新型膨胀剂对高性能混凝土变形特性的影响

为了提高高性能混凝土体积稳定性,对比研究了掺与不掺新型膨胀剂对高性能混凝土在饱水养护条件下的膨胀性能,密封绝湿养护条件下的自收缩性能以及干燥养护条件下的干缩性能。结果表明:饱水养护条件下,新型膨胀剂能产生明显的膨胀变形,且膨胀主要发生在水化的早期(7 d前),而后期膨胀稳定,无延迟膨胀性;密封绝湿养护条件下,新型膨胀剂的掺入能完全消除高性能混凝土的早期自收缩,产生自膨胀;干燥养护条件下,新型膨胀剂的掺入对高性能混凝土的干燥收缩也表现出明显的抑制效果,至28 d测试龄期时干燥收缩的减缩率仍然高达61.7%。     

外掺氧化镁在普通混凝土中膨胀机理的研究

本文基于利用氧化镁的膨胀性能可以降低普通混凝土的孔隙率,改善其孔结构,从而提高普通混凝土密实性的特点,研究了氧化镁膨胀剂的基本膨胀机理。通过对比试验,研究了氧化镁膨胀剂在相同掺量条件下,对不同养护龄期下普通混凝土力学性能、膨胀性能的影响;研究了氧化镁膨胀剂在不同掺量条件下,对相同养护龄期下普通混凝土的力学性能、膨胀性能的影响。综合分析了两种条件下氧化镁与水泥发生水化的时间及作用规律,从而找到氧化镁膨胀剂的最佳掺量,为在工程中更广泛的应用提供参考依据。     

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。     

高效减水剂及其与膨胀剂复合对地铁用混凝土收缩开裂的影响

主要研究了萘系高效减水剂、减缩型聚羧酸高效减水剂单掺及其与膨胀剂复合使用对地铁用混凝土干燥收缩、塑性开裂和干缩开裂的影响。试验结果表明:钙矾石类膨胀剂对早期收缩有较好的抑制作用,然而对后期收缩仍难控制,膨胀结束后的干燥收缩落差较大,养护条件对其体积稳定性有着显著影响,从而必须加强早期水养护并尽可能延长水养护时间。减缩型聚羧酸减水剂抑制混凝土收缩开裂性能不仅优于萘系高效减水剂,甚至比萘系高效减水剂与膨胀剂复合使用效果好。高效减水剂与膨胀剂复合使用后对抑制混凝土收缩开裂的效果更明显。     

减缩剂与膨胀剂对水工混凝土性能的影响

通过试验,对比研究了减缩剂和膨胀剂对水工混凝土基本力学性能、自身体积变形、抗冲击韧性、抗冲磨强度和抗裂性能的影响。结果表明,掺入SBT-SRA减缩剂后,虽然混凝土强度、极限拉伸值均有所降低,但可抑制混凝土的干缩、自生体积收缩,对混凝土平板抗裂性有利;掺入ZY-UEA膨胀剂时,混凝土180 d的极限拉伸值与抗拉强度均存在倒缩现象,自生体积的后期收缩超过基准混凝土,且同龄期混凝土抗冲磨强度的降低幅度可达20%左右。     

养护制度对掺MgO膨胀剂混凝土力学性能的影响研究

研究了不同掺量MgO膨胀剂在自然养护、标准养护、限制养护和高温养护条件下对混凝土力学性能的影响,结果表明：随着MgO膨胀剂掺量增大,各养护条件下,混凝土抗压强度均逐渐降低;不同养护条件对混凝土强度影响明显,高温养护下强度发展最快,自然养护下,强度发展最慢;对于C30混凝土,掺20 kg MgO膨胀剂对混凝土强度无明显负面影响;掺MgO膨胀剂混凝土长龄期抗压强度无倒缩现象。     

内养护补偿收缩混凝土的抗裂性能

研究了UEA(硫铝酸钙类膨胀剂)和HCSA(硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂)的膨胀特征,比选出适宜于配制补偿收缩混凝土的膨胀剂;研究了内养护对补偿收缩混凝土抗压强度、早期变形、干缩落差和抗裂性的影响,并在西北大风干旱地区开展了内养护补偿收缩混凝土的现场应用试验.结果表明:HCSA的膨胀效能高、膨胀速率快、对后期水分补充的依赖程度低,掺量(质量分数)为6%时可满足混凝土补偿收缩的要求;内养护可提高HCSA的膨胀效能,减小补偿收缩混凝土的塑性收缩和干缩落差,提高补偿收缩混凝土的抗裂性;内养护补偿收缩混凝土用于西北大风干旱地区暴露面大的薄壁平板实体结构时具有良好的抗裂性.     

外掺氧化镁混凝土在硫酸盐、镁盐耦合作用下的抗侵蚀性能研究

氧化镁掺入普通混凝土中遇水溶解,生成氢氧化镁晶体,氢氧化镁晶体相互挤压,填充孔隙,并形成宏观膨胀,基本不与水泥浆体中的其他组分发生反应,从而达到降低普通混凝土的孔隙率,改善孔结构,提高密实性的目的,保障了体积稳定性,提高了抗渗性能及抗腐蚀性能。本文根据氧化镁膨胀剂不同掺量条件下的普通混凝土力学性能,并通过普通混凝土抗渗性能测试进行验证,最终确定了氧化镁膨胀剂的最佳掺量。通过对比试验,研究氧化镁膨胀剂在0掺量和同掺量两种条件下,对浸泡相同浓度不同离子(SO42-、Mg2+)、不同养护龄期下普通混凝土力学性能、膨胀性能的影响,分析外掺氧化镁膨胀剂混凝土在水泥水化初期后对降低普通混凝土的孔隙率、提高密实性的重要作用,得出外掺氧化镁膨胀剂混凝土较0掺量普通混凝土具有较好的抗离子侵蚀能力,在工程中具有广泛应用价值。     

三种减缩措施对隧道混凝土变形控制的影响比较

通过开展混凝土干缩试验,对采用聚羧酸系高效减水剂、膨胀剂及内养护技术的混凝土干缩体积稳定性进行研究,分析不同减缩措施对隧道混凝土变形控制的影响.结果表明,与膨胀剂相比,聚羧酸系高效减水剂不会增加混凝土干缩,在后期有一定程度的改善作用,而且对施工阶段的保湿养护要求不太苛刻,在隧道火灾条件下水化产物也具有更好的稳定性.实际隧道工程中,率先采用聚羧酸系高效减水剂代替AFt类膨胀剂用于地下工程结构,应用实践表明是合理可行的,对混凝土结构耐久性能有利.     

聚羧酸系减水剂对早期混凝土收缩变形的影响

将同一品牌、三种类型的聚羧酸系减水剂掺入混凝土中,研究它们对早龄期混凝土收缩变形的影响及其规律。结果表明:三种类型的聚羧酸系减水剂对早龄期混凝土的收缩变形均能产生较大的影响,影响程度随着减水剂类型的不同而变化。在固定配合比条件下,外掺缓凝型聚羧酸系减水剂不仅不会使早龄期混凝土产生收缩变形,反而出现微膨胀,具有独特的减缩功效;但是,外掺标准型、早强型聚羧酸系减水剂则增大了早龄期混凝土的收缩变形,且外掺早强型聚羧酸系减水剂的增缩作用更加显著。因此,优先选用缓凝型聚羧酸系减水剂是减少早龄期混凝土收缩变形的有效手段。     

引气减缩混凝土外加剂表面张力研究

本文研究了几种常见的混凝土外加剂（引气剂、减水剂、减缩剂）对水以及饱和石灰水的表面张力的影响.研究表明,引气剂、减缩剂可以大幅降低水及饱和Ca（OH）2溶液的表面张力,减水剂可以降低水的表面张力,但在饱和石灰水中表面活性碱弱.同时由表面张力的变化曲线确定各种外加剂的临界胶束浓度（CMC）,为实际工程中外加剂的品种选择和最佳掺量提供了理论参考.     

抗硫酸盐侵蚀混凝土复合外加剂的制备及性能研究

针对目前抗硫酸盐单组分混凝土外加剂制备过程较为繁琐,成本较高、效果不理想、时效性短、影响其它相关性能等诸多问题,在确定单组分外加剂添加效果的基础上,将不同作用多组分抗硫酸盐侵蚀试剂进行复配,制备复合抗硫酸盐侵蚀混凝土外加剂,并对其性能和微观结构进行研究。结果表明,所制备的复合外加剂主要性能指标符合JC/T 1011—2006《混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂》要求。     

The effect of cement alkali content on ASR susceptibility of mortars incorporating admixtures

In this study, the effects of three types of plasticizing chemical admixtures (modified lignosulfonate, sulfonated naphthalene formaldehyde and polycarboxylate based) on deleterious expansion due to alkali–silica reaction (ASR) have been investigated. Two different types of cements with low (0.53 Na₂O eq.) and high (0.98 Na₂O eq.) alkali contents, a non-reactive crushed limestone as fine aggregate and a reactive river sand were used within the scope of the experimental program. ASR tests were conducted according to accelerated mortar bar method (ASTM C 1260). Additionally the flow value, dry unit weight, capillary water absorption and compressive strength tests were performed. Test results indicated that mortars prepared with inert fine aggregate caused no significant expansion, regardless of cement type, admixture type and dosage. However, for mixes containing reactive sand, admixtures increased or decreased the expansion values (compared to plain mortars) depending on the alkali content of cement used. The magnitude of change of expansion also depended on the type and amount of admixture incorporation which have a dominant effect on stability and compactability of mortars. The high-alkali cement usually revealed the ASR expansion augmentation behaviour of admixtures. In contrast, low alkali cement decreased the expansion values compared to the control specimens.     

对混凝土碱活性试验方法的研究

JGJ 52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法》标准中,在砂石碱活性的评定中采用符合当时的国家标准GB 175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》要求的普通硅酸盐水泥。但之后的GB 175-2007《通用硅酸盐水泥》中关于普通硅酸盐水泥的混合材掺量改为>5%且≤20%,上限提高了。为了JGJ 52中碱活性试验方法的有效和结果的再现性,采用不同混合材料水泥对高活性的板岩的膨胀性进行测试。结果表明:混合材料的品种和掺量对碱活性的判定结果影响很大,不宜采用普通硅酸盐水泥作为评定骨料碱活性用水泥。     

Effect of nonionic side chain length of polycarboxylate-ether-based high-range water-reducing admixture on properties of cementitious systems

Despite the large variations in the behaviors of water-reducing admixtures upon changes in their structures, most previous reports on the cement-admixture compatibility did not provide sufficient information on the structure of the admixture. Hence, the evaluation and generalization of the reports on the cement-admixture compatibility are challenging. In this study, three different polycarboxylate-ether-based water-reducing admixtures with the same free nonionic content, anionic/nonionic molar ratio, and main chain length and different side chain lengths were produced. The compatibility of these admixtures with a CEM I 42.5R-type cement was investigated. In addition, an analysis of variance was performed on the experiment results to evaluate the contributions of the admixture type, admixture/cement ratio, and elapsing time to the Marsh funnel flow time, mini-slump, slump flow, and compressive strength. The water-reducing admixtures having long or short side chains reduced the initial flow characteristics of the cementitious systems. However, the admixture having the shortest side chain was better with regard to flow retention. The side chain length of the admixture did not have significant effects on the compressive strength and water absorption capacity of the mortar mixtures and mini-slump performances of the cement paste mixtures. Regarding the behaviors of the admixtures in the cementitious systems, an optimal admixture side chain molecular weight is proposed.     

矿物掺合料生产和应用中的若干问题

本文讨论了矿物掺合料产生填充效应、形态效应和活性效应的条件.只有矿物掺合料的粒径等于或小于水泥颗粒的0.414倍才能产生良好的填充效应;圆形度大于水泥的矿物掺合料才产生形态效应;水灰比较低时,只有在长期潮湿养护条件下才能产生明显的活性效应.     

膨胀型外加剂在现浇混凝土楼面板中的应用

介绍了膨胀型混凝土外加剂的作用机理，结合各类膨胀剂的特点，从其最佳膨胀作用时间与强度等方面，阐述了膨胀剂使用的技术要点，通过工程实践应用，取得了良好的施工效果。     

采用活性掺合料抑制碱-骨料反应的试验研究

活性掺合料取代部分高碱水泥,不仅可减少混凝土的有效含碱量,还能抑制碱－骨料反应。试验结果表明：掺合料本身含碱量也会影响抑制效果;     

抑制ASR新型外加剂的研究

研究了不同反应条件下新合成的化学外加剂ＣａＸ对两种工程实际使用集料ＡＳＲ膨胀的影响。证明了其抑制ＡＳＲ（碱硅酸反应）膨胀的长期有效性,并从机理上加以阐述。     

含复合矿物掺合料的硫铝酸盐水泥混凝土的研究

结合作者研制的适用于硫铝酸盐水泥混凝土的新型缓凝减水剂,研究了在硫铝酸盐水泥中复合矿渣、粉煤灰对混凝土性能的影响,制备出了强度高、坍落度大、坍落度损失小、膨胀适度的泵送硫铝酸盐水泥混凝土,分析了矿物掺合料在水泥水化中的作用机理。