自密实混凝土早期收缩开裂影响因素分析与评价

研究了矿物掺合料、水胶比和胶凝材料用量对自密实混凝土早期收缩开裂性能的影响,采用椭圆环约束收缩试验方法直接评价自密实混凝土砂浆的早期收缩开裂趋势,并结合自由收缩试验综合评价自密实混凝土的收缩开裂性能.试验表明:粉煤灰的掺入显著降低了自密实混凝土砂浆早期干燥条件下的约束开裂敏感性和混凝土自由收缩速率及收缩值;与单掺20%粉煤灰试样相比,复掺样中5%硅粉的掺入增加了粉煤灰砂浆早期干燥条件下开裂敏感性,但在复掺体系中加强早期养护有利于掺硅粉自密实混凝土抗裂性的提高;在0.3、0.35、0.4三个不同水胶比体系中,水胶比较大自密实混凝土砂浆在早期干燥条件下表现出易开裂的特征,应结合体系中实际水灰比、矿物掺合料组分以及养护条件等因素来综合评价混凝土收缩开裂性能;在本试验三组不同用量多元胶凝材料体系中,随着胶凝材料用量的降低,开裂敏感性和自由收缩量均降低,当胶凝材料总量降到450 kg/m3时,砂浆初始开裂时间显著延长.     

高钙粉煤灰的应用试验研究

本文研究了高钙粉煤灰的掺量对水泥砂浆的强度性能和干燥收缩性能的影响。结果表明,加入高钙粉煤灰后的抗压与抗折强度都比不加粉煤灰的基准配合比要低,但是掺入量为10%和20%的在28天后的强度与纯水泥不加高钙粉煤灰的基准配合比相近。而加高钙粉煤灰砂浆的干燥收缩均小于不加高钙粉煤灰的基准配合比砂浆的收缩,说明掺加适量的高钙粉煤灰,可以起到补偿干燥收缩的作用。     

萘系高效减水剂对砂浆早期变形性能影响的研究

高效减水剂是高性能水泥基材料不可缺少的组分．早期收缩开裂是导致水泥基材料劣化的根本原因。本文采用多通道椭圆环收缩开裂测试手段、自由收缩和强度试验综合评价了萘系高效减水剂对水泥砂浆早期收缩开裂和强度的影响。结果表明．掺萘系高效减水剂延长了砂浆初始开裂时间．从而降低了砂浆的开裂敏感性。且高浓型比普通型更能有效地降低砂浆开裂敏感性。掺萘系高效减水剂增大了砂浆自由收缩值．砂浆自由收缩值都随着UNF掺量的增大而增大．且在同等掺量条件下．掺高浓型UNF砂浆的自由收缩值要比掺普通型UNF的略大。在干燥养护条件下．普通型UNF比高浓型UNF更能有效地提高砂浆的28d强度。     

板梁桥铰缝混凝土材料优化试验研究

针对板梁桥铰缝开裂、渗水、游离石灰等病害问题,以常见铰缝混凝土强度标号(C40)为基准,通过比较普通混凝土、不同掺量的粉煤灰混凝土之间的工作性能、抗拉强度提升程度和收缩性能等,优选符合工程需要的铰缝混凝土配合比组成。结果表明,采用细骨料对铰缝混凝土质量提升没有显著作用,而以25cm最大粒径骨料进行配置较为合适;在铰缝混凝土中宜掺入适量的粉煤灰,粉煤灰的掺量控制在10%~15%,可有效降低混凝土的干燥收缩。     

粉煤灰对混凝土干缩的影响

研究了粉煤灰掺量和水胶比等因素对混凝土干燥收缩的影响规律。结果表明:随着粉煤灰掺量的增多,混凝土的干燥收缩率均降低,且降低的幅度逐渐减小;基准混凝土28d后的干燥收缩率增长缓慢,而粉煤灰混凝土28d后的干燥收缩率仍有一定幅度的增长;随着水胶比的降低,混凝土干燥收缩率明显减小。     

煤矸石混凝土收缩性能的研究

通过煤矸石替代部分碎石、粉煤灰作为矿物掺合料研究其对混凝土收缩性能的影响,并通过优化设计方法确定复掺混凝土抗收缩性能最佳配合比。研究结果表明,随着煤矸石掺量在30%~50%、粉煤灰掺量在10%~30%范围内增加,混凝土的收缩值逐渐降低,且掺加煤矸石混凝土的收缩值低于未掺加煤矸石的混凝土收缩值。28 d混凝土收缩性能最优配合比为煤矸石替代碎石量55%,水胶比为0.44,粉煤灰掺量为35%,此时混凝土收缩应变值仅为245.845×10-6。     

粉煤灰高强混凝土收缩开裂趋势的研究

本文采用圆环试验方法研究了粉煤灰高强混凝土的收缩开裂趋势，并测定了掺加粉煤灰的砂浆和混凝土的早期干燥收缩性能，结果表明，粉煤灰能明显降低砂浆和混凝土的收缩性能及高强混凝土的收缩开裂趋势，结合孔结构，SEM和水化热试验结果，分析了粉煤灰高强混凝土收缩开裂趋势小的原因。     

功能组分对石灰石资源全利用混凝土干燥收缩的影响

为降低石灰石资源全利用混凝土的开裂敏感性,采用自制的试验装置,研究了聚乙烯醇(PVA)纤维、减缩剂和膨胀剂对该混凝土干燥收缩的影响规律,以得到有效降低干燥收缩的技术措施,并结合内部相对湿度和孔隙率分析了相应的影响机理。结果表明,减缩剂和膨胀剂可以有效降低石灰石资源全利用混凝土的干燥收缩,其中以减缩剂降低效果更好,而PVA纤维反而增加了其干燥收缩;相比于基准混凝土相应砂浆的孔隙率,掺加减缩剂砂浆的不同孔径的孔隙率均最低,掺加膨胀剂砂浆的次之,而PVA纤维明显增加了对干燥收缩影响较大的小于100nm的孔隙率;同步测试得到的干燥收缩与内部相对湿度有较好的线性回归关系,通过测试内部相对湿度可以计算出同龄期的干燥收缩。     

矿物掺和料对混凝土早期开裂的影响

针对高性能混凝土普遍存在的早期开裂问题,采用板式混凝土开裂架研究了掺硅灰、粉煤灰、矿渣粉对混凝土早期开裂的影响规律,同时测量了混凝土早期自收缩及在干燥条件下的总收缩。试验结果表明:掺硅灰对混凝土在干燥条件下的早期总收缩影响不大,但使混凝土早期开裂加重;掺粉煤灰使混凝土早期自收缩明显减小,而总收缩并不降低;掺矿渣粉使混凝土早期自收缩和总收缩都增大,而掺粉煤灰和矿渣粉均使混凝土早期抗裂性改善,且掺粉煤灰抗裂性优于矿渣粉。掺硅灰混凝土早期抗裂性差的主要原因是混凝土早期弹性模量增大,徐变和应力松弛能力降低;而掺矿渣粉或粉煤灰混凝土早期抗裂性改善的主要原因在于混凝土早期弹性模量减小、徐变和松弛能力提高。     

大掺量粉煤灰型水泥砂浆的力学性能及干缩性能研究

采用大掺量(≥60%,质量分数)粉煤灰替代水泥制备砂浆试件,测试、分析了不同粉煤灰品质、掺量及石灰掺入对砂浆力学性能和干燥收缩率影响,并与基准砂浆性能进行了比较。结果表明:相同掺量下(60%),粉煤灰品质的改变对砂浆力学性能影响不大,I级灰FA1-60型砂浆28 d抗压、抗折强度仅仅比FA3-60型提升了13.8%和8.8%。60%粉煤灰掺入时,抗折强度基本接近基准砂浆水准,但其抗压强度却存在一定幅度降低。当粉煤灰掺量进一步提升,砂浆的力学性能会产生显著下降,98%粉煤灰掺量的砂浆试件28 d抗压、抗折强度仅有0.69、0.24 MPa。适量石灰的掺入能对粉煤灰-水泥砂浆的力学性能起到一定的促进作用。此外,干缩测试结果显示:大掺量粉煤灰替代水泥,会使砂浆的干缩率产生明显提升,而石灰的掺入能对砂浆的干燥收缩起到一定的控制作用。