复掺,以及膨胀剂与矿物掺合料复掺对自密实混凝土工作性、力学性能、抗收缩性能的影响规律.研究表明:在一定范围内,粉煤灰与矿渣粉复掺时,矿渣粉掺量的增加,有利于提高混凝土拌合物的流动性和力学性能;膨胀剂掺量为8％～10％时,对改善自密实混凝土(Self compacting concrete,SCC)收缩性能有显著效果,膨胀剂低于适宜掺量范围时,无明显效果,当掺量高于12％时,混凝土体积稳定性变差,强度下降,确保掺膨胀剂的SCC在成熟过程中水养护对发挥膨胀剂性能十分重要,膨胀剂与掺和料复合使用时,对改善SCC收缩性能更佳.     

氧化镁膨胀剂对混凝土长期体积变化的影响

观察了外掺不同活性、不同剂量氧化镁膨胀剂混凝土的限制膨胀率曲线,并结合混凝土强度发展和绝热温升特性,补偿收缩胶砂试件的限制及自由膨胀率,分析了不同活性氧化镁膨胀剂的补偿收缩特性。结果表明:适量掺加氧化镁膨胀剂对于补偿收缩混凝土的强度发展基本没有影响,但导致混凝土的温升值较大,温升开始时间延迟。在氧化镁膨胀剂的常用掺量为6%~8%时,导致混凝土的绝热温升增加值约为3~4℃。氧化镁膨胀剂的活性越低,用其制备的补偿收缩混凝土的早期膨胀率越小,但最终膨胀量越大,膨胀稳定期出现越晚,采用"S"型膨胀剂时直到140 d膨胀仍未停止,因而容易造成混凝土结构的后期安定性不良。实际应用时应尽量选用高活性、大掺量的氧化镁膨胀剂,掺量宜控制在6%~8%。     

补偿收缩混凝土变形性能研究进展

向混凝土中掺加膨胀剂制成补偿收缩混凝土是解决混凝土收缩开裂的一种重要措施.本文针对近年来补偿收缩混凝土变形性能的研究进展进行了综述.膨胀剂种类繁多,不同膨胀剂膨胀机理各不一样,致使出现同种掺量同种补偿对象但膨胀剂不同则补偿收缩效果不同,甚至截然相反现象.另一方面,影响补偿收缩混凝土变形性能因素众多,主要有水胶比、矿物掺合料种类及掺量、膨胀剂掺量、外加剂、养护条件等,但更多时候是若干个影响因素同时出现,整体变形结果更加不确定,也会导致工程上膨胀剂应用失效现象出现.     

钢管-微膨胀混凝土气孔结构改变对徐变的影响

以膨胀剂掺量为4％、8％、12％配制钢管核心混凝土,进行了三种掺量下的钢管混凝土徐变试验研究.试验结果表明:膨胀剂掺量12％时徐变应变最小、8％次之、4％最大,即徐变应变随着膨胀剂掺量的增加而减小.同时为了阐明膨胀剂对钢管混凝土徐变作用的内在机理,应用扫描电镜二次电子成像观测及孔结构测试仪进行微观结构分析,分别进行了三硫型硫铝酸钙形貌、气泡数目、气泡弦长、硬化混凝土空气含量观测等.结果表明:膨胀剂反应生成三硫型硫铝酸钙,填充在混凝土结构的空穴和缝隙中,完全填充或减小混凝土中的大气泡或小气泡,起到补偿收缩的作用.     

水泥-膨胀剂-磨细矿渣复合胶凝材料膨胀与强度发展的协调性研究

研究了水泥-膨胀剂二元复合胶凝材料和水泥-膨胀剂-磨细矿渣三元复合胶凝材料, 这两种胶凝材料可以用于制备具有良好体积稳定性的高性能膨胀混凝土(HPEC).研究表明, 存在一个最优辅助胶凝材料掺量组合, 在此条件下胶凝材料具有良好的膨胀与强度的协调性, 在水泥-膨胀剂体系中, 膨胀剂的掺量范围在6%～12%, 其中掺6%～8%时用于配制补偿收缩混凝土, 掺8%～12%时用于配制填充性膨胀混凝土.在水泥-膨胀剂-矿渣体系中, 矿渣的掺量范围是20%～40%, 对应膨胀剂的掺量及胶凝材料的适用范围为膨胀剂6%～10%时用于配制补偿收缩混凝土, 掺8%～15%时用于配制填充性膨胀混凝土.矿渣的掺入可以削减由于膨胀剂过量而导致的过高的膨胀率, 从而避免由此造成的膨胀破坏现象.     

祁家黄河大桥C55钢管微膨胀混凝土配合比试验研究

以祁家黄河大桥膨胀混凝土配合比设计为例,介绍桥梁钢管拱C55膨胀混凝土配合比试验,研究其限制膨胀率等各项性能,通过多因素试验方法研究了胶材用量变化、砂率、掺合料掺量等因素对钢管混凝土性能的影响,确定了符合设计和施工要求的配合比设计方案。     

钢渣作水泥膨胀剂的初步研究

文章介绍了国内外膨胀的发展状况和钢渣利用情况,提出把钢渣掺入水泥中作膨胀的设想并进行了一系列实验。结果表明,用钢渣用膨胀剂,膨胀龄期较长,膨胀状况良好。水泥抗压强度随钢渣掺量的增加而有所降低,水泥安全性合格。     

等强度条件下粉煤灰对补偿收缩混凝土变形性能的影响

通过测定水中限制膨胀率和水养7d转干空后的限制膨胀率,计算干燥收缩落差,讨论粉煤灰在等强度条件下对补偿收缩混凝土变形性能的影响.结果表明:等强度条件下掺加适量粉煤灰可以明显地促进限制膨胀率的增长;掺量过大容易导致早期约束不足,降低对限制膨胀的促进作用.粉煤灰可以明显降低混凝土转干空后早期的干燥收缩落差.随着粉煤灰掺量增加,干燥收缩落差进一步降低,空气中放置28 d后均表现为膨胀.对于硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂和粉煤灰复掺的补偿收缩混凝土,膨胀剂最小用量的要求可以适当降低.     

环保型套筒灌浆料的配合比设计及性能研究

选用碱矿渣水泥作为胶凝材料,结合Dinger-Funk方程的最紧密堆积理论,用粉煤灰漂珠作为矿物掺合料,并用铜尾矿砂部分取代天然砂来提高粉体的堆积密度,制备套筒灌浆料.研究了塑性膨胀剂掺量、粉煤灰漂珠掺量、铜尾矿掺量、砂胶比对套筒灌浆料性能的影响,并对最紧密堆积设计配合比进行了验证.结果表明:随着塑性膨胀剂掺量的增加,...     

C-S-H凝胶产物的Ca/Si比对碱-骨料反应的影响

采用混凝土加速实验,对添加不同混合材试样的膨胀率和试样中生成的C-S-H凝胶产物进行了研究,测定了不同混合材对试样膨胀率的影响以及所生成的C-S-H凝胶的化学组成,进一步验证C-S-H凝胶的Ca/S i比对碱骨料反应(AAR)的影响。     

泵送剂与絮凝调节剂协同优化水泥基材料性能

本实验通过控制变量法对照试验,先用不同掺量的泵送剂对水泥净浆扩展度、砂浆扩展度以及混凝土扩展度和坍落度的影响试验,找出泵送剂最优的掺量对水泥基材料的影响。在确定了泵送剂对水泥基材料的最优掺量后,与不同掺量的絮凝调节剂进行复掺试验,然后得到泵送剂与絮凝调节剂对水泥净浆、砂浆的扩展度以及混凝土坍落度和扩展度的影响。最终选择出最优的的絮凝调节剂与泵送剂复掺掺量,对水泥基材料的协同优化效果最好。     

膨胀剂和减缩剂对预制箱梁混凝土的防裂效果研究

测试C50箱梁混凝土的力学、抗裂、变形、热学性能,采用B4Cast软件仿真分析构件混凝土的温度、应力发展规律和开裂趋势,并研究膨胀剂、减缩剂对箱梁混凝土的防裂效果。结果表明:C50箱梁混凝土抗裂性较差,早期平板总开裂面积达310 mm²/m²,圆环开裂时间约为52 h;箱梁混凝土与外部环境最大温差为16~18 ℃,在翼板两侧和底板两侧拐角处混凝土表层拉应力达到最大,分别约为0.8 MPa、0.9 MPa。膨胀剂、减缩剂对C50混凝土拌合物工作性、力学性能、热学性能影响不大,仅单掺减缩剂会使混凝土力学性能略有降低。膨胀剂、减缩剂的掺入,可降低C50混凝土平板总开裂面积68%~95%,延后圆环开裂时间105.5~227.5 h;可使自生体积收缩变形减小63%~78%,干缩减小38%。膨胀剂与减缩剂复掺,可削减箱梁混凝土温峰达4 ℃,降低最大拉应力52%,混凝土抗裂安全系数可达3.05,开裂风险明显下降。     

混凝土碱硅酸反应膨胀预测模型的研究进展

本文综述了混凝土碱硅酸反应(alkali-silica reaction, ASR)膨胀预测模型的研究现状,ASR对混凝土结构造成的损伤修复难度高,修复成本大,应对这类耐久性问题主要以预防为主,补救为辅,而精确的预测模型可以评估混凝土结构的实时状态,有助于抑制混凝土中的ASR。本文首先概述了混凝土ASR的过程和机理,然后详细介绍了ASR膨胀预测模型的研究现状。ASR建模过程中需要考虑反应物含量、温度、湿度、胶凝材料组成和骨料尺寸等多种因素的影响。ASR模型主要包括理论模型、结构模型(宏观模型)和材料模型(细观模型),理论模型主要用来描述ASR的化学机理和预测骨料的最劣粒径,但该模型只适用于特定类型的骨料;材料模型在材料层面上解释了受ASR影响的混凝土的劣化机理,却忽略了混凝土收缩和徐变等因素的影响;结构模型通常被用来模拟和预测混凝土结构在ASR下的力学行为,但未充分考虑碱硅酸膨胀的化学过程以及离子扩散对ASR膨胀的影响。     

基于组合混料设计的高性能混凝土配合比优化研究

为了更加科学合理地进行高性能混凝土配合比设计,研究各个组分对高性能混凝土的影响,将水泥、矿粉、粉煤灰视为一组总质量不变的混料,细集料和粗集料视为另一组混料,通过组合设计分析了矿物掺合料、水泥、砂率的混料效应,同时得到了以坍落度和抗压强度为目标的回归方程,实现了配合比的优化设计.结果表明,为了得到工作性和抗压强度都较好的高性能混凝土,矿物掺合料的掺量和砂率均不宜过大.矿粉比粉煤灰先发挥强度作用,后期水泥与矿粉对高性能混凝土的抗压强度影响较大.砂率的增大对高性能混凝土的抗压强度影响较小,但会使高性能混凝土的坍落度先增加后降低.粉煤灰和矿粉的增加均会使高性能混凝土的坍落度增加.研究结论能够为高性能混凝土矿物掺合料、砂率的选择和配合比设计提供参考依据.     

大体积补偿收缩混凝土中延迟钙矾石生成产生危害的条件

研究了大体积补偿收缩混凝土中延迟钙矾石生成可能对混凝土产生危害的条件,用步进扫描半定量XRD法确定水化产物的物相组成,同时测定胶砂试件的限制膨胀率,遭受过早期高温的补偿收缩混凝土对于长期使用过程中环境的湿度变化情况比较敏感,只有在适当的湿度条件下养护,才能获得适量的膨胀,以补救早期膨胀损失所造成的不利影响,养护环境过于干燥或过于潮湿,有可能导致遭受过早期高温的补偿收缩混凝土结构收缩开裂或膨胀破坏。