高掺量粉煤灰碾压混凝土层面抗裂性能研究

针对碾压混凝土筑坝快速施工技术的筑坝材料采用高掺量粉煤灰与低胶凝材料用量的技术特点，本文结合高坝建设关键技术国家“九五”科技攻关课题，重点研究高掺量粉煤灰的碾压混凝土层面，在不同工况条件下的层面抗裂性能及其提高层面抗裂性能的措施。     

不同掺量石灰石粉对清水混凝土性能的影响

用P·O42.5水泥配制清水混凝土,从力学性能、抗渗性能、抗冻融性能等方面探讨不同掺量的石灰石粉对清水混凝土性能的影响。结果表明,适量掺加石灰石粉能提高清水混凝土浆砂比,能提高清水混凝土极限拉伸值,能提高静力抗压弹性模量。通过发挥石灰石粉对清水混凝土结构微填充的作用,可有效隔断清水混凝土内部毛细通道,通过增强清水混凝土密实度来改变内部结构,最终带动清水混凝土抗水能力的提高,使其具备良好的抗渗性能。石灰石粉中的细粉颗粒能够起到对清水混凝土配级微调的作用,增强其密实度。在清水混凝土中掺入适量石灰石粉,并合理调整引气剂的掺量,可保证清水混凝土具备一定的抗冻融循环能力。     

粉煤灰对混凝土抗裂性能的影响

抗裂性能好的混凝土一般都具有较高的抗拉强度、较低的弹性模量和较小的干缩。干缩和弹强比是评价混凝土抗裂性能的两个重要指标 ,抗裂性能好的混凝土一般都具有较低的干缩和弹强比。本文在试验的基础上 ,论述了混凝土的干缩和弹强比随粉煤灰掺量的变化关系 ,指出混凝土的抗裂性能随粉煤灰掺量的增加而提高 ,并对粉煤灰提高混凝土抗裂性能的机理进行探讨。     

大掺量矿物掺合料混凝土强度与耐久性能研究

研究了C50、C60混凝土在加人大掺量矿物掺合料后的抗裂性能、强度和耐久性的变化.结果表明:当水胶比低于0.30,矿物掺合料为58%时,56d强度仍在50MPa以上;当水胶比低于0.26,矿物掺合料为65%以上时,56d强度仍在60MPa以上.混凝土的抗碳化能力随着粉煤灰和矿粉掺量的增加而降低,在水胶比较大时表现比较明...     

磷矿渣对碾压混凝土抗裂性能的影响

磷矿渣作为碾压混凝土掺合料的研究表明:胶凝材料的水化热随磷矿渣掺量的增加而大幅度下降;碾压混凝土的强度早期随磷矿渣掺量的增加而降低,但增长更快,因而后期强度更高;掺磷矿渣能降低混凝土的弹性模量,特别是早期弹性模量;碾压混凝土的极限拉伸值随磷矿渣掺量的增加有所提高;碾压混凝土的干缩随磷矿渣的掺入而增大,但后期差别不大;磷矿渣掺入碾压混凝土能改善碾压混凝土的力学性能和热学性能,从而也提高了它的抗裂性.     

不同矿物掺合料对钢渣混凝土力学性能和微观结构的影响分析研究

在前期研究用粗细钢渣替代天然骨料对混凝土力学性能影响的基础上,本文研究将钢渣粉、粉煤灰和矿渣粉分别掺入钢渣混凝土中,比较了这3种钢渣混凝土的抗压强度发展变化和差异。然后利用SEM和EDS对混凝土的微观结构进行分析,试验结果表明:钢渣粉、粉煤灰和矿渣粉对钢渣混凝土的最优掺量分别是20%、10%和30%;同时发现了3种矿物掺合料钢渣混凝土的相似性和差异性。     

锂渣、粉煤灰高性能混凝土早期抗裂机理研究

通过对锂渣、粉煤灰高性能混凝土早期抗裂性能进行试验研究,结果表明水胶比对混凝土早期抗裂性能影响较大,粉煤灰的塑化作用以及锂渣水化产物的膨胀性能够补偿高性能混凝土的早期收缩,从而提高高性能混凝土的早期抗裂性能。     

基于平板法纤维混凝土早期抗裂性能试验研究

通过平板约束试验研究整体式聚丙烯纤维混凝土、整体式钢纤维混凝土、层布式混杂纤维混凝土、整体式混杂纤维混凝土的早期抗裂性能,并与基准混凝土进行对比研究.结果表明:掺加纤维的混凝土,其早期开裂时间延迟,裂缝条数、最大裂缝宽度、裂缝总长度、单位面积裂缝的数量、总裂缝面积均有不同程度的减小,纤维掺入混凝土中能显著改善混凝土的早期抗裂性能;在纤维掺人的混凝土中,纤维掺入方式不同,混凝土抗裂效果也不同.经对比分析,混杂纤维混凝土的抗裂性能要优于单掺纤维混凝土;层布式混杂纤维混凝土的抗裂效果要好于整体式混杂纤维混凝土.     

混凝土早期抗裂性能测试方法综述

混凝土在早期水化过程中容易出现开裂的问题,裂缝的出现会直接影响混凝土结构的各项性能和服役寿命,因此混凝土早期抗裂性能的测试至关重要.对国内外研究人员提出的测试方法进行分类,分为平板法、圆环法和单轴约束法三种.并对这些测试方法进行了详尽评述,对各种方法的优势与存在的不足进行了探讨.为混凝土早期抗裂性能的测试表征提供参考,对今后测试方法的研究进行了展望.     

KLJ型抗裂防渗复合材料对混凝土性能影响研究

本文阐述了KLJ型防裂抗渗复合材料对混凝土拌合物性能、力学、变形、早期抗裂及耐久性的影响规律,分析了复合材料对混凝土性能的影响机理。结果表明：KLJ型防裂抗渗复合材料能改善混凝土的各项性能,尤其混凝土力学性能显著提高,1 kg/m³掺量对混凝土性能改善效果最佳;掺量1 kg/m³,混凝土的干缩收缩率28 d、96 d分别降低42%、29%,早期开裂减少82%,平均渗水高度降低58%,碳化深度减少29%;KLJ型防裂抗渗复合材料中的粉体可以均匀填充混凝土内部孔隙,纤维能够阻止裂缝进一步扩大,进而改善混凝土各项性能。     

玄武岩纤维陶粒混凝土抗裂性能与热工性能试验研究

抗裂性能和热工性能是陶粒轻骨料混凝土应用于建筑围护墙板的重要性能。为研究陶粒预湿时间与玄武岩纤维体积掺量对玄武岩纤维陶粒混凝土抗裂性能与热工性能的影响,本文开展了玄武岩纤维陶粒混凝土轴心抗压强度、弹性模量及导热系数试验,并以弹强比和导热系数为指标对其抗裂性能和热工性能进行评价。结果表明：陶粒预湿和外掺玄武岩纤维均会增大混凝土的导热系数,但热工性能仍满足公共建筑外墙用陶粒混凝土的规范要求;当玄武岩纤维体积掺量为0.2%、陶粒预湿时间为72 h时,混凝土试件的导热系数为0.100 2 W/(m·K),弹强比为1 109,在满足热工性能要求的同时,其抗裂性能提升幅度最大,提升率为19.5%;基于现有的混凝土弹性模量与轴心抗压强度转换公式模型,提出了适用于玄武岩纤维陶粒混凝土的修正模型,相关系数为0.905 7。     

纤维素纤维对C80混凝土力学及抗裂性能影响

主要研究纤维素纤维掺量对C80高强混凝土力学及抗裂性能的影响。对不同纤维素纤维掺量C80高强混凝土与未掺纤维素纤维C80基准混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、收缩性能和早期抗裂性能进行了对比试验,并分析了纤维素纤维的增强机理。试验结果表明纤维素纤维对混凝土抗压强度无不良影响,且能改善混凝土劈裂抗拉强度、抑制混凝土收缩,减少混凝土早期裂缝。     

膨润土和玄武岩纤维改性水泥砂浆的防渗抗裂性能

为解决当前水泥砂浆防渗抗裂能力较差的问题,本文研制了一种新型水泥砂浆材料。通过制备不同掺量下的膨润土和玄武岩纤维改性水泥砂浆,测试其抗渗性能和抗裂性能,并对水泥砂浆的微观机理进行分析。结果表明,在水泥砂浆中加入膨润土、玄武岩纤维后,可增强其抗渗性能和抗裂性能。当混掺4%(质量分数)膨润土和0.4%(质量分数)玄武岩纤维时,水泥砂浆抗渗压力值最大,较未掺膨润土和玄武岩纤维时可提高61.11%,抗渗等级为P8级;同时,掺入膨润土和玄武岩纤维后的水泥砂浆裂缝降低系数可以达80%以上,抗裂等级属于Ⅰ级,裂缝的特征表现为“少、细、短”。混掺膨润土和玄武岩纤维使水泥砂浆的密实度增加,裂缝和孔洞减少。膨润土和玄武岩纤维的掺入未改变水泥砂浆的水化产物种类,但使氢氧化钙的结晶度降低,促使水化硅酸钙凝胶生成。     

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.     

基于温度-应力试验的粉煤灰混凝土抗裂性能

在混凝土中掺加粉煤灰是抑制大体积混凝土早期开裂的有效措施之一。以水胶比0.42,掺量分别为40%和50%的粉煤灰混凝土(FA40、FA50)为研究对象,利用温度-应力试验机,在绝热温升模式和100%约束度条件下研究粉煤灰混凝土的温升、约束应力、应变和徐变性能,并综合评价了两种混凝土的早期抗裂性能。结果发现:升温阶段,FA50的早期温度、应变和应力发展均高于FA40;在恒温阶段,2种混凝土均发生了明显的应力松弛;在降温阶段,试件处于拉伸应力作用下时,FA40的徐变高于FA50。基于试验结果对两种混凝土早期抗裂性能的综合评价表明:FA40早期抗裂性能优于FA50。     

全玄武岩骨料碾压混凝土抗裂性能的影响因素分析

针对Ⅱ级粉煤灰,考察其对碾压混凝土极限拉伸值、轴拉强度、徐变、自变、干缩和温度变形等性能的影响,计算碾压混凝土抗裂指数.研究结果表明,提高碾压混凝土的设计强度,可以有效提高碾压混凝土的抗裂性能.     

抽水蓄能电站高性能抗裂面板混凝土力学性能试验研究

为了提升抽水蓄能电站抗裂面板混凝土的综合性能,设计了不同配合比下高性能抗裂面板混凝土的力学性能试验。结果表明：水胶比对抗裂混凝土强度、耐久性和极限拉伸变形有重要影响;水胶比设计为0.33,硅粉和聚丙烯纤维对面板混凝土的强度和抗拉特性有明显的提升作用,而膨胀剂和聚丙烯纤维可以对混凝土干缩变形、自身体积变形以及裂缝的产生起到很好的抑制作用;综合考虑混凝土的各项力学性能以及单位线性变化量,得到高性能抗裂面板混凝土的最佳配合比方案为：水胶比0.33,粉煤灰、硅灰、膨胀剂、纤维掺量分别为60 kg/m³、20 kg/m³、21 kg/m³和0.6 kg/m³。     

粉煤灰对混凝土抗裂性能综合评价研究

设计收缩、小圆环约束开裂、水化热、极限拉伸率以及抗氯离子渗透性等五种试验方法来考核粉煤灰对高性能混凝土抗裂性能的影响。研究结果表明：粉煤灰能够改善高性能混凝土的工作性、降低早期弹性模量和水化热、7d后强度能够快速增长并逼近基准混凝土，能够有效的提高混凝土的抗裂性能。     

沙漠地区混凝土强度与抗裂性能规律研究

为研究沙漠地区不同养护方式下混凝土强度发展规律和不同强度等级混凝土抗裂性能,采用C35和C50混凝土在施工现场进行试验研究.通过圆环法试验探究混凝土强度增长与抗裂性能之间的关系,研究结果表明:(1)通过两种强度等级混凝土不同养护方式下强度增长与裂缝观测对比分析,不同养护方式对混凝土早期强度增长影响存在差异,保温保湿养护下混凝土早期强度增长最快.(2)在控制外界影响因素和混凝土外部养护条件的同时,高强度等级混凝土裂缝开裂时间和裂缝宽度均早于或大于低强度等级混凝土,混凝土强度等级越高越容易开裂.合理的养护方式对抑制和延缓混凝土裂缝的开展有重要影响,其中保温保湿养护下混凝土裂缝开裂较晚且发展缓慢.(3)裂缝的发展与混凝土早期强度增长密切相关,通过不同养护方式下混凝土强度增长与裂缝发展曲线分析,抗裂圆环裂缝的产生集中于混凝土强度增长最快的阶段,因此要重视实际工程中混凝土早期强度增长过程中的裂缝防控.     

清水混凝土保护剂对混凝土性能的影响

以C40混凝土为试验对象,探讨有机硅型和氟碳型清水混凝土保护剂对其的应用效果。通过涂刷不同类型、不同涂刷层数的清水混凝土保护剂后的试样,与未涂刷保护剂的同强度混凝土试块进行对比,分析其吸水率、耐久性及抗冻性等主要性能指标的变化情况。试验结果表明：保护剂能提升混凝土的性能,碳化深度和吸水率降低,抗冻性和耐久性较为突出,应用保护剂的混凝土可更好地满足工程施工要求。