大体积混凝土早期温度开裂成因及其防治措施

高层结构、核电设施及大规模基础设施建设中大体积混凝土早期温度开裂屡见不鲜，早期温度开裂降低的混凝土结构的承载能力，劣化了混凝土结构耐久性。本文探讨了大体积混凝土温度开裂的成因以及开裂特征，提出了优化配合比设计、调整施工工艺及合理养护等控制大体积混凝土温度开裂的措施。     

道路混凝土早期收缩类型及其影响因素

道路混凝土的早期开裂加速了公路混凝土的破坏。对于路面的早期开裂,混凝土本身的体积变形起了关键性作用。因此,加深对混凝土本身的体积变化、减小混凝土的早期收缩的研究,将有助于改善混凝土早期开裂的几率,提高道路混凝土的耐久性。综述了道路混凝土早期收缩类型,并从材料自身特性的角度分析了混凝土收缩的影响因素。     

大体积混凝土早期开裂原因分析及措施

结合工程实践,分析了大体积混凝土开裂的原因,提出了防止混凝土早期开裂的措施,根据裂缝的性质和情况,提出了混凝土裂缝的修补方法,以保证大体积混凝土的工程质量,延长混凝土的使用寿命。     

材料组成对水泥混凝土早期塑性开裂的影响

针对目前路面水泥混凝土早期塑性开裂严重的现象,参考日本笠井芳夫教授提出的混凝土平板试件抗裂性试验方法,自行研制了试验模具,并研究了水胶比、水泥浆体积含量、粉煤灰掺量和减水剂掺量对路面混凝土早期塑性开裂的影响。结果表明,当混凝土的水胶比为0.38～0.40、水泥浆体积含量为26%及粉煤灰掺量为10%时,混凝土具有最高的抵抗早期塑性收缩开裂的能力,但该能力随高效减水剂掺量的增大而下降。     

大体积混凝土收缩抑制技术的研究

膨胀剂在补偿大体积混凝土收缩开裂中得到广泛应用,主要研究的是不同品种的膨胀剂对补偿大体积混凝土收缩开裂的不同作用。并通过试验研究了氧化钙和钙矾石类以及氧化镁类膨胀剂在补偿大体积混凝土中的不同影响效果,并对不同种类膨胀剂的混凝土的受限变形曲线进行了分析。得出氧化钙和钙矾石类可补偿大体积混凝土的早期收缩,但分别在30d和60d后将由膨胀变形转变成收缩变形,而氧化镁类则在早期表现为收缩,20d后开始膨胀。处于大体积混凝土内部环境中的膨胀剂可有效补偿其收缩开裂。     

UEA混凝土在重庆世界贸易中心工程中的应用

分析了大体积混凝土结构早期开裂的原因，提出了防裂技术思路与对策。并应用ＵＥＡ混凝土微膨胀剂于“重庆世界贸易中心”工程，将混凝土早期收缩变为限制性膨胀，取得了有效防止混凝土早期开裂，保证强度的工程实践经验。     

废弃轮胎胶粒改性钢渣混凝土体积变形研究

为探究废弃轮胎胶粒对钢渣混凝土体积变形的影响,在钢渣混凝土中加入胶粒部分取代细骨料,进行混凝土的强度、早期开裂和体积变形试验研究。试验结果表明:加入胶粒降低了钢渣混凝土的抗压强度,且随其用量的增加强度下降越明显;轮胎胶粒等体积部分代替砂后,混凝土的早期塑性开裂得到了一定的改善,改善效果随胶粒加入量而异。综合比较发现10%的胶粒加入量对钢渣混凝土的性能改善效果最为理想。     

特别策划:混凝土早期裂缝及其防治的实践技术

预拌混凝土的出现解决了现场搅拌混凝土的不足,但在应用的过程中也产生了一些问题,如混凝土的早期开裂问题一直是大家关注的重点,也是解决的难点,尤其是表面系数大的板、墙以及大体积混凝土施工工艺不良等原因造成的混凝土开裂问题,引发了很多不必要的纠纷。因此,找出混凝土早期开裂的原因,从而采取相应的防治措施是解决问题的关键。本期特别策划再次就混凝土早期开裂问题的成因和防治措施邀请专家给出意见和建议,希望能给广大从业人员提供参考。     

玻璃纤维对混凝土收缩开裂性能的影响研究

测试了玻璃纤维对水泥砂浆抗折强度、抗压强度以及干燥收缩性能的影响规律,在此基础上,利用平板法研究了玻璃纤维掺量对混凝土早期塑性开裂性能的作用,并通过混凝土的初始开裂时间、最大裂缝宽度、单位面积总开裂面积评价其影响效果。当水泥砂浆中掺加体积掺量为1.0%的玻璃纤维时,其28d抗折强度接近10 MPa,干燥收缩率为890×10-6;当混凝土中掺加0.25%的玻璃纤维时,混凝土初始开裂时间和最大裂缝宽度明显降低,单位面积总开裂面积降低幅度接近80%;体积掺量增加到0.5%时,玻璃纤维能够完全抑制混凝土早期裂缝的形成。实验结果表明,玻璃纤维能够增强水泥砂浆的抗折强度,明显抑制水泥砂浆和混凝土的干燥收缩以及早期裂缝的形成和发展。     

大体积混凝土降温速率动态限值的确定方法

混凝土作为当代使用价值较高的建筑材料,被广泛应用于各种建筑中。但是,大体积混凝土存在水化热和收缩等影响质量的问题,此过程产生的应力会让大体积混凝土构件在早期出现开裂,影响混凝土的抗裂性能和抗渗性能。本文研究混凝土的开裂机理和开裂规律,通过对混凝土底板进行绝热试验,采集数据并绘制混凝土的绝热温度提升曲线,找到水化热的反应持续时间,并对不同的反应时间采取相应的温控措施,通过理论学习和实际数据的对比,找出大体积混凝土的降温速率动态限值。     

某工程大体积混凝土温度场的试验研究

为了控制大体积混凝土的水化热温度,对控制混凝土早期裂缝提供依据,了解温度对混凝土早期力学性能的影响,采用镍铬-镍硅型热电偶传感器对混凝土内部温度场进行了实测.结果表明,混凝土浇筑初期内部温度场沿深度呈抛物线分布,最高温度为58℃,在浇筑后3 d出现,持续1 d左右,混凝土中心与表面最大温差19℃.通过实测的温度场分布情况,可以直接了解混凝土内部温度变化趋势,对控制水化热温度和温度裂缝起指导作用.     

早期养护对现代混凝土的重要意义

通过早期养护对混凝土强度、抗裂性、碳化性能、混凝土路面(地面)表层强度、夏(冬)期混凝土性能的影响及工程实践经验分析,充分说明早期养护对现代多组分混凝土性能实现的重要性。提出了针对不同环境、不同温度及具体工程情况需采取的早期养护措施,对进一步提高工程质量、避免或减少质量缺陷具有非常重要的现实意义。     

高性能混凝土板式构件的早期收缩特性及预测模型

以桥面板等高性能混凝土板式构件为研究对象,通过实验测试了板式构件不同截面厚度位置处早期收缩分布情况,探讨混凝土早期收缩变形与温度、湿度发展过程。结果表明,混凝土板式构件的内部厚度方向不同位置处的相对湿度随龄期都呈现逐渐减小趋势,并呈现两阶段特征,同时,混凝土板式构件早期收缩变形厚度方向不同步,导致板式构件表面产生拉应力,当拉应力大于当时混凝土的抗拉强度时,混凝土表面就会出现浅层裂缝,这与实际工程中发现的板式构件表面开裂情况相吻合。混凝土板式构件早期收缩变形与相同配合比混凝土的早期自由收缩变形进行比较,引入相对约束度并建立了混凝土板式构件早期收缩变形的预测模型,并验证了该模型的准确性,其特点是能预测高性能混凝土板式构件不同截面厚度位置的早期收缩变形,对控制混凝土桥梁板式结构的早期收缩裂缝具有实际意义。     

泵送混凝土早期收缩裂缝成因分析与控制

本文主要对泵送混凝土早期收缩裂缝的原因进行分析,结合实际工程,选择某大型厂房天面超长、超宽的结构,C40泵送施工。通过试验,采用C40泵送混凝土配合比,进行试验比对、分析,结合工程应用实例,提出早期收缩裂缝的一些观点以及质量控制措施。     

基于温度-应力试验的掺膨胀剂混凝土抗裂性能研究

通过温度-应力试验研究了钙质和镁质膨胀剂(Type-CaO, Type-MgO)对混凝土早期抗开裂性能的影响。结果表明,掺10%Type-MgO和Type-CaO膨胀剂混凝土的绝热温升较基准混凝土分别提高了3.6%和14.0%,断裂温度相对基准混凝土分别降低了9.7℃和1.7℃;约束条件下,掺10%Type-MgO膨胀剂混凝土的极限拉伸值和断裂应力相对基准混凝土均提高约27%,而掺10%Type-CaO膨胀剂混凝土的极限拉伸值和断裂应力与基准混凝土无明显区别;数据表明,镁质膨胀剂相比钙质膨胀剂可以明显提高混凝土的早期抗开裂性能,钙质膨胀剂不宜用于大体积混凝土的裂缝控制。     

混凝土早期导温导热系数高精度测试方法

混凝土早期温度场引起的变形是其开裂的重要原因,早期导温和导热系数是计算混凝土早期温度场的重要参数。受混凝土早期特性的影响,其测量方法只能基于瞬态热流法,测量精度低是现有测量方法的主要缺陷。本文介绍了一种基于平行热线法测量原理的导温和导热系数高精度测量方法,并开发了相应的试验装置。试验结果表明其稳定性和测量精度比现有方法大大提高。     

监测混凝土早期变形对边界参数的反分析

地下工程中的内衬墙结构多采用现浇混凝土结构,内衬墙与地下连续墙间的连接作为重要边界,其连接系数的取用对于数值分析内衬墙混凝土早期变形及裂缝控制有着重要作用。文章针对连接参数较难直接取得的情况,利用了早期混凝土浇筑后发生体积变形的特性,对于指定位置的混凝土早期温度以及应变进行监测,然后利用监测数据对连接边界参数进行反演,获得参数后与已有试验结果进行对比评价连接性能,获取的参数可参与内衬墙早期混凝土数值分析。     

早龄期低钙粉煤灰基地聚物混凝土拉伸徐变特性

对早龄期低钙粉煤灰基地聚物混凝土拉伸徐变特性的把握,能够为受拉状态地聚物混凝土的应力解析及开裂预测提供重要的参数依据。采用自制混凝土拉伸徐变试验装置,通过恒定应力下的混凝土拉伸徐变试验获取混凝土比徐变、徐变增长速率等徐变特性,研究不同初始加载龄期（2、3、4 d）对低钙粉煤灰基地聚物混凝土拉伸徐变的影响。结果表明：高温密封养护可以使低钙粉煤灰基地聚物混凝土短时间内达到强度稳定状态;低钙粉煤灰基地聚物混凝土的拉伸徐变特性与普通水泥混凝土相似,试验初期阶段徐变增长速率较快,随持荷时间的增加,徐变增长速率迅速下降;在同一应力强度比下,初始加载龄期越大,比徐变越小,试验初期阶段的徐变增长速率也越小;相较于试验中期阶段与后期阶段,初始加载龄期对试验初期阶段的徐变影响更大。     

现浇隧道结构混凝土不同裂缝控制技术效果比较

在控制原材料质量、优化配合比、降低入模温度的基础上,依托厚1.3 m、长10 m的现浇隧道模型,比较了分别以掺加具有温升抑制及微膨胀功能的抗裂剂与设置加密冷却水管为核心的裂缝控制成套技术方案效果。尽管采取间距为30 cm的加密冷却水管措施可大幅降低混凝土温峰值,但侧墙结构混凝土仍出现贯穿性裂缝,表明自收缩也是混凝土早期开裂的主要原因之一。模型试验及随后的工程应用结果表明,从功能材料角度出发实现对混凝土温度历程与全过程变形历程的双重调控是抑制现浇隧道结构混凝土早期收缩开裂的关键及可行性方案。     

材料质量与抗裂混凝土配合比设计和管理

以最小单位用水量控制混凝土拌合物达到施工要求的和易性及流变性能是控制混凝土早期开裂的重要措施之一。掌握混凝土材料性能的变化，实施对混凝土单位用水量的有效控制和对混凝土配合比进行严格设计、检验并进行有效科学管理。