装配式建筑套筒连接工作性能优化研究

通过试验方法研究了早期塑性膨胀剂的用量,减水剂的种类和用量对高性能套管注浆性能的影响。主要结论如下:塑料膨胀剂的掺合度流动性的增加逐渐增大,垂直膨胀率逐渐增大,抗压强度和弯曲强度先增大后减小,但不利影响不明显;减水剂b比减水剂a的减水效果更好;随着龄期的增长,水合产物逐渐增长,由塑性膨胀剂保留在水泥石中的微孔逐渐被填充和完成,使结构更加致密,强度逐渐增加。     

C60自密实膨胀钢管混凝土的配制及膨胀性能分析

钢管混凝土的设计应满足自密实填充要求的同时,具有合适的膨胀性能。试验在保证C60混凝土工作性能的基础上,研究了膨胀剂掺量对混凝土工作性能、强度和膨胀性能的影响,配制出C60自密实膨胀钢管混凝土。当膨胀剂掺量为10%时,混凝土自由膨胀率范围在0.07%~0.09%,限制膨胀率范围为0.02%~0.035%,同时由混凝土工作性和强度变化规律,得出膨胀剂掺量不宜超过10%,并通过混凝土膨胀性能的分析研究单向限制膨胀率与自由膨胀率的相关性规律,两者具有较好的相关性,但膨胀剂掺量会影响这二个膨胀指标的相关性规律。     

装配式结构用高强套筒灌浆料性能试验研究

研究了装配式结构用高强套筒灌浆料的性能,通过试配并进行了流动度、强度和膨胀性试验,优选出了优化配合比。同时基于优化配合比进行了水胶比、减水剂掺量和膨胀剂掺量对高强套筒灌浆料性能影响的研究。试验结果表明,随着水胶比(W/B)增加,流动度逐渐增大,但强度随W/B增加呈现明显降低趋势;减水剂可有效改善流动度,而当掺量过多时对强度有一定的影响;膨胀率随膨胀剂掺量增加呈现增长趋势,但当掺量小于8.0%时,膨胀效果较差,掺量大于12.0%时,对流动度和强度产生不利影响。     

采空区充填注浆材料的研制与工作性能研究

研制了一种适用于胶结充填法的黄金尾矿注浆材料,采用控制变量法定量地研究了水胶比、砂胶比、碱激发剂、胶结微粉、塑性膨胀剂、矿物掺合料等对注浆材料的工作性能和竖向膨胀率的影响规律。结果表明所研制注浆材料的最优配比为:“水泥:胶结微粉”为20:80,其中胶结微粉中“黄金尾矿粉:粉煤灰:矿渣”为60:20:20;硅灰掺量5%;水胶比0.8、砂胶比1.2、缓凝剂0.8%、塑性膨胀剂2%、碱激发剂5%。缓凝剂、减水剂、塑性膨胀剂为相对于总胶凝材料的质量比,碱激发剂为相对于胶结微粉的质量比。按最优配比制备的注浆材料初始流动度340mm、30min流动度291mm,满足采空区充填注浆材料的指标要求。     

HCSA膨胀剂制备C50微膨胀自密实钢管混凝土的方法研究

将HCSA膨胀剂作为核心稳定材料,对比传统UEA膨胀剂及无掺对照组,按设计规程分别制备所需试验用混凝土试块。通过对钢管桩混凝土检测物化性能、抗压强度、限制膨胀率,研究HCSA掺入量对高强自密实钢管桩混凝土性能的影响,探究最佳膨胀剂掺量。综合各项试验结果分析,配制C50微膨胀自密实钢管柱混凝土时掺入一定比例HCSA(建议选定10%掺入量)可有效增加微膨胀性能,同时维持较好流动及抗离析性,在加入适量矿粉的情况下,还可以有效解决钢管柱混凝土的脱空问题。     

预应力孔道灌浆配合比设计试验研究

为了研究不同配合比对预应力孔道灌浆材料的影响,向水泥中加入不同掺量的高效减水剂、膨胀剂以及外掺剂,并测得在不同养护时间下的抗折强度、抗压强度以及静止初始,30 min,60 min的流动度,得到了最佳减水剂的掺量和不同种类掺合料对灌浆材料流动度、抗折强度和抗压强度的影响规律。     

纤维和膨胀剂复掺自密实混凝土的制备及工程应用

针对钢-混凝土混合梁结合段受力复杂、设计要求高且不易施工的特点,配制C60纤维增韧自密实微膨胀混凝土,测试分析了膨胀剂、减水剂与纤维对其工作性能的影响。结果表明,掺入膨胀剂后浆体的流动度经时损失有所增加;与普通型相比,保坍缓释型聚羧酸减水剂显著改善了流动度损失的问题;拌合物的自密实性能随钢纤维掺量的提高逐渐下降,微细短切钢纤维造成的影响小于普通长纤维,其适宜掺量为30 kg/m3。     

高鲁棒性无砂型桩基修复注浆材料配合比设计及耐久性研究

针对修复钻孔灌注桩缺陷时补桩修复经济性差,注浆加固可靠度低的问题,研制了一种高鲁棒性无砂型桩基修复注浆材料。通过响应面分析研究硅灰用量、膨胀剂掺量、絮凝剂掺量对修复注浆材料120 min流动度、28 d抗压强度、24 h膨胀率的影响,确定最优配比为硅灰、膨胀剂、水下絮凝剂用量分别为70、59.61、2 kg/t。进一步研究了不同高分子聚合物对粘结强度的改善效果,掺0.3%可再分散乳胶粉时,粘结强度提高59%。与同条件的水泥对比,修复注浆材料的抗氯盐及抗硫酸盐侵蚀性能更好。     

高强水泥基套筒灌浆料的配制及性能研究

分别采用单因素实验和正交实验,分析了水泥、减水剂、膨胀剂和纳米二氧化硅用量等对高强水泥基套筒灌浆料的流动度、强度和膨胀率的影响规律。研究表明:减水剂和水泥用量是影响高强水泥基套筒灌浆料流动度和强度的主要因素,当水泥用量1 000 g、减水剂用量0.35%、纳米二氧化硅掺量0.4%、膨胀剂用量1.0%时,灌浆料的各项性能满足《钢筋连接用套筒灌浆料》的技术要求。     

MgO对水泥-粉煤灰胶凝材料膨胀及微观性能的影响

采用中热硅酸盐水泥、粉煤灰、氧化镁膨胀剂制备水泥-粉煤灰微膨胀胶凝材料，研究MgO膨胀剂对浆体初始流动度、膨胀效能、孔结构和微观结构的影响。结果表明：浆体初始流动度随膨胀剂掺量增加而减小；在相同养护龄期下，膨胀率随膨胀剂掺量增加而增大；在相同掺量下，膨胀率随着养护龄期的延长而增大；加入粉煤灰后会抑制MgO膨胀剂的微膨胀性能。MgO膨胀剂掺量为7%时，孔径及孔隙率最小，且随着MgO水化的进行，孔隙中的Mg(OH)2数量不断增多，结构更加致密。     

用于道路修复加固的地聚合物注浆材料的研制

选用矿粉、粉煤灰为主要原料,通过碱激发剂形成胶凝体结构的无机高性能高分子胶结材料,研究了矿物掺量、激发剂、减水剂、缓凝剂、塑性膨胀剂A对注浆材料性能的影响,确定了地聚合物注浆材料的最优配合比为:矿粉掺量30%,粉煤灰掺量70%,FDN减水剂掺量1%,缓凝剂BL掺量1%,激发剂模数1.6、掺量8%,塑性膨胀剂A掺量0.1%。制备的用于道路修复加固的地聚合物注浆材料较好地解决了传统水泥注浆材料耐久性差、使用寿命短等问题,且实际工程应用效果良好。     

同流动度下高效减水剂对硫铝酸盐型膨胀剂效能的影响

研究在流动度基本相同的条件下,萘系、氨基及聚羧酸高效减水剂对硫铝酸盐型膨胀剂效能的影响。结果表明,高效减水剂和硫铝酸盐型膨胀剂复合使用时,可提高砂浆28 d抗压强度,但会降低膨胀剂的限制膨胀率,增大水养28 d膨胀指数,从而降低其有效膨胀能。因此,在膨胀剂掺量相同的情况下,复合使用高效减水剂会削弱硫铝酸盐型膨胀剂对混凝土的补偿收缩作用或产生的自应力,故高效减水剂与膨胀剂复合使用时,要达到单掺膨胀剂时的膨胀效果,需适当加大膨胀剂的用量。     

减水剂掺量对水泥净浆及高强自密实混凝土的影响

为探究减水剂掺量对水泥净浆及高强自密实混凝土的影响,在原材料保持一致的前提下,通过适当改变减水剂掺量,对水泥净浆流动度及经时损失和自密实混凝土扩展度及经时损失和抗压强度进行分析。结果表明,随着减水剂掺量的增加,减水剂分子起到了分散作用和空间位阻作用,使得水泥净浆和混凝土拌合物的流动性增加,扩展度经时损失变化不大;混凝土在使用前需确定好减水剂的最佳掺量,从而使新拌混凝土获得最佳和易性能和力学性能;应控制水泥、粉煤灰、砂石等原材料的关键性能指标,关注外加剂与胶凝材料之间的适应性,及时调整混凝土配合比中外加剂掺量或配方。     

外加剂对大掺量粉煤灰自密实混凝土性能优化研究

以大掺量粉煤灰自密实混凝土为基础,试配C50大掺量粉煤灰自密实混凝土,并在最佳掺量基础上添加减水剂、膨胀剂、引气剂等外加剂改善自密实混凝土性能,最终得到粉煤灰最佳掺量为30%,减水剂最佳掺量为1.6%,膨胀剂掺量为10%,引气剂的最佳掺量为0.15%。     

C50钢管拱自密实微膨胀混凝土设计与应用

概述了基于顶升法施工工艺的C50自密实微膨胀混凝土配合比的配制思路,并研究了水胶比、膨胀剂掺量以及减水剂掺量等配合比参数变化对混凝土工作性能、体积稳定性能和力学性能的影响.最终将满足性能指标要求的自密实微膨胀混凝土应用于某特大钢管拱大桥.超声检测结果表明,混凝土于钢管内黏结牢靠,钢管拱内混凝土密实性好、强度发展正常.     

地下工程C60～C90自密实、自防水混凝土试验研究

针对某地下工程需配制C60～C90高强度自密实、自防水混凝土的要求.通过采用掺粉煤灰、膨胀剂和高效减水剂,优化配合比设计,并检测其流动性、抗离析性和自填充性,限制膨胀率和限制干缩率、静水压力和氯离子渗透性.结果表明复合外掺剂有效地提高了混凝土流动性,增加混凝土的密实度,防止混凝土收缩开裂,提高了混凝土的抗渗性能,满足地下工程结构自密实自防水的设计要求.     

复掺内养护材料与膨胀剂对C60自密实混凝土性能的影响北大核心

研究了单掺膨胀剂以及复掺膨胀剂与内养护材料(AN-ICA)对C60自密实混凝土工作性能、力学性能、体积稳定性能与抗裂性能的影响机制。结果表明:与单掺膨胀剂相比,复掺膨胀剂与AN-ICA的混凝土自收缩率与干燥收缩率显著降低,抗裂性能提高,随着AN-ICA掺量的增加,混凝土的收缩率降低幅度增大,膨胀剂对混凝土的补偿收缩作用增强。利用超分散降黏、减缩保坍的高性能减水剂和内养护材料AN-ICA与II型硫铝酸钙-氧化钙型膨胀剂复掺,制备出适于沪通长江大桥超高桥塔的低收缩抗裂C60自密实混凝土。     

高强度水泥基灌浆料基本力学性能正交试验研究

选用32. 5R复合硅酸盐水泥作为主要胶凝材料,通过正交试验,研究了水胶比、胶砂比、粉煤灰、硅灰、膨胀剂和减水剂对水泥基灌浆料基本力学性能的影响,涉及到的主要性能指标为灌浆料的初始和30min流动度、7d和28d抗压及抗折强度。试验结果表明:水胶比和胶砂比对水泥基灌浆料的综合性能影响最为显著,减水剂的影响作用较小;粉煤灰、硅灰对其流动度及28d强度影响较大;膨胀剂对其7d强度影响较大,尤其是抗折强度,对其他性能的影响不显著;以水泥基灌浆料28d高强度为目标,较大流动度为条件,得到优化的最佳因素水平组合为A2B2C1D3E2F2,即水胶比为0. 34、胶砂比为1∶1. 2、粉煤灰掺量为15%、硅灰掺量为8%、膨胀剂掺量为10%、减水剂掺量为1. 00%。     

自密实生土基墙体材料的试验研究

以原状黄土为基料,选用高效固化剂混掺粉煤灰作为胶凝材料,制备自密实生土基墙体材料。研究了水固比、减水剂掺量对生土基改性材料流动度、抗压强度和耐水性能的影响。结果表明:生土基改性材料拌合物流动度随水固比及减水剂掺量的增大而增大;抗压强度随水固比的增大基本呈线性降低,随减水剂掺量的增加有小幅提高;生土基改性材料吸水率低、软化系数大于0.90,具有良好的耐水性能。以0.40为基准水固比,16%高效固化剂+10%粉煤灰+1.5%减水剂制备的生土基改性材料28 d抗压强度为3.2 MPa,软化系数为0.94,具有自密实特性。     

复掺内养护材料与膨胀剂对C60自密实混凝土性能的影响

研究了单掺膨胀剂以及复掺膨胀剂与内养护材料(AN-ICA)对C60自密实混凝土工作性能、力学性能、体积稳定性能与抗裂性能的影响机制。结果表明:与单掺膨胀剂相比,复掺膨胀剂与AN-ICA的混凝土自收缩率与干燥收缩率显著降低,抗裂性能提高,随着AN-ICA掺量的增加,混凝土的收缩率降低幅度增大,膨胀剂对混凝土的补偿收缩作用增强。利用超分散降黏、减缩保坍的高性能减水剂和内养护材料AN-ICA与II型硫铝酸钙-氧化钙型膨胀剂复掺,制备出适于沪通长江大桥超高桥塔的低收缩抗裂C60自密实混凝土。