大体积防水混凝土冬期施工实践与认识(续一)

5冬期负温下混凝土有关性能的试验5.1冬期混凝土在不同受冻条件下的强度设计了三组试验,以观察不同冬期养护条件试验条件抗压强度MPa养护方法3d28d标养37.640.7室外冻养7.921.01%15.638.33%28d“室外冻养”抗压强度系试块成型后先在室外冻养7d,再置于室内标养21d后的试验结果。室外冻养期间的平均气温为-5.7℃,极端最低气温为-10℃。表3冬期混凝土在不同受冻条件下强度试验结果注:①试块成型日期:2002年12月21日;其余同表1所注。试验条件抗压强度MPa养护方法3d28d标养44.360.7短时受冻30.167.95%49.080.72%试块成型后在-10～-12℃室外条件…     

早期受冻对混凝土强度的影响

自行设计与研制了测量混凝土早期冻胀应力的设备,并通过该设备测量出了不同配比(不同水灰比,掺加防冻剂、引气剂,掺加粉煤灰和矿渣粉)混凝土早期冻后产生冻胀应力的规律;并探讨了不同受冻制度(标养6h后受冻和标养达到其28d强度的30%两种制度)对混凝土抗压强度及抗折强度的影响。     

早期受冻环境下含粉煤灰水泥砂浆力学性能及作用机理研究

研究了早期受冻环境下粉煤灰单掺以及与硅灰复掺情况下水泥砂浆试件的力学性能及其微观形貌的变化。结果表明,同配合比试件在标准养护条件下预养护2 h再在-15℃受冻8 h时,其3 d抗压强度与标准养护3 d的抗压强度相差不大。在单掺粉煤灰15%时,2 h标养后冻8 h的3 d强度达到标养的78.9%;粉煤灰掺入15%硅灰8%时的2 h标养受冻8 h的3 d强度能达到标养的81.0%,复掺后强度有所提高。粉煤灰等掺合料掺入有利于降低总孔隙率,而最可几孔径下降幅度较大,未掺加8 h受冻时为50.39 nm,而在8%硅灰20%粉煤灰受冻8 h时为11.06 nm,说明粉煤灰的加入降低了大孔含量,增加无害孔含量,而无害孔可以抵抗早期冻胀应力,合理的孔结构有利于提高水泥基材料的早期抗冻性。     

早期受冻混凝土服役期黏结性能研究

为准确评估混凝土早期受冻对其与钢筋间服役期黏结性能的影响,考虑受冻环境(起冻时刻、受冻温度、受冻时长)、混凝土强度、钢筋直径等因素,采用中心拉拔试验方法研究早期受冻混凝土试件的服役期黏结性能,给出了试件的典型破坏形态及钢筋与混凝土间黏结强度、黏结应力-滑移关系曲线。研究结果表明：早期受冻拉拔试件服役期黏结破坏形态为钢筋拔出破坏或混凝土劈裂破坏;起冻时刻造成的黏结强度损失程度从大到小依次为2h、0.5h、8h、1d、3d;受冻温度为-5℃和-9℃的试件黏结强度损失接近,受冻温度为-1℃的试件黏结强度损失较小;受冻时长越长,早期受冻造成的黏结强度损失越大,自由端出现滑移时的黏结应力越小;混凝土强度等级越高,早期受冻造成的黏结强度损失程度越小,自由端出现滑移时的黏结应力越大,不同起冻时刻的曲线越靠近;钢筋直径越小,早期受冻造成的黏结强度损失程度越大,黏结应力-滑移曲线降低越明显。     

早期受冻混凝土服役期黏结性能研究

为准确评估混凝土早期受冻对其与钢筋间服役期黏结性能的影响,考虑受冻环境(起冻时刻、受冻温度、受冻时长)、混凝土强度、钢筋直径等因素,采用中心拉拔试验方法研究早期受冻混凝土试件的服役期黏结性能,给出了试件的典型破坏形态及钢筋与混凝土间黏结强度、黏结应力-滑移关系曲线。研究结果表明:早期受冻拉拔试件服役期黏结破坏形态为钢筋拔出破坏或混凝土劈裂破坏;起冻时刻造成的黏结强度损失程度从大到小依次为2 h、0.5 h、8 h、1 d、3 d;受冻温度为-5℃和-9℃的试件黏结强度损失接近,受冻温度为-1℃的试件黏结强度损失较小;受冻时长越长,早期受冻造成的黏结强度损失越大,自由端出现滑移时的黏结应力越小;混凝土强度等级越高,早期受冻造成的黏结强度损失程度越小,自由端出现滑移时的黏结应力越大,不同起冻时刻的曲线越靠近;钢筋直径越小,早期受冻造成的黏结强度损失程度越大,黏结应力-滑移曲线降低越明显。     

早期受冻环境对混凝土服役期性能的影响

为准确评估混凝土早期受冻对其服役期性能的影响,模拟早期突然受冻环境,测试了不同早期受冻环境下混凝土服役期的抗压强度、劈拉强度、动弹性模量等宏观性能参数和孔隙结构、吸水特征等微观指标;分析了受冻温度、受冻时长、起冻时刻等环境参数对混凝土服役期性能的影响规律和影响机理.结果表明：受冻温度越低、受冻时长越长,混凝土服役期宏观性能劣化越明显,浆气比减小,含气量、吸水率、吸水孔率增大,各孔径的气孔数量均有所增加;受冻温度从-1℃降到-5℃、受冻时长从2h延长至4h时,混凝土服役期性能劣化明显,而受冻温度从-5℃降到-9℃、受冻时长从4h延长至8h时,混凝土服役期性能劣化程度较小;初凝后、终凝前受冻的混凝土服役期性能劣化最显著,初凝前受冻的混凝土服役期性能劣化次之,终凝后受冻的混凝土服役期性能劣化程度较小且损失程度随受冻时混凝土龄期的增长而减小;随着起冻时刻的延后,混凝土的浆气比增大,而含气量、吸水率、吸水孔率减小,终凝前起冻的混凝土各孔径梯度的气孔数量明显大于终凝后起冻的混凝土.     

基于抗冻性的负温混凝土受冻临界强度研究

采用快速冻融循环的试验方法,研究了经过0 h、12 h、24 h、36 h、48 h、72 h、96 h等不同早期预养后,转入恒-20℃的负温条件下养护至7 d,再转标准条件下养护至56 d龄期的混凝土试件经历不同冻融循环次数后的相对动弹性模量损失,并以未受冻的正温混凝土标准养护28 d强度和抗冻性为基准,得出了基于抗冻性的负温混凝土受冻临界强度值及其预养时间值。结果表明,未掺加防冻剂C30、C40、C50和C60混凝土达到F300次冻融所需受冻临界强度分别为24.6 MPa、33.6 MPa、40.4 MPa和49.5 MPa,其预养大于等于96 h;掺加防冻剂C30、C40、C50和C60混凝土达到F300次冻融所需受冻临界强度分别为19.6 MPa、27.5 MPa、31.7 MPa和40.5 MPa,其预养时间大于等于48 h。     

早期受冻掺合料混凝土服役性能试验研究

为评定早期冻融损伤对混凝土结构服役期承载性能及耐久性能的影响规律,通过不同掺合料种类及掺量、不同起冻时刻的混凝土早期受冻试验,对比了不同受冻时刻混凝土服役期的表面损伤形态,研究了起冻时刻、掺合料掺量对早期受冻混凝土服役期抗压强度、劈拉强度、动弹性模量、渗透性的影响规律,探讨了早期受冻对混凝土服役性能的损伤机理。结果表明:起冻时刻对混凝土抗压强度、劈拉强度、动弹模的影响程度均表现为2h0.5h≈8h1d3d,劈拉强度损失最明显,动弹模损失次之,抗压强度损失最不显著;掺入20%粉煤灰或15%矿粉或20%煤矸石的混凝土早期受冻后的强度和动弹模损失最小,略小于普通混凝土;随着掺合料掺量的增加,同时刻受冻混凝土试件的抗渗水性和抗渗气性变差;未冻混凝土试件的抗渗性最好,3d受冻试件次之,1d受冻试件再次,而0.5、2、8h受冻试件最差甚至超出AutoClam设备的测试范围。     

早期高温养护对预制混凝土构件长期抗压强度的影响

混凝土构件的早期养护条件是决定其长期抗压强度的重要因素,为研究早期养护温度对预制混凝土构件长期抗压强度的影响,制作了单掺粉煤灰(SPC)、双掺粉煤灰、矿渣(DPC)和三掺粉煤灰、矿渣、硅灰(TPC)以及对比普通水泥混凝土(OPC)试件,按照有、无预养分别进行了40℃、60℃和80℃的水养护,达到设计强度后取出放置在室内大气环境,再分别测试其28 d、100 d、200 d和300 d龄期的抗压强度。研究结果表明:无论普通混凝土还是矿物掺合料混凝土,早期养护温度越高,混凝土达到设计强度所需的养护时间越短,但长期的抗压强度越低。掺加矿物掺合料和20℃的预养有助于增强混凝土抵御高温养护导致的热应力问题,有利于预制混凝土构件长期强度的提高。     

蒸养粉煤灰混凝土力学性能试验研究

本文主要采用对比试验研究的方法，研究了粉煤灰掺量、水胶比对蒸养混凝土抗压强度、劈拉强度、抗折强度的影响。试验结果表明：在低水胶比时，掺量为20％粉煤灰的蒸养混凝土28天抗压、劈拉强度可与基准蒸养混凝土的相近。且比基准标养混凝土的高，后期强度发展优干基准蒸养、标养混凝土。掺入粉煤灰后，蒸养混凝土的抗折强度有较大幅度提高。水胶比对蒸养粉煤灰混凝土的影响规律与普通混凝土相似。     

水工混凝土防冻性的研究

主要研究不同冻结模式对水工混凝土的防冻性能的影响,试验结果表明：负温养护制度对水工混凝土强度发展有着至关重要的影响。-20℃～5℃的自然变负温条件下,水工混凝土的早期结构未受到破坏,在负温环境下强度已增长到标养条件下的75％以上,转入标准养护环境下,强度如期恢复。然而恒负温条件下,混凝土的强度仅能达到标养条件下的13％,转入标准养护环境下,强度虽能如期恢复,但出现倒缩现象。     

用混凝土的成熟度理论检测冬季施工时的混凝土强度

<正> 现浇混凝土受气候因素影响较大,温度的变化除了对水泥的水化反应速度有影响外,还对混凝土有一定的破坏作用。正如实验结果表明,现浇混凝土在-5℃的温度下冻一天再标养28天,其强度损失了原设计强度的45%。而地处冻融循环次数频繁的北方,受正负温交替影响,在200号混凝土预养强度达到6～50公斤/厘米~2时,冻融15次,可使其强度下降23%～5%。因此,在北方如何保证常年连续施工,如何减少能源消耗,确保混凝土的质量,缩短养护期,这是建筑工程技术人员必须解决的课题。混凝土冬季施工的任务就在于使混凝土在受冻前能达到的强度应大于它的临界强度。普通混凝土允许受冻强度(临界强度),在现行规范中定为达到设计强度的40%或达     

复掺粉煤灰和膨胀剂对混凝土抗渗性能的影响

研究了混凝土中掺入不同比例粉煤灰,复掺不同比例粉煤灰和膨胀剂条件下的Cl-扩散系数.试验将混凝土试件标养至28 d,转自然养护至90 d,测其7、28、90 d的Cl-扩散系数.试验表明一定掺量粉煤灰能够降低混凝土的Cl-扩散系数.复掺粉煤灰和膨胀剂也能降低混凝土后期的Cl-扩散系数.     

轻细骨料内养护混凝土抗冻融和抗盐冻性能

采用粉煤灰陶砂和页岩陶砂为轻细骨料,研究了水灰比mw /mc为0.4和0.3,引气与非引气情况下轻细骨料内养护混凝土与普通混凝土28d抗冻融和抗盐冻性能.结果表明:当水灰比为0.4时,轻细骨料内养护混凝土抗冻融和抗盐冻性能明显低于普通混凝土,原因是轻细骨料内养护混凝土28 d饱水度明显大于普通混凝土,但适量引气可明显提高其抗冻融和抗盐冻性能;当水灰比为0.3时,轻细骨料内养护混凝土抗冻融和抗盐冻性能较好,无需引气;同等条件下,轻细骨料筒压强度越高,对应混凝土抗冻融和抗盐冻性能越好.     

混凝土和砂浆中掺原状粉煤灰的试验与应用

为改善混凝土和易性,进一步节约水泥,解决本地区砌筑砂浆中石灰货源缺乏、价格贵等问题,我们对混凝土和砂浆中掺入原状粉煤灰进行了试验研究和应用。混凝土中掺入原状粉煤灰(用等量替代法),从O.45～0.75水灰比中掺入5％原状粉煤灰与空白标养R_(28)相比,R_(28)不降低。如从标养R_(60)和R_(90)看, 掺量还可达到10％。说明粉煤灰后期还有一定活性,强度继续发展。当掺量超过20％时,其强度明显下降,基本规律为等量替代多少水泥,强度就降低     

松香酸钠对水泥基材料早期抗冻性的影响及作用机理研究

研究了早期受冻环境下不同掺量的松香酸钠作为引气剂对水泥基材料的力学性能及微观结构的影响。试验结果表明,当早期受冻制度为标准环境下养护2 h后置于-15℃环境中受冻10 h后再标养至3 d时,松香酸钠对单掺硅灰以及粉煤灰和硅粉复掺的试件的早期抗冻性有明显的提高,当松香酸钠掺量为0.005 6%时,单掺和复掺试样冻后的强度均可以达到同配合比试件标准养护时3 d强度的87%以上;松香酸钠中的Na~+与复合外加剂中的SO_4~(2-)激发粉煤灰,促进水化凝胶的生成,同时改善孔结构分布;松香酸钠作为引气剂引入的微孔可降低水泥基材料的孔隙率,同时降低最可几孔径,提高无害孔占比例,降低有害孔比例,增加对抵抗早期冻胀应力有利的无害孔含量,细化孔径,提高水泥基材料的早期抗冻性。     

粉煤灰活性激发及应用

粉煤灰早期活性低、活性发展缓慢，粉煤灰混凝土早期强度低。采用碱激发剂熟石灰和硫酸盐激发剂硫酸钠相复合的化学激发方法，使粉煤灰混凝土早期强度发展加快。在试验段的应用表明，采用活性激发的粉煤灰混凝土，早期强度增长较快，7d强度在基准混凝土的80％以上，28d，90d的强度分别在基准混凝土的97％，103％以上；但粉煤灰混凝土28d的耐磨性比基准混凝土低，采用活性复合激发的粉煤灰混凝土42d的耐磨性比基准混凝土提高11％～18％。     

持续负温环境下入模温度对混凝土强度和抗氯离子渗透性的影响

为了研究持续负温环境下入模温度对混凝土强度和抗氯离子渗透性的影响及机理,进行了持续负温(-5℃)和标准养护条件下,四种入模温度工况(5℃、10℃、15℃、20℃)对混凝土的强度、抗氯离子渗透性、孔结构的试验分析.研究结果表明:持续负温环境下混凝土强度的增长受到抑制,28d龄期的强度约为标养下的80％,将入模温度从5℃提...     

掺防冻剂混凝土临界强度的探讨

<正> 所谓混凝土的临界强度,是指混凝土获得一定强度后受冻而不遭受冻害的最低强度。即达到这最低强度受冻后再标养28天的强度与标养28天强度相比强度损失不超过5％。我国现行规范(GBJ204—83)7·1·2条规定冬期浇筑的混凝土在受冻前混凝土的临界强度是指不掺防冻剂的混凝土。如按此标准来控制掺复合防冻剂的混凝土临界强度势必延长施工工期,提高工程成本,为此,研究和确定掺复合防冻剂混凝土临界强度成为当前迫切需要的任务。即本文就此提出掺防冻剂混凝土临界强度的探讨。     

高性能海工混凝土的氯离子渗透性研究

配制了基准混凝土、掺加40%粉煤灰混凝土、用矿渣粉分别取代1/4和1/3粉煤灰的复合矿物质掺合料混凝土,其28 d强度除粉煤灰混凝土外均达到基准混凝土的试配强度.采用自然浸透法将上述混凝土试件标养7 d后浸泡于海水中,7个月后取出测定不同深度Cl-含量,得出了混凝土的Cl-扩散系数和混凝土不同深度的Cl-含量拟合曲线.各种混凝土的电通量均小于500C.