预湿轻骨料对甘肃河西地区混凝土收缩开裂性能影响

为解决甘肃河西地区混凝土构筑物早期收缩开裂问题,以预湿轻骨料作为内养护材料,通过室内模拟河西地区气候条件,研究了预湿轻骨料对混凝土抗压强度、自收缩、干燥收缩以及毛细管负压等性能的影响.结果表明:预湿轻骨料可以有效改善河西地区气候条件下的混凝土收缩开裂问题;但预湿轻骨料会对混凝土强度产生不利影响,应对其掺量加以控制;预湿页岩陶粒的内养护效果要好于预湿粉煤灰陶粒,且页岩陶粒引入水量为内养护水量的70％时,对混凝土内养护效果最佳.     

预吸水轻骨料对高强混凝土早期收缩的影响

基于等强度原则,设计了内养护水灰比分别为0、0.04、0.08和0.12的4组高强混凝土,研究了密封和干燥两种养护条件下,预吸水轻骨料的体积掺量对混凝土早龄期自由收缩、内部湿度及弹性模量的影响。结果表明：随着内养护水引入量的增大,28 d龄期内高强混凝土内部湿度下降和早期总收缩变形均得到明显缓解,且对密封养护混凝土的影响更明显;但混凝土的弹性模量随轻骨料掺量增大而下降,应用中应优化选择预吸水轻骨料的掺量。在干燥环境条件下,轻骨料预吸水内养护法并不能根除干燥收缩,内养护高强混凝土中可能存在较大的内部湿度梯度及近表面干燥现象。     

全再生细骨料免蒸压陶粒轻质混凝土隔墙板研究

全再生细骨料(Complete Recycled Fine Aggregate)是废弃混凝土利用的新方法,其表观密度和吸水性能明显优于传统再生细骨料.采用全再生细骨料替代河砂制备了免蒸压陶粒轻质混凝土及隔墙板试件,测试了所制备材料的面密度、抗压强度和干缩率.实验结果表明:优选的全再生细骨料免蒸压陶粒轻质混凝土配合比为水胶比为0.30,砂胶比为2.0,陶粒绝对体积掺量为15％,混凝土目标湿密度为1 650 kg/m3;在面密度相同时,与使用河砂的免蒸压陶粒轻质混凝土隔墙板相比,全再生细骨料免蒸压陶粒轻质混凝土隔墙板抗压强度略高,干缩值较大,其较高的干缩值可能是其含水率较高和实验前浸泡饱水所致,可通过延长养护时间至7d解决;使用引气方式制备的全再生细骨料免蒸压陶粒轻质混凝土隔墙板的面密度、抗压强度和干缩率均能满足JG/T 169-2016《建筑隔墙板用轻质条板通用技术要求》标准要求,与现有的蒸压陶粒轻质混凝土隔墙板相比,其混凝土材料成本可降低23％;采用全再生细骨料制备免蒸压陶粒轻质混凝土隔墙板是促进废弃混凝土再生利用和隔墙板绿色生产的有效途径.     

内外养护协同作用下高强混凝土性能试验研究

为了减水干缩,采用三种不同外部养护制度,分别为自然、密封、浸水,研究了预吸水轻骨料内养护功能对高强混凝土收缩的影响。结果表明,预吸水轻骨料能够使高强混凝土保持一定的湿度,抑制混凝土的自收缩,其效果受到轻骨料吸水能力、吸水时间以及掺量比例的共同影响。在这三种养护条件下,预吸水轻骨料混凝土的强度相较于使用干燥轻骨料要高,证实预吸水轻骨料的内养护功能一直存在,同时,高强混凝土强度的增长取决于处于动态平衡的有效水胶比。     

骨料对工业废渣陶粒混凝土性能的影响

研究了不同等级陶粒骨料及砂率对陶粒混凝土性能的影响。结果表明:采用800级,600级陶粒为骨料制备工业废渣陶粒混凝土,随骨料用量增加,容重降低有限,但会导致强度和比强度大幅度降低。采用较高等级骨料制备轻混凝土时,通过增加骨料用量降低容重不可取。以400级陶粒为骨料,随骨料用量增加容重有明显降低趋势,但强度变化不大。与骨料等级和用量相比,砂率对不同等级废渣陶粒混凝土的强度和容重的影响要小得多。骨料用量及砂率对废渣陶粒混凝土的软化系数影响不明显,但骨料等级的影响显著,骨料越轻、陶粒混凝土容重越小,软化系数越大。     

高强轻骨料混凝土拌合物性能及影响因素试验研究

采用粉煤灰等量取代水泥以及轻质砂代替普通砂,制备了高强轻骨料混凝土.通过试验研究了轻骨料吸水特性,颗粒类型和粒径,砂的细度模数,粉煤灰等级等因素对混凝土拌合物性能的影响,并且利用工业CT分析了骨料内部孔隙.结果表明,页岩陶粒充分预湿以后,轻骨料混凝土具有良好的流动性且经时损失小;圆球型陶粒混凝土相比于碎石型陶粒混凝土的拌合物性能更好,同时,粒径偏大的陶粒容易出现上浮现象.掺入超细粉煤灰的轻骨料混凝土拌合物性能有较大改善,掺入Ⅰ级粉煤灰试样的工作性相差不大,掺入Ⅱ级粉煤灰的试样的工作性有所降低;从拌合物性能优化的角度考虑,细度模数为2.4 ～2.8的砂较适合作为轻骨料混凝土用砂,且用轻质砂代替普通砂可使轻骨料混凝土容重大幅度降低.     

工业废渣陶粒混凝土性能及其影响因素研究

研究了养护制度、胶凝材料组成、骨胶比、水胶比、引气剂及水玻璃等因素对废渣陶粒混凝土性能的影响,得到了较适合的废渣陶粒混凝土养护制度和胶凝材料组成。研究表明:骨料用量对废渣陶粒混凝土的强度影响较大;增大水胶比使得废渣陶粒混凝土强度有所降低;掺加引气剂可明显改善陶粒混凝土和易性,但引气剂掺量过大,会导致陶粒混凝土强度损失较大;增加水玻璃用量,废渣陶粒混凝土强度有所提高。水胶比及水玻璃用量对陶粒混凝土的容重和软化系数影响不大,而掺加引气剂后陶粒混凝土的容重明显降低。以矿粉、钢渣等工业废弃物为胶凝材料,并采用引气技术可制备理想的轻质自保温墙体材料。     

自密实轻骨料混凝土约束收缩试验及抗裂性能研究

试验采用高强页岩陶粒及Ⅰ级粉煤灰制备工作性能良好的自密实轻骨料混凝土(SCLC),通过环形约束收缩试验,进行密封与外侧面干燥两种条件下的约束收缩试验,研究自密实轻骨料混凝土约束收缩应变随着龄期发展规律及抗裂性能.研究结果表明:自密实轻骨料混凝土在3 d前的自生收缩与干燥收缩大于普通混凝土,14 d后的自生收缩与干燥收缩低于普通混凝土;掺加Ⅰ级粉煤灰可以明显提高新拌SCLC浆体的工作性能,也能有效抑制SCLC的自生收缩,但其掺量应该控制在25％以内较合适;以开裂风险系数η作为混凝土的抗裂性能评价指标,自密实轻骨料混凝土的抗裂能力要高于普通混凝土,但SCLC在达到临界开裂状态后很快产生贯穿性裂缝,其开裂的时间反而比普通混凝土早.     

无砂大孔粉煤灰陶粒混凝土

通过对无砂大孔粉煤灰陶粒混凝土的试验研究 ,阐明用粉煤灰陶粒、水泥和外加剂 ,可以配制出轻质高强新型轻骨料混凝土。其技术性能符合结构保温轻骨料混凝土指标要求     

不同吸水率粗骨料对混凝土强度和干燥收缩性能的影响

试验以不同吸水率粗骨料(天然碎石、再生骨料、煤矸石骨料)配制C20、C30混凝土,对不同吸水率粗骨料混凝土抗压强度及抵抗干燥收缩性能进行基础性试验研究,阐明不同吸水率粗骨料所保有的水分对混凝土强度及干燥收缩性能的影响.试验结果表明,随着养护龄期的增加,不同吸水率、不同强度等级混凝土的抗压强度也随之增加;和天然混凝土对比分析来看,再生粗骨料混凝土与自燃煤矸石粗骨料混凝土的强度略有下降.当混凝土强度等级相同时,在7d以内相对较短干燥收缩龄期时内吸水率最大的自燃煤矸石混凝土的干燥收缩长度变化率反而最小,再生粗骨料混凝土试件次之,普通混凝土试件的干燥收缩率最大;但7d以后随着干燥收缩龄期的增加,吸水率最大的自燃煤矸石混凝土的干燥收缩长度变化率却最大,所对应的质量损失率也会加大.     

轻骨料对混凝土自养护减缩效率的影响

通过测试不同配合比轻骨料混凝土的早期自收缩与长期干缩行为,研究轻骨料性能对混凝土自养护减缩效率的影响.结果表明:陶粒的预湿程度与释水能力对于混凝土自养护减缩效率的影响显著;随着预湿程度的增加早期自收缩减小,自养护减缩效率提高;饱和预湿的宾县页岩陶粒自养护减缩效率为39.1%,陶砂影响规律与其相似,但效率更高.实验中采用130kg/m3掺量的饱和预湿陶砂,自养护减缩效率可达95.6%.     

Integrated shrinkage,relative humidity,strength development,and cracking potential of internally cured concrete exposed to different drying conditions

Internal curing (IC) technology using prewetted lightweight fine aggregates (LWFAs) as additives has been proved an effective means for mitigating both autogenous shrinkage and early-age cracking under sealed curing conditions. However, for practical structures in the field, concrete experiences more complex environmental conditions compared to under sealed curing. To better utilize internal curing technology for durable concretes, this study conducts comprehensive investigations on both control and internally cured concretes at water/cement (w/c) ratio of 0.3 and 0.4 in terms of the influence of age when concrete is exposed to drying and the drying duration on the developments of integrated shrinkage, internal relative humidity, compressive and flexural strengths, mass loss, and cracking potential. The results are beneficial for producing internally cured concrete with increased resistance to early-age cracking and enhanced durability for infrastructure applications.     

发泡浆体流变特性对轻质混凝土匀质性的影响

为改善轻质混凝土匀质性,提升轻质混凝土力学性能,本文通过建立Herschel-Bulkley(H-B)塑性黏度计算模型,探究了发泡浆体流变特性对泡沫沉降和浆体中陶粒分布的影响。结果表明：随增稠剂掺量的增加,轻质混凝土发泡浆体的屈服应力和基于非线性H-B模型η_H-B=0.016 67K(80ⁿ-20ⁿ)(η_H-B为H-B模型得出的发泡浆体塑性黏度;K为一致性系数;n为流动指数)得到的塑性黏度增大,导致发泡浆体沉降距下降,陶粒在浆体中的分形维数提高;当发泡浆体塑性黏度大于1.74 Pa·s、屈服应力大于92.87 Pa时,可制备抗压强度大于10 MPa的轻质混凝土。由此可见,优化发泡浆体流变特性是克服陶粒在发泡浆体中易上浮问题的关键,可有效改善轻质混凝土匀质性,提升轻质混凝土力学性能。     

混凝土内部湿度场与自约束应力场的研究

为防治混凝土自约束作用导致的开裂现象,对混凝土内部湿度场和自约束应力场开展了研究。通过位移传感器、温湿度传感器对不同强度、养护条件下的混凝土收缩、内部温度和湿度进行测试。之后,通过理论推导,建立混凝土内部湿度、应变与内部湿度关系的理论计算模型。研究表明,混凝土内部湿度随着水泥水化作用和干燥作用的增强而降低。混凝土湿度扩散系数是表征其内部湿度的函数,随着与干燥面的间距增加,混凝土内部湿度扩散系数增大。混凝土的收缩变形与内部湿度之间存在显著的相关性,计算模型与试验结果拟合良好。混凝土内部湿度场的存在导致了应变梯度的存在,进而使混凝土内部产生自约束应力。相同环境条件下,高强混凝土内部自约束应力高于普通强度混凝土。     

Use of porous ceramic waste aggregates for internal curing of high-performance concrete

Internal curing has become extensively used to reduce autogenous shrinkage and consequently mitigate the high risk of early age cracking of high-performance concrete (HPC). This paper investigates the efficiency of internal wet curing provided by a new type of aggregate, "recycled waste porous ceramic coarse aggregates" (PCCA). Six different silica fume HPCs with and without the PCCA are examined with respect to measured physical and mechanical property development. Four different replacement proportions of normal weight coarse aggregate (NCA) by the PCCA have been evaluated. The results have shown a high effectiveness of the PCCA for internal curing purposes, to drastically reduce and even to completely eliminate autogenous shrinkage of HPC prepared with a very low water/binder ratio (w/b) of 0.15. It has been found that the incorporation of 40% of the PCCA leads to a non-shrinking HPC that results in an insignificant internal stress accompanied by a significant increase of the compressive strength. It should be noted that for the different proportions of the PCCA incorporated no decrease of the compressive strength has been observed at either early or later ages, as is the case with some conventional lightweight aggregates.     

Integrative Study on the Effect of Internal Curing on Autogenous and Drying Shrinkage of High-Strength Concrete

High-strength concrete generally has a low water-to-cement ratio, which in turn increases the possibility of early-age cracking due to its high autogenous shrinkage. In this article, the effect of internal curing using presoaked lightweight aggregate (PSLWA) in high-strength concrete on shrinkage and interior humidity is investigated by continuously measuring the deformation and interior humidity of the test specimen under plastic film sealing and surface drying conditions since specimen cast. Four mixture proportions with an induced curing water-to-cement ratio (W _IC/C) of 0, 0.04, 0.08, and 0.12 were used in experiments. The experimental results show that the decrease in interior humidity was gradually reduced with an increase in W _IC/C. Accordingly, both autogenous and drying shrinkage of concrete gradually decreased with an increase in W _IC/C. Internal curing cannot completely eliminate autogenous shrinkage because part of the autogenous shrinkage is developed within the humidity-saturated stage in early-age concrete.     

Effect of internal curing on durability-related properties of high performance concrete

Internal curing of high performance concrete (HPC) by pre-saturated lightweight aggregates is a well-established method of counteracting self-desiccation and autogenous shrinkage. However, by introducing the internal water reservoirs strength and durability properties can be injured. Tests by the widely accepted methods of durability assessment, such as resistance to chloride penetration, air permeability, water absorption, autogenous and drying shrinkage and mass loss, were conducted on HPC mixes made at water to cement ratios in the range of 0.21–0.33. The effect of internal curing on the durability related properties of high-performance concretes as a function of water to cement ratio is reported.     

镍铁渣砂对泡沫混凝土孔结构及收缩开裂性能的影响

本文采用镍铁渣机制砂(简称镍铁渣砂)制备泡沫混凝土,研究镍铁渣砂对泡沫混凝土抗压强度、变形及收缩开裂的影响,并采用SEM、X-CT研究泡沫混凝土微观结构。结果表明,镍铁渣砂掺量为5%(质量分数,下同)时泡沫混凝土的抗压强度最高,而镍铁渣砂掺量超过10%时会引入界面缺陷,降低混凝土的强度。镍铁渣砂能够约束基体的变形,减少水泥用量,降低泡沫混凝土的收缩,提高其抗裂性能。当镍铁渣砂掺量由0%增加到20%时,泡沫混凝土的抗裂等级由V级提高到II级。镍铁渣砂具有作为泡沫混凝土生产原料的潜力。     

不同龄期碱矿渣陶粒混凝土抗压强度试验与能量特征分析

采用煤矸石陶粒与矿渣制备碱矿渣陶粒混凝土,可实现煤矸石和矿渣等固废的再利用。为研究龄期与陶粒掺量对碱矿渣陶粒混凝土抗压强度及能量特性的影响,对不同龄期(1 d、3 d、7 d、14 d、28 d)与不同陶粒体积掺量(0%、25%、50%、75%、100%)的碱矿渣陶粒混凝土进行单轴压缩试验。结果表明,不同龄期与陶粒掺量下混凝土应力-应变曲线均经历了压密阶段、弹性变形阶段、裂缝开展阶段、破坏阶段,煤矸石陶粒的掺入使呈混凝土呈现一定的延性特征。抗压强度、弹性模量与龄期呈良好的正相关指数函数关系,与陶粒掺量呈良好的负相关二次函数关系。随龄期的延长,总能量和弹性能不断升高,耗散能先降低后升高;随陶粒掺量的增大,总能量和弹性能逐渐降低,耗散能先升高后降低。     

SAP内养生路面混凝土收缩性能及力学性能研究

超吸水性树脂(SAP)作为一种内养生材料,对混凝土力学性能、收缩性能等均具有显著改善作用,在公路混凝土路面中具有十分重要的应用价值.本文通过对混凝土力学性能、收缩变形及内部相对湿度进行研究,并通过SEM对SAP内养生混凝土内部微观形貌、裂缝特征进行分析.结果表明:SAP的加入能显著降低混凝土毛细孔隙间的范德华力,抑制混...