自密实混凝土工作性的影响因素分析与评价

为评价自密实混凝土工作性的影响因素,以坍落度和扩展度及1h的经时变化为指标,探讨原材料组分(高效减水剂)和配合比参数(砂率、水胶比、胶凝材料用量)对其工作性能的影响。结果表明,聚羧酸、奈系减水剂两者初始工作性相差不大,但聚羧酸减水剂减水率高且混凝土坍落度及扩展度经时损失少;扩展度随砂率先增大后减小,当砂率为52%时,自密实混凝土工作性最强,坍落度损失率和扩展度损失率与砂率呈波动的曲线关系,当砂率为52%时,损失率较小;坍落度随水胶地的增加变化较稳定,扩展度先减少后增大再减少,自密实混凝土获得优良工作性的胶凝材料用量为350kg/m~3。     

碾压混凝土含气量的影响因素

试验分析了水的硬度、引气剂添加顺序、引气剂种类和用量、缓凝高效减水剂用量、石粉含量等因素对碾压混凝土含气量的影响。试验结果表明:当施工现场水的硬度提高时,会影响引气剂的起泡能力,碾压混凝土的含气量减小,和使用硬度为132.14 m g/L的软水对比,使用硬度为156.33 m g/L的中等硬度水会使碾压混凝土含气量降低0.95%;采用先加缓凝高效减水剂后加引气剂的方法可以改善引气剂的引气效果;松香类引气剂的引气效果普遍较好,合成洗涤剂类和皂角苷类引气剂的引气效果较差;引气剂掺量在一定范围内增加,碾压混凝土的含气量上升;缓凝高效减水剂掺量从0.6%变化到1.0%,VC值从10.1s降低到4.64s,含气量先升高,后逐步减小;人工砂内石粉含量增大会降低引气剂的引气效果,石粉含量每提高1%,含气量就降低0.1%。     

碱对锂渣混凝土力学性能的影响及增强效应

为探究碱溶液对锂渣混凝土力学性能的增强效应,采用pH值为13.5的NaOH溶液或水作为拌合液配制碱锂渣混凝土,通过分析2种混凝土力学性能的差异,探究碱溶液对锂渣混凝土某时段或整个龄期的增强作用。结果表明,碱溶液对小掺量、低水胶比锂渣混凝土后期力学性能的增强作用较小,但在大掺量下,碱锂渣混凝土的影响系数仍能保持在1.1以上;各水胶比下锂渣掺量为40%时,其抗压强度均超过未掺碱的锂渣混凝土,与不掺碱溶液相比,其掺量增大了1倍;锂渣掺量从20%增至60%时,碱锂渣混凝土(水胶比为0.42)的影响系数从1.12倍增至1.39倍,锂渣掺量越大,增长速率Pm~n值大于1的时段越长。因此,碱溶液能增强锂渣混凝土早期力学性能,而后期的增强作用不明显。     

大坍落度沙漠砂混凝土的制备及性能试验研究

针对沙漠砂混凝土坍落度小、强度低的缺点,通过双掺法掺加机制砂和高性能减水剂来改善沙漠砂级配、提高混凝土和易性,制备了一系列坍落度较大、强度较高的沙漠砂混凝土,并对比分析了沙漠砂混凝土与同配合比的天然中砂混凝土的坍落度、抗压强度,验证了双掺法制备的沙漠砂混凝土的优良性能。另外,为减少水泥用量,将粉煤灰替代部分水泥,采用同时掺加粉煤灰、机制砂、高性能减水剂的三掺法制备了沙漠砂混凝土,通过试验表明,利用三掺法制备水泥用量少、强度较高、坍落度较大的沙漠砂混凝土具有可行性。     

高石粉含量水工混凝土干缩与微观结构的试验研究

为充分利用石粉资源,试验研究了灰岩人工砂中石粉含量(12%~28%)对水工混凝土干缩的影响,结合SEM、XRD、IR等微观测试技术,研究了石粉含量为15%、20%的水工混凝土的水化产物及其微观结构,探讨了石粉含量对水工混凝土干缩性能影响的微观机理。结果表明,不同石粉含量(12%~28%)的水工混凝土干缩率总体上呈现先增大后减小的趋势;灰岩人工砂中石粉具有活性效应,在一定程度上参与并促进体系的水化反应,改善了水工混凝土的微观结构;未参与水化反应的石粉起填充作用,使水工混凝土平均孔径减小,从而引起混凝土内部毛细管压力增大,使混凝土的干缩率增大。     

基于单因素试验的三级配RCC施工配合比研究

根据坝体碾压混凝土性能指标和施工要求,利用单因素试验研究了坝体不同标号三级配混凝土的 粗细骨料组合、粉煤灰掺量、水胶比和砂率,并采用绝对体积法给出了施工配合比。试验结果表明,当 采用玄武岩与灰岩为粗细骨料组合、大石∶中石∶小石为35∶35∶30、砂率为32%、用水量为88 kg/m3、 粉煤灰掺量为50%时,能满足C25、C20和C15坝体碾压混凝土各项性能指标和施工要求。     

低水胶比大掺量多元复合胶凝体系水化特性研究

为了研究低水胶比条件下多元复合胶凝材料的水化反应规律及影响因素,设置梯度结构低水胶比,采用等温量热法、化学结合水量法,分别研究水胶比和矿物掺合料掺量对水泥-矿渣-粉煤灰三元复合胶凝体系水化放热、水化程度的影响。结果表明,与较高水胶比体系不同,水胶比为0.20～0.30时,降低水胶比均会增大样品的最大放热速率;水胶比为0.25、0.30时,复掺矿渣-粉煤灰会延长加速期持续时间,复掺40%时加速期持续时间最长,且体系第二放热峰出现的时间也有所延迟,但进一步降低水胶比至0.20,复掺矿渣-粉煤灰则会使第二放热峰出现时间略有提前,加速期持续时间随复掺量的增加而缩短;水胶比为0.20、0.30时,复掺掺量为30%的复合体系反应程度最大,水胶比为0.25时,复掺掺量为40%的复合体系反应程度最大,且低水胶比条件下硬化浆体的反应程度与水胶比几乎呈线性关系。     

粉煤灰掺量对非连续级配混凝土新拌流变性影响

利用自研流变仪设备,基于非连续级配粗骨料条件,试验研究了粉煤灰掺量对新拌混凝土的浆体包裹层厚度、流变屈服应力与塑性粘度的影响;同时分析了掺粉煤灰非连续级配混凝土的坍损、流变参数经时变化。结果表明,与连续级配混凝土相比,缺级配粗骨料新拌混凝土掺入粉煤灰后浆体包裹层厚度有所增加;屈服应力先增后减,而塑性粘度则先减后增;粉煤灰掺入同时可降低级配不良新拌混凝土塌损和减缓流变参数的经时变化,改善非连续级配拌合物的流变性能效果显著。     

含硅微粉变态混凝土浆液性能影响评价及时变演化规律

针对变态混凝土注浆施工中出现浆液堵管、扩散不均等问题，研究了不同硅微粉掺量对浆液的流动性、流变性、稳定性、强度和时变特性的影响。采用熵权理想点法综合考虑浆液工作性及经济性确定最优配合比。试验结果表明，掺加硅微粉可改善浆液泌水率，提高抗压强度。水胶比0.4时，掺硅微粉使浆液屈服应力与流动度减小、塑性粘度增大；水胶比0.5～0.7时，流变参数随硅微粉掺量增加而增大，浆液流变性与水膜厚度呈线性相关。随水胶比增大，硅微粉对浆液性能的影响逐渐减弱。浆液屈服应力随时间呈线性增长趋势，塑性粘度呈指数增长。基于熵权理想点法，可得到固定水胶比下的最优配合比方案。     

新拌混凝土坍落度损失影响因素试验分析

鉴于流变参数与坍落度的关联性,引入流变参数成为量化分析坍落度损失的有效途径。利用正交试验方法分析了浆骨比、减水剂和砂率3种混凝土配合比参数与混凝土拌合状态流变参数（屈服强度和粘度）经时变化及坍落度损失的相互关系,验证了屈服强度和粘度可表征坍落度损失,明确了配合比参数对坍落度损失的影响程度,并确定砂率为44%、减水剂为1.2%、浆骨比为0.42为最合理的配合比。     

新拌混凝土坍落度损失影响因素试验分析

鉴于流变参数与坍落度的关联性,引入流变参数成为量化分析坍落度损失的有效途径。利用正交试验方法分析了浆骨比、减水剂和砂率3种混凝土配合比参数与混凝土拌合状态流变参数(屈服强度和粘度)经时变化及坍落度损失的相互关系,验证了屈服强度和粘度可表征坍落度损失,明确了配合比参数对坍落度损失的影响程度,并确定砂率为44%、减水剂为1.2%、浆骨比为0.42为最合理的配合比。     

低强度再生混凝土微观形态与力学性能的相关性研究

建筑垃圾来源复杂,为提高再生混凝土的资源利用,并满足基本工程应用要求,在仅考虑再生骨料密度、吸水和含水率、压碎指标的条件下,采用再生粗骨料混凝土配合比设计法配置低强度再生混凝土,结合切片法和SEM扫描电镜对再生混凝土的孔隙结构变化与微观形貌进行观察,分析水胶比、减水剂、粉煤灰对低强度再生混凝土内部结构的影响,发现当水胶比降低时,再生混凝土内部结构的密实度提升,絮状C-S-H之间更为密实,多害孔的比例降低,抗压和劈裂强度提高;当减水剂掺量提升时,钙钒石(AFt)的含量增加,内部结构更为致密;粉煤灰对再生混凝土的抗压和劈裂强度呈负面影响,降低C-S-H与再生骨料之间的粘结性,内部孔隙率变大,坍落度升高,可降低经济成本。     

基于正交试验的自密实混凝土塑性开裂研究

针对汉中市石门水库在泄洪排沙洞改造、大坝加高等大体积混凝土浇筑初期出现的不同程度的塑性开裂问题,借助试验研究优化混凝土配合比,利用正交试验方法探索了自密实混凝土的塑性开裂面积与28d抗压强度的影响因素与影响规律。结果表明,粉煤灰掺量、减水剂掺量、水胶比对塑性开裂的影响十分明显,粉煤灰与减水剂存在显著交互作用,效应顺序排序为粉煤灰掺量减水剂掺量水胶比交互作用,粉煤灰掺量、减水剂掺量、水胶比均取1水平时,对塑性开裂的影响权重值最大;粉煤灰掺量、水胶比、矿渣掺量对28d抗压强度的影响也十分明显,粉煤灰与矿渣存在显著交互作用,效应顺序排序为粉煤灰掺量水胶比矿渣掺量交互作用,粉煤灰掺量、水胶比取1水平时、矿渣掺量取3水平时,对抗压强度的影响权重值最大。研究成果为石门水库除险加固工程大体积混凝土配合比设计提供了参考。     

掺人工砂对磷酸钾镁水泥砂浆性能的影响

磷酸钾镁水泥(MKPC)是一种基于酸碱反应而凝结硬化的新型胶凝材料,掺人工砂可改变其砂浆强度、表观特征和体积稳定性。利用不同人工砂掺量砂浆强度试验,研究了人工砂掺量对MKPC砂浆抗折性能和抗压性能的影响;运用X射线衍射物相分析方法(XRD)与电镜扫描方法(SEM)分析了MKPC砂浆表面的微观特征;利用对比试验分析了人工砂对MKPC砂浆体积稳定性影响。结果表明,人工砂掺量为50%的MKPC砂浆硬化体抗折强度、抗压强度最高;结构致密、界面结构完善;表现出微膨胀性,最大膨胀率为普通砂浆最大收缩率的1/6,体积稳定性良好。     

边界透水条件下浇筑混凝土密实性分析

采用透水模板布(CPFL)渗透性测试装置,研究了在振动条件下新拌混凝土密实过程中内部孔隙水压力随时间的动态变化特征,并分析了拌合物的体积收缩率对新拌混凝土密实过程中孔隙水压力消散特性的影响。结果表明,新拌混凝土在振动密实过程中,其内部孔隙水压力随振动加载时间的变化先增大后减小,末端再反向增大;且内部孔隙水压力变化与拌合物水胶比及体积收缩率均呈良好的非线性负相关性。     

胶凝砂砾石冻融试验及影响因素分析

胶凝砂砾石作为一种新型环保建筑材料,抗冻性是其研究较为薄弱的环节。基于已有研究成果,参考现行混凝土规范标准,采用快速冻融试验和灰色关联度理论,以相对动弹性模量为抗冻指标,考察了水胶比、水泥用量、砂率及粉煤灰掺量等因素对胶凝砂砾石抗冻性的影响。结果表明,随着水胶比和砂率的减小,水泥用量和粉煤灰用量的增加,胶凝砂砾石抗冻性提高;各因素对抗冻性影响大小顺序为水泥用量水胶比砂率粉煤灰,该结论为材料的推广应用提供了理论依据。     

外掺MgO混凝土技术在韩江高陂水利枢纽工程中的应用

针对韩江高陂水利枢纽工程采用外掺MgO筑坝技术,研究了外掺MgO水泥砂浆与一级配混凝土压蒸安定性、MgO常态混凝土自生体积变形和坝体混凝土中MgO均匀性、温度与应变。结果表明,在水泥砂浆与一级配混凝土体系中,外掺MgO的极限掺量分别为7.3%和11.5%,以水泥砂浆压蒸试件的MgO极限掺量作为混凝土配合比设计参考;MgO碾压混凝土的自生体积变形随养护温度提高而增大,养护温度相差10℃,外掺MgO常态混凝土自生体积变形增加或减少12.1×10~(-6)～31.1×10~(-6);施工过程的碾压混凝土中MgO的均匀性好,外掺MgO坝体混凝土产生微膨胀补偿混凝土温度应力;控制变态混凝土与碾压混凝土的最高中心温度分别为41.6、33.1℃,应变值分别为60×10~(-6)、20×10~(-6)。研究结果可为外掺MgO碾压混凝土重力坝的温控抗裂措施提供借鉴。     

基于骨料级配和掺量调节的新拌混凝土流变性能调控

为分析新拌混凝土骨料因素对其流变性能的量化影响程度,从优化骨料配置角度量化调控拌合物的流变性,首先根据压缩堆积模型(CPM)给出了一套适合改良骨料级配的易行方案,其次应用骨料包裹层厚度理论以反映砂石料形状特征和体积分数对新拌混凝土流变性能的影响,最终确定骨料包裹层厚度与流变参数间的量化关系。试验结果表明,推荐的骨料级配优化及骨料掺量调节方法能有效改善和调控新拌混凝土流变工作性,且不会降低待配制混凝土基本力学性能。     

全风积沙混凝土抗压强度试验研究

为探究水胶比、粉煤灰、矿粉掺量、龄期对全风积沙混凝土抗压强度的影响，开展了全风积沙混凝土抗压强度试验，结合XRD衍射结果对其物象成分进行微观表征，并通过多元线性回归建立全风积沙混凝土抗压强度预测模型。结果表明，全风积沙混凝土抗压强度随水胶比增大先增加后减小，当水胶比为0.4时，抗压强度最大；粉煤灰对全风积沙混凝土抗压强度增长效应不及矿粉增长效应显著；粉煤灰和矿粉的掺入更易将AFt转化为AFm;建立的抗压强度预测模型精度较高，适用于细砂混凝土。研究结果可为全风积沙混凝土的工程应用提供理论依据和技术支持。     

矿物掺合料掺量对钻孔灌注桩混凝土耐蚀性的影响

为提高新疆某火电厂桩基混凝土的抗腐蚀性能,考察了30%(10%粉煤灰+20%矿渣)、40%(15%粉煤灰+25%矿渣)和50%(20%粉煤灰+30%矿渣)三种掺合料掺量混凝土的耐蚀性能。结果表明,在硫酸盐溶液浸烘循环作用下,高性能混凝土抗硫酸盐等级超过KS200;在地下水或硫酸盐溶液侵蚀环境下,均满足砂浆膨胀系数1.5、抗折强度抗蚀系数0.85的要求。56d龄期时,混凝土氯离子迁移系数为(2.5~3.1)×10~(-12) m~2/s;在地下水自然浸泡状态下,氯离子扩散系数为(2.6~2.8)×10~(-12) m~2/s;150d龄期时混凝土库仑电量450C;粉煤灰与矿渣复掺,且掺量由30%增至50%时,混凝土的抗硫酸盐侵蚀和抗氯离子侵蚀能力均随矿物掺合料掺量的提高而增强。研究结果对于提高新疆某火电厂钻孔灌注桩混凝土的耐久性有积极意义。