新型防冻泵送剂混凝土力学性能研究

研究了采用聚羧酸系防冻泵送剂所配制的C30和C50混凝土的抗压强度、静弹性模量、钢筋握裹力和轴心抗压强度等力学性能,结果表明:采用聚羧酸系防冻泵送剂所配制的C30和C50混凝土各龄期抗压强度均能够达到JC475-2004《混凝土防冻剂》中一等品的标准要求,-7+56d龄期时负温混凝土抗压强度高于基准标养混凝土28d强度;7d龄期以前,自然变负温条件下混凝土的抗压强度略高于早期低、负温养护的各组混凝土,28d龄期以后则相反;28d龄期时,早期低、负温养护混凝土的静弹性模量、钢筋握裹力、轴心抗压强度均随着养护温度的降低而降低,尤其是钢筋握裹力降低程度最为明显。     

早期受冻对混凝土强度的影响

自行设计与研制了测量混凝土早期冻胀应力的设备,并通过该设备测量出了不同配比(不同水灰比,掺加防冻剂、引气剂,掺加粉煤灰和矿渣粉)混凝土早期冻后产生冻胀应力的规律;并探讨了不同受冻制度(标养6h后受冻和标养达到其28d强度的30%两种制度)对混凝土抗压强度及抗折强度的影响。     

外加剂及掺合料对负温混凝土性能影响的试验研究

主要研究外加剂、掺合料及预养制度对负温混凝土抗压强度的影响,并对抗冻性、抗渗透性、抗侵蚀性及抗裂性等耐久性能进行试验研究。结果表明:防冻剂、引气剂、减水剂和矿物掺合料多组分的复合,可使负温28d养护的混凝土抗压强度达到标准养护混凝土强度的60%以上,且耐久性各项指标满足设计要求。从理论上探讨了外加剂和掺合料对负温混凝土的作用机理,指出性能优异的以防冻功能为主的多功能复合外加剂和矿物掺合料是制备负温混凝土的技术关键,为负温度混凝土的配合比设计提供参考。     

正交法分析再生混凝土基本力学性能

用正交分析法分析矿渣粉、粉煤灰、引气剂、聚丙烯纤维和再生粗骨料5个因素对再生混凝土抗压和劈拉强度的影响,得出再生混凝土的最佳配合比。试验表明:粉煤灰和矿渣粉是影响再生混凝土力学性能的主要因素;随着粉煤灰掺量增加,再生混凝土28 d抗压强度和劈拉强度分别降低2.6%～8.8%和0.6%～4.7%,粉煤灰掺量30%的再生混凝土90 d抗压强度比28 d提高了49%;再生混凝土的强度随着矿渣粉掺量的增加呈增大趋势,抗压强度增幅为4.9%～8.1%,劈拉强度增幅为0.4%～4.6%。     

矿渣混凝土与普通混凝土力学性能对比试验研究

通过对包钢高炉重矿渣的物理性能、矿渣混凝土及普通混凝土的力学性能进行试验研究,对比分析两种混凝土的7、28 d的立方体抗压强度,弹性模量和泊松比,最后研究矿渣块体取代率对矿渣混凝土轴心抗压强度的影响。结果表明:包钢高炉重矿渣的表观密度、堆积密度均小于普通碎石,而压碎指标和吸水率偏大,但也符合YB/T 4178—2008《混凝土用重矿渣碎石》的规定,故其作为混凝土粗骨料是可行的。矿渣混凝土的7d立方体抗压强度比普通混凝土平均约低8.3%,而28d立方体抗压强度和轴心抗压强度平均偏高5%、4.6%,弹性模量稍高,泊松比相差不大。矿渣块体取代率越大,矿渣混凝土的轴心抗压强度越小,但矿渣块体取代率在20%以内,轴心抗压强度降低幅度较小,影响并不明显。     

矿物掺合料对粉煤灰陶粒混凝土抗压强度的影响

利用磨细粉煤灰、磨细矿渣和硅灰作为矿物掺合料,研究了各种矿物掺合料对粉煤灰陶粒混凝土抗压强度的影响。结果表明:单掺矿物掺合料的粉煤灰陶粒混凝土的28d抗压强度顺序是:硅灰矿渣粉煤灰;复掺矿物掺合料的粉煤灰陶粒混凝土的28d抗压强度顺序是:硅灰+矿渣硅灰+粉煤灰矿渣+粉煤灰。在此基础上,着重分析了各种矿物掺合料对粉煤灰陶粒混凝土抗压强度的影响机理和粉煤灰陶粒混凝土棱柱体抗压强度和立方体抗压强度的关系。     

-10℃即时受冻条件下外加剂和掺和料对负温混凝土性能影响

在-10℃即时受冻条件下,采用SK复合防冻剂、粉煤灰、纤维素醚和硅粉配制C30F300混凝土,以研究无预养情况下,化学与矿物外加剂对负温混凝土抗压强度、耐久性能和变形性能的影响.结果表明:在-10℃即时受冻条件下,掺加SK复合防冻剂可配制满足C30F300设计等级的负温混凝土,复掺SK复合防冻剂和矿物掺和料是制备负温混凝土的关键技术.另外,借助X射线衍射(XRD)、压汞法(MIP)、扫描电子显微镜(SEM)等测试方法,对比研究了未掺与掺加SK复合防冻剂水泥净浆的水化过程,阐明了SK复合防冻剂的作用机理;从理论上探讨了SK复合防冻剂、纤维素醚和矿物掺和料对负温混凝土的作用,可以为混凝土配合比设计与施工提供技术参考.     

养护制度对负温混凝土耐久性的影响

研究了标准养护、恒负温养护、变负温养护(人工、自然)三种养护条件下的高性能混凝土抗压强度、抗渗性及抗冻性的对比情况。试验结果表明,恒负温养护制度对高性能混凝土耐久性降低最大,随着温度的降低,高性能混凝土的抗压强度、抗渗性、抗冻性能呈下降趋势,在变负温养护制度下,高性能混凝土的力学性能和耐久性好于恒负温养护的混凝土,试验结果证明通过早期延长预养时间、掺加防冻剂等措施对负温高性能混凝土的耐久性具有提高作用。     

自然变负温养护和恒负温养护对混凝土强度的影响

为了提高高寒地区冬季施工中泵送混凝土的性能,研究两种坍落度、两种防冻剂的混凝土在自然变负温养护和恒负温养护条件下抗压强度发展规律。结果表明：自然变负温养护由于昼夜温差的变化导致掺防冻剂混凝土7d强度均明显高于恒负温7d的强度,高防冻组分的防冻剂能够促进自然变负温养护下混凝土强度持续增长,也抑制了标准养护条件下混凝土后期强度的发展。利用高效减水剂或增加一定的用水量改善混凝土的工作性时,由于凝结时间的延长,负温下混凝土抗压强度会受到明显影响,混凝土内部易冻结损伤。与自然变负温养护条件相比,利用恒负温养护制度检验防冻剂质量时会因防冻剂类型不同造成质量判断上的差异。采用含高减水组分的防冻剂,并延长正温下的养护时间,有利于提高冬季施工中泵送混凝土的性能。     

碳纤维珊瑚混凝土各项力学性能试验研究

针对珊瑚混凝土强度低和氯盐含量高的缺点,研究了碳纤维掺量为0 kg/m3和2 kg/m3,水灰比分别为0.33、0.4和0.47的碳纤维珊瑚混凝土在龄期为3、7、14、21、28 d时的立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量和劈裂抗拉强度。试验结果表明碳纤维的添加对碳纤维珊瑚混凝土的弹性模量和劈裂抗拉强度均有一定幅度的提高,对立方体抗压强度和轴心抗压强度的影响不大;碳纤维珊瑚混凝土破坏时,碳纤维的强度未充分发挥;水灰比对碳纤维珊瑚混凝土的各项力学性能影响很大,0.4的水灰比为碳纤维珊瑚混凝土的最优水灰比。     

长寿命海工高性能混凝土的设计与性能

通过对不同的胶凝材料用量、水灰比和矿物掺合料掺量进行正交设计,对长寿命海工高性能混凝土进行配合比优化设计,并对其新拌混凝土工作性能、硬化混凝土力学性能、耐久性能进行评价。结果表明:通过优化设计配合比,可得到具有优异施工性能和耐久性能的海工高性能混凝土,其0 min坍落度为195 mm,60 min经时损失仅为10 mm;28 d抗压强度可达到61.47 MPa;28 d电通量为427 C;300次冻融循环后,质量仅损失1.09%;60 d碳化深度仅为0.67 cm。     

透水水泥混凝土力学性能和耐久性能研究

阐述了透水性水泥混凝土作为道路面层材料的背景与意义,研究了各种因素(如集料的种类和尺寸、集灰比、水灰比、外加剂等)对透水水泥混凝土的力学性能、透水率与耐久性能的影响.结果表明:集料种类与尺寸、集灰比和水灰比是影响透水水泥混凝土强度及透水率的关键因素.通过合理配制,可以配制出28 d抗压强度达25 MPa以上、耐久性能优良、透水率大于10 mm/s的透水水泥混凝土.     

粉煤灰混凝土抗压强度计算模型

粉煤灰混凝土抗压强度动态计算模型建立了粉煤灰强度效应因子与粉煤灰火山活性指数、粉灰掺量、水胶比、龄期等主要参数之间的直接系数。根据模型可由试验测出２８天时粉煤灰活性指数及选用的原材料配合比等,用于预测不同龄期时粉煤灰强度效应,对高掺量粉煤灰混凝土的设计提供指导。     

-3℃养护条件下矿物掺合料对混凝土强度和孔隙结构的影响研究

为了研究不同养护条件下矿物掺合料对混凝土强度和孔隙结构的影响,进行-3℃和标准养护条件下,复掺粉煤灰、矿粉和硅灰对混凝土抗压强度、孔隙结构的试验。结果表明:与标准养护相比,在-3℃养护条件下,矿物掺合料的掺入对混凝土抗压强度有下降趋势,但对其孔径均有优化作用。基准组、复掺10%粉煤灰+10%矿粉+1%硅灰组、复掺10%粉煤灰+10%矿粉+3%硅灰组,28 d龄期标准养护下出现细小孔的频率是负温养护1.122~1.259倍,56 d龄期标准养护下出现细小孔的频率是负温养护1.108~1.180倍,矿物掺合料对混凝土硬化含气量和平均气泡间距均有改善作用,在标准养护条件下的优化作用明显优于负温养护条件。     

掺矿物掺合料轻集料混凝土的强度特征

文章研究分析了粉煤灰、沸石粉、硅粉在不同水胶比下单掺及复掺对轻集料混凝土抗压强度的影响,结果表明在低水胶比下,掺矿物掺合料后的轻集料混凝土将获得更高的抗压强度;复掺矿物掺合料对轻集料混凝土抗压强度更有利。     

珊瑚砂水下不分散混凝土性能试验研究

研究了水泥用量、絮凝剂掺量、砂率对海水拌和珊瑚砂水下不分散混凝土性能的影响。结果表明:珊瑚砂水下不分散混凝土单位用水量为235~283 kg/m^3时,砂率对单位用水量的影响最为显著,用水量随砂率增加而增大;水泥用量为400~490 kg/m^3时,28 d抗压强度在26~39 MPa之间,可配制C20~C30水下不分散混凝土;水泥用量对抗压强度的影响最为显著,强度随水泥用量的增加而增大;水陆强度比随水泥和絮凝剂掺量增加而增大。     

MgSO4腐蚀环境作用下混凝土的抗冻性

采用快冻法研究了高强的混凝土(HSC)、大掺量矿物掺合料混凝土(HVMAC)和掺入引气剂、高效减水剂、混杂纤维和膨胀剂的高耐久性混凝土(HDC)在水、5％(质量分数)MgSO4溶液中的抗冻性能.结果表明:对于高水胶比、低掺量矿物掺合料HSC,MgSO4溶液因冰点降低效应、化学腐蚀反应产物填充混凝土表层的毛细孔对试件表层...