大体积现浇混凝土的裂缝控制技术

在大体积混凝土的施工中，通过合理选用原材料，用UEA外加剂代替相应水泥用量并调整配合比，并分层设置冷水管降低水化热，实现了温度控制的目标，解决了高标号大体积混凝土使用普通硅酸盐水泥的裂缝控制技术问题。     

复合硅酸盐水泥基混凝土的耐久性

随着高性能混凝土利用技术的不断开发．复合硅酸盐水泥基混凝土的耐久性也越来越为人们所关注,三类混凝土的对比试验表明,复合硅酸盐水泥基混凝土不仅具有普通硅酸盐水泥基混凝土早期强度高的特点．而且具有粉煤灰混凝土耐久性能好的优点．这为复合硅酸盐水泥的综合利用提供了新的使用依据。     

海工水泥抗硫酸盐侵蚀机理

采用浸泡抗蚀性能试验方法 （K法）,对比研究了海工水泥和普通硅酸盐水泥的抗硫酸盐侵蚀性能。使用X射线衍射（XRD）、热重分析（TGA）、电子扫描（SEM）和电子计算机断层扫描（Computed tomography, CT）分析了两种水泥硫酸盐侵蚀前后矿物成分和微观结构的变化,进行了机理分析。结果表明：海工水泥抗硫酸盐侵蚀性能优于普通硅酸盐水泥,海工水泥在3%硫酸钠溶液中浸泡11个月后侵蚀系数为1.03,而普通硅酸盐水泥为0.22。海工水泥主要水化产物为水化硅酸钙、钙矾石和较少的氢氧化钙,其在3%硫酸钠溶液中浸泡后生成微量二水石膏,不会对基体产生破坏。除水化硅酸钙和钙矾石外,普通硅酸盐水泥的水化产物中有较多的氢氧化钙和单硫型水化硫铝酸钙,其在3%硫酸钠溶液中会生成大量的二水石膏和钙矾石,两者的结晶膨胀会引起基体开裂。     

大体积高强混凝土施工过程中温度场分析

针对高强混凝土中总胶凝材料用量较多导致水化热剧烈、从而产生裂缝的问题,对大体积高强混凝土施工过程中的温度场进行了分析.通过对模型结构进行温度监测来指导实际工程混凝土配合比设计,并对施工方案的合理性进行了研究,根据水化热试验确定大体积高强混凝土水化热的计算参数.运用有限元软件MIDAS/GEN及ABAQUS进行温度场分析,结果表明,大体积高强混凝土结构比普通大体积混凝土结构升温更快,峰值温度更高,应当加强养护;进行水化热计算时,水化热系数m及最终水化热Q0的常用值需针对大体积高强混凝土作适当调整.     

矿渣高钙灰复合水泥的水化程度研究

根据水化热、化学收缩、CH生成量和强度等实验结果，分析了由30％矿渣＋25％改性高钙灰＋45％52．5PⅡ水泥制备的42．5矿渣高钙灰复合水泥在不同龄期的水化程度。与普通硅酸盐水泥相比，由于高掺量的矿渣及改性高钙灰大幅度减少了熟料量，同时其火山灰反应消耗熟料的水化产物CH，水化产物组成和结构改变，水化热显著降低，早期化学收缩降低而后期化学收缩基本一致，不同龄期的CH生成量均显著降低，7d和28d的龄期强度接近，该复合水泥能够有效控制集中放热期的水化程度和优化水化产物组成，有利于改善耐久性。降低水胶比减少水化热、化学收缩和CH生成量，使水化度降低，但有利于水泥石结构的优化。     

用普通水泥制备泡沫混凝土基体材料的研究

以普通硅酸盐水泥作基材制备泡沫混凝土,为了与泡沫的稳定时间相匹配,研究采用在普通水泥中掺入一定量的高铝水泥和碳酸锂来调整水泥浆的凝结时间.研究表明,掺入8%的高铝水泥,初凝时间20 min,加入高铝水泥2%的碳酸锂后,初凝时间仅12 min.XRD、孔结构分析表明:在普通水泥中碳酸锂,有LiH(AlO2)2·5H2O沉淀物生成,加速了铝酸钙的水化,但水化3 d浆体有害孔数量增加.     

基于物理化学改性的水泥胶凝材料体系研究

通过引入微研磨介质以及表面改性剂对普通硅酸盐水泥进行研磨,制备颗粒更小、粒度分布更合理、胶凝效率更高的高效胶凝水泥。同时对高效胶凝水泥进行比表面积、标准稠度用水量、激光粒度分析、水化热以及混凝土试验分析,研究表明:微研磨介质与表面改性剂能大幅提高水泥研磨效率,提高水泥细度,降低能耗,制备出的高效胶凝水泥以适量掺量加入到混凝土中,能优化水泥颗粒级配,提高水泥利用率,进而提高混凝土强度,同时能减少水泥用量。     

超硫酸盐水泥与波特兰水泥混凝土显微结构与性能的比较研究

对比研究了超硫酸盐水泥(SSC)与矿渣硅酸盐水泥(PSC)以及普通硅酸盐水泥(OPC)混凝土在力学性能、水化热、微观结构性能的差异。采用XRD、SEM、TG-DSC、FTIR表征3种水泥混凝土的水化产物及显微结构,以抗压强度来评价三者力学性能。研究结果表明:在混凝土配合比相同条件下,SSC早期3d强度低于PSC和OPC,然而7d龄期后强度增长迅速且超越PSC,并在28d后达到40.5MPa与OPC持平;SSC的水化产物主要是AFt钙矾石和C-S-H凝胶,AFt和剩余的CaSO4.2H2O被紧紧包裹在凝胶中,形成均匀的致密结构,与波特兰水泥水化产物的显著区别是未含有Ca(OH)2,Ca(OH)2含量大小为OPC>PSC>SSC。3种水泥的水化放热量大小为OPC>PSC>SSC,且SSC是一种水化热相当低的水泥。     

大体积混凝土配合比设计及工程应用

大体积混凝土工程中,混凝土配合比设计应以控制温度差为首要目标,充分利用控制水泥用量、掺加矿粉和粉煤灰、延长混凝土设计龄期、选用缓凝型高效减水剂等方法,降低水化热、延缓和削弱水化热峰值,减少混凝土温度差,避免混凝土温度裂缝的产生。     

WHⅡ型超缓凝剂对硅酸盐水泥水化过程的影响

研究了WHⅡ型超缓凝剂对硅酸盐水泥水化、水化热、凝结时间、强度等的影响,运用XRD以及SEM对硅酸盐水泥的水化过程进行跟踪测试,结果表明适量使用WHⅡ型超缓凝剂可以得到合适的缓凝效果和增强作用。     

高性能混凝土及不同配合比方案的应用研究

高性能混凝土的研究与应用,对于高面板坝工程混凝土面板的防裂具有重要意义.在原材料中合理掺入外加剂、粉煤灰、有机纤维等配料是获得高性能混凝土的重要途径.根据具体的工程情况,可采用不同的配合比方案,如外加剂+粉煤灰+有机纤维"多掺"方案、联掺或单掺高效减水剂+引气剂方案等.配制高性能混凝土,应尽量选择高标号的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,并应根据水泥中活性混合材料的类型及含量,合理确定粉煤灰的最佳掺量.实践证明,通过优化混凝土配合比,可减少甚至避免混凝土面板裂缝的产生.     

大体积混凝土施工温度裂缝的预防措施

在大体积混凝土施工中,由于水泥水化热等多种因素产生的混凝土结构裂缝将影响混凝土的耐久性能和力学性能．针对这一问题,从设计、原材料、施工、温控等方面入手,对大体积混凝土施工中应采取的预防措施进行了探讨．     

桥面铺装铁尾矿和炉渣隔热性能试验研究

针对桥面铺装隔热性能不佳和大跨度桥梁容易出现温度突变病害问题,研究了桥面铺装下层的混凝土配合比设计,以铁尾矿和炉渣为新原料,普通硅酸盐水泥为胶凝剂,钢纤维为添加剂,配制轻质高强、隔热保温的桥面铺装下层混凝土。试验数据表明,新型混凝土的性能达到JTG D60-2004《公路桥涵设计通用规范》标准,隔热保温性能是普通混凝土的1.2倍以上,可以减缓大跨度桥梁温度突变病害。     

多元复合超早强灌浆料试验

目的研究铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、石膏和硅灰四元复合体系超早强灌浆料的流动度、凝结时间和力学性能,找出超早强灌浆料的最佳配比．方法采用行星式搅拌机将原材料搅拌均匀,利用跳桌测试流动度,贯入阻力法测定凝结时间,水泥压力试验机测试力学强度,混凝土收缩膨胀仪测试膨胀性能,分析砂胶比为1．0的微观结构．结果该体系辅以多种外加剂,采用高胶砂比可以保证初始流动度大于325mm,30min流动度大于280mm,2h抗压强度达34．80MPa,24h抗折达13．82MPa,28d抗压强度大于99．90MPa,56d抗压强度大于28d抗压强度．早期SEM微观结构显示晶形生长良好,结构致密．结论铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、石膏和硅灰按一定的比例复配,具有良好的施工和易性和力学性能．     

大型振动台基础大体积混凝土防止裂缝产生的质量控制措施

介绍和论述了西安建筑科技大学新校区结构实验室大型模拟振动台基础大体积混凝土施工技术,为了有效控制大体积混凝土施工时出现温度变形和开裂问题,按照配合比设计采取低水化热水泥、级配良好的砂石和合理的掺合料等严格控制好原材料的使用,施工时采用有效合理的混凝土浇筑施工工艺、方法和后期测温保温养护等技术质量控制措施,确保了基础工程的质量安全,未出现温度变形裂缝,实际工程应用证明,这些防止裂缝措施是非常有效的.     

Effect of fly ash and early strength agent on durability of concrete exposed to the cyclic sulfate environment

The effect of fly ash and early strength agent on resistance of concrete to the cyclic sulfate environment was studied. Concrete specimens made with ordinary portland cement or ordinary portland cement incorporating fly ash with the replacement of 10% or 20%, or 1% early strength agent and fly ash with the replacement of 20%, were made and subjected to 250 cycles of exposure to the cyclic sulfate environment. Concrete properties including loss of mass, chloride ion diffusion coefficient, compressive strength and flexural strength were measured. Microstructure and chemical component of samples were determined by means of X-ray diffraction, scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy. The experimental results indicated that effect of fly ash on the cyclic sulfate resistance of concretes was mostly dependent on the amount of fly ash. Early strength agent improved performances of concrete with 20% fly ash exposed to cyclic sulfate environment.     

Properties of supersulphated phosphogysumslag cement (SSC) concrete

Supersulphated phosphogysum-slag cement （SSC） is a newly developed non-burned cementitious material mainly composed of phosphogysum （PG） and ground granulated blast furnace slag （GGBFS）, with small amount of steel slag （SS） and clinker （CL）. SSC is a kind of environmentally-friendly cementitious material due to its energy-saving, low-carbon emission, and waste-utilization. We prepared concretes with supersulphated phosphogysum-slag cement, and studied the mechanical properties, micro- properties and resistance to chloride penetration of concrete in comparison with those of portland slag cement （PSC） and ordinary portland cement （OPC） concrete. The test results show that the compressive strength of SSC concrete can reach 38.6 MPa after 28 d, close to PSC concrete and OPC concrete. Microanalyses indicate that large quantities of ettringite and C-S-H, and little amount of Ca（OH）2 are generated during the hydration of SSC. The dense cement paste structure of SSC is formed by ettringite and C-S-H, surrounded unreacted phosphogysum. The property of resistance to chloride penetration of SSC concrete is better than PSC and OPC concrete due to the fact that SSC can form much more ettringite to solidify more Cl^-.     

Influence of New Compound Admixture on Shotcrete Performance

To analyze the influence of new compound admixture on shotcrete performance, the ordinary Portland cement pr425 was used as matrix components. The optimum proportion of admixture was obtained by analyzing the influence of content on cement setting time and compressive strength. The microstructure of cement test block and the mechanism of reducing dust of composite macromolecule admixture were analyzed by scanning electron microscopy and infrared spectroscopy. It was shown that the ratio of polyacrylic acid was 0.02%. The ratio of J85 accelerator was 5%. The ratio of bentonite was 4.5% in composite admixture. The most optimal content of admixture in the slurry was 7%. The compound coagulant formed by additive together with C_3 A, C_4 AF which provided nucleation for hydration and crystallization of C_3S and C_3S, and played an active role to promote the activity of the mineral admixture in cement, and increased the elastic modulus of C-S-H gel and accelerated the hydration process of portland cement. Bentonite and polyacrylic acid promote the wettability, cohesiveness and workability of cement paste in the process of hydration. The formation of cement test block gel was even. The interface between the matrix phase and the aggregate phase was not obvious which ensured the matching between the matrix and the aggregate phase. The addition of bentonite formed hydrogen bonds in cement paste and improved the cohesiveness of the system. The J-85 accelerator promoted the combination of aluminate and gypsum which hindered the formation of calcium carbide around the cement particles which made cement rapid condensation. Polyacrylic acid mainly changed the strength of hydroxyl absorption peak in cement paste to improve the initial strength of cement test block. The addition of new admixtures promoted the process of cement hydration to be more thorough and affected the later strength development of concrete by affecting the formation of calcium carbonate stone.     

高温高湿环境大体积粉煤灰混凝土选材及配合比设计

从大体积混凝土原材料研究入手,针对大体积混凝土实际所处的高温高湿环境,紧紧围绕如何最大限度地降低水化热,选取符合实际工程需要的大体积混凝土原材料,并对大体积粉煤灰混凝土配合比进行设计,最终得到了满足高温高湿特殊环境要求的大体积混凝土配方.