高强钢纤维混凝土收缩性能研究

研究通过试验探讨了钢纤维掺量、配筋率、约束筋表面形式、约束筋材料等因素对高强钢纤维混凝土收缩性能的影响.研究结果表明,提高混凝土中钢纤维的掺量能够降低高强钢纤维混凝土的自由收缩量.当约束筋材料相同时,高强钢纤维混凝土的收缩随着配筋率的提高而降低.钢筋的表面形式对高强钢纤维混凝土的收缩没有显著影响.在相同配筋率下,约束筋材料的弹性模量越低,对高强钢纤维混凝土收缩的抑制作用越弱.     

半干硬混凝土外方内圆偏心约束收缩试验

采用外方内圆偏心约束试验方法对半干硬高掺量橡胶集料混凝土及未掺橡胶的半干硬普通混凝土进行约束收缩试验,并用静态电阻应变仪采集钢环内表面0°区、90°区、180°区在120 h内的环向应变值.试验结果表明:6组外方内圆偏心试件开裂截面均处在试件最窄处(0°区);半干硬橡胶混凝土早期收缩量及收缩率小于半干硬普通混凝土;半干硬橡胶混凝土试件开裂时间晚于半干硬普通混凝土,其前者裂缝宽度小于后者;所测应变值也首次验证了:0°区>90°区>180°区这一规律.计算0°区/90°区和0°区/180°区应变相对值,发现这两个值随时间变化趋于稳定.这表明,用静态线弹性有限元模拟外方内圆偏心约束收缩试验有其合理性.     

粉煤灰混凝土早期约束收缩试验研究

利用环形约束收缩试验装置测量了粉煤灰混凝土的早期约束收缩。I级粉煤灰增大新拌混凝土的坍落度,降低混凝土的早期强度,但粉煤灰混凝土的后期强度增长率大。只改变粉煤灰和水泥的比例,固定其他参数,粉煤灰掺量大的混凝土约束收缩小,也就是说,粉煤灰减小了混凝土的约束收缩,增大了混凝土的抗裂性能。在粉煤灰掺量(%)相同、水胶比接近时,胶凝材料总量大的,约束收缩大。     

超细矿物掺合料对高强混凝土干燥收缩影响

开展了微珠、超细矿粉及硅灰三种超细矿物掺合料对高强混凝土干燥收缩变化规律的研究,采用干燥收缩模型对试验结果进行拟合,并预测其收缩终值.结果表明:微珠和超细矿粉均能减小高强混凝土干燥收缩,且随掺量增加干燥收缩减小越明显;而硅灰的加入会增大高强混凝土的干燥收缩,其掺量越高,混凝土干燥收缩程度越大.采用指数方程得到的预测曲线随着龄期的发展与实测收缩值接近,拟合优度均达到99％以上.     

钢筋混凝土早龄期约束收缩试验研究

针对现浇混凝土结构早期变形开裂问题,设计了适用于轴向配筋试件的刚性框架端部约束收缩试验装置,进行不同配筋率和不同钢筋布置方式下C30混凝土干燥约束收缩试验,并以素混凝土试件和配筋试件端部自由收缩试验作为对比.测试配筋试件和素混凝土试件收缩变形、约束荷载、内部相对湿度随龄期的发展变化.结果表明:端部自由情况下,配筋试件干燥收缩小于素混凝土试件,约束率随配筋率增加而增大;端部约束情况下,配筋试件约束荷载远小于素混凝土试件,仅为素混凝土试件的1/8 ～1/17;干燥收缩过程中混凝土内部相对湿度呈"3阶段"规律变化.研究结果为混凝土早期变形开裂及防裂措施的研究提供参考.     

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...     

水胶比对高强砂浆早期收缩特性的影响

通过设计4种不同水胶比(0.18、0.21、0.24、0.27)的高强砂浆试样,研究掺入等量硅粉和羧酸基高效减水剂时不同水胶比对高强砂浆试样的单轴抗压强度、化学收缩、自收缩和干燥收缩的影响.试验结果表明:高强砂浆的早期收缩比较明显,其化学收缩和干缩与水胶比正相关,试块抗压强度和自收缩与水胶比负相关;掺入的硅粉发生二次水化,能够提升砂浆抗压强度,增加收缩量;掺入的羧酸基高效减水剂增加了水泥的凝结时间,但一定程度减少了砂浆试样的早期收缩.     

预湿水泥浆颗粒内养护材料对混凝土早期自收缩及抗压强度的影响

制备不同粒径和水灰比的水泥浆颗粒作为低水灰比混凝土内养护材料.以最佳内养护水灰比原则,设计了使用三种水灰比分别为0.6、0.7和0.8的同粒径水泥浆颗粒等体积取代砂子的混凝土.研究了不同水灰比水泥浆颗粒对混凝土早期自收缩、抗压强度和内部微结构的影响.结果表明:颗粒吸水率与其水灰比正相关、与其粒径负相关;预湿水泥浆颗粒可显著降低混凝土早期的自收缩,颗粒水灰比越大,自收缩降低效果越明显;但是掺入水泥浆颗粒也会降低混凝土的抗压强度,颗粒水灰比越高抗压强度降低越多,应用中应优化选择预湿颗粒的水灰比;水泥浆颗粒作为高性能混凝土内养护材料,可改善微观界面的孔隙结构,提高界面的密实性,减少混凝土早期的收缩和开裂.     

粉煤灰高强轻骨料混凝土早期自收缩及抗裂性试验研究

掺入不同细度的粉煤灰等量取代水泥10％～30％,制备了粉煤灰高强轻骨料混凝土,采用自行设计试验和椭圆环法试验分别研究了早期自收缩变形和抗裂性能,并与基准样进行了对比分析.结果表明:随粉煤灰的掺入,混凝土早期自收缩得到抑制,且随粉煤灰掺量的增加,自收缩随之减小,粉煤灰细度越高,减缩效果越明显;而在低水胶比条件下,水胶比越低,自收缩增大越显著;另外,骨料的预湿状态对自收缩影响较大,未预湿轻骨料显著增加了早期自收缩变形.椭圆环抗裂性试验表明,粉煤灰的掺入显著改善了轻骨料混凝土抗裂性能,且粉煤灰细度越高,早期抗裂性能增强越显著.因此,在实际工程中,粉煤灰的掺入可作为减小高强轻骨料混凝土早期自收缩和提高抗裂性能的技术手段.     

周边约束状态下板式混凝土早期开裂及收缩应变的分布

改进型的板式试件法可用于实验室或施工现场快速测试混凝土的早期抗裂性能。大量实验的统计结果表明这种板式混凝土的早期收缩裂缝的分布主要集中在两个区域：每边中点处相连形成的“十”字形区域和4个边角区域附近。通过埋置光纤光栅传感器法对这种混凝土板在早期处于风吹加速干燥条件下内部收缩应变的分布进行测量,结果表明：混凝土收缩应变与离干燥表面的距离成指数函数关系;在距离模具边框越近的位置,混凝土表现出的收缩应变值越小。     

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.     

镁渣粉煤灰复掺配制混凝土的自收缩特性

为了探索镁渣与粉煤灰复掺对混凝土自生收缩的作用规律,设计正交试验方案研究了混凝土的自生收缩特性,微观分析掺合料的形貌与作用机理.结果表明:镁渣和粉煤灰对混凝土的自生收缩具有显著的抑制效应,镁渣与粉煤灰的掺量由(10%,15%)增加到(40%,30%),混凝土180 d的自生收缩变形减少约44.0%;混凝土自生收缩在镁渣掺量为30%~40%区间上的极差较镁渣掺量为10%~20%区间上的极差增大3.5倍,混凝土自生收缩变形的敏感性在镁渣掺量高时相对较大;混凝土的自生收缩变形主要发生在早期,28 d就完成了测定龄期内总自生收缩变形的65.0%~80.0%,早期是混凝土收缩变形控制的重要阶段;自生收缩的模型预测值与实测值间的偏差小,可用于复掺镁渣粉煤灰混凝土自生收缩的分析与预测.     

不同骨料用量与尺寸对混凝土干缩性能影响

试验以不同骨料用量与尺寸为变量,研究了C30混凝土配合比条件下对混凝土干缩性能的影响,试验结果表明,随着混凝土干燥收缩龄期的增加,不同组配C30混凝土的干燥收缩长度变化率都有所增加;再生骨料组配混凝土的干燥收缩长度变化率要比普通混凝土大;在相同混凝土配比条件下随着骨料用量(体积率)的增加,不同组配混凝土的干燥收缩长度变化率都有所下降趋势,普通天然骨料体积变化率对混凝土干燥收缩长度变化率影响更明显,骨料用量越多,干燥收缩率越小;但再生骨料随着体积率的增大对混凝土干燥收缩长度变化率的影响相对有限;在相同配比条件下适当增加粗骨料的用量在一定程度上可以缓解混凝土的干燥收缩.     

用 BSF 复合矿物掺合料配制 C35路面混凝土的收缩性能研究

研究了以砖粉、粉煤灰和矿渣粉为主要原料开发的BSF复合粉体作为矿物掺合料对混凝土干燥收缩的影响,以及三种原料分别对混凝土干燥收缩的作用机理。试验结果表明粘土砖粉和粉煤灰能小幅的补偿收缩,并且随着其掺量的增加,混凝土收缩减少的幅度也增大;而矿渣粉的掺入会加剧混凝土收缩, BSF复合粉体对混凝土体积稳定性的影响与三种原料的相互作用有关,混凝土中10 nm以下的微孔对干缩的影响最大。     

风积沙混凝土收缩变形的试验研究

本文选取内蒙古库布齐沙漠的风积沙进行风积沙混凝土的收缩变形试验研究.为了探讨风积沙掺量对混凝土收缩变形的影响,按照实验室配合比,将搅拌好的混凝土制成100 mm× 100 mm× 515 mm的棱柱体试件.在自然养护条件下,采用非接触式混凝土收缩变形测定方法试验不同风积沙掺量下3d内的收缩变形,同时进行无侧限抗压强度与劈裂强度试验,得到表征风积沙混凝土收缩变形规律的收缩率曲线.结果表明,随着风积沙掺量的增加,风积沙混凝土的收缩变形逐渐增大.     

骨料对混凝土干缩性能的影响

采用收缩试验针对骨料对混凝土干缩的影响进行研究。主要分析不同骨料体积含量下骨料的约束作用、过渡区湿扩散作用对干缩影响的权重,以及骨料最大粒径和砂率对于缩影响。结果表明：骨料体积含量小于66％时,约束起主导作用;骨料体积含量介于66％-68％之间时,约束与过渡区湿扩散共同起主导作用;骨料体积含量大于68％时,约束再次起主导作用。骨料最大粒径和砂率的变化对干缩几乎没有影响,只有在单位用水量变化时对于缩产生影响。