不同类型膨胀剂在不同模拟养护条件下的砂浆限制膨胀率

掺膨胀剂的补偿收缩混凝土已经广泛应用到结构自防水、超长结构无缝施工、大体积结构混凝土裂缝控制及有抗渗、抗裂要求的混凝土结构中.但不同类型膨胀剂没有根据不同的施工环境区别使用.模拟工程实际中的不同使用环境,找寻掺入不同类型膨胀剂的砂浆的膨胀效能发挥情况,为工程实际运用不同类型膨胀剂提供参考.     

对膨胀剂在使用中出现问题的讨论

当前使用膨胀剂出现一些问题是由于对膨胀剂的认识与生产和应用发展的速度不相符,对膨胀剂使用不当而造成的。本文讨论了水灰比的变化、矿物掺和料的掺用、大体积温升,结构中的约束条件以及混凝土的搅拌、养护等对膨胀剂效能的影响。现行检测掺膨胀剂的混凝土膨胀率的方法与实际结构中情况的差别比较大,也是需要研究的问题     

高性能混凝土中膨胀剂效用的试验研究

在高性能混凝土生产中，通过使用膨胀剂改善混凝土的收缩性能较为普遍，从影响膨胀剂使用性能的因素着手，通过对不同水灰比或不同粉煤灰掺量的混凝土试件，在0、20、60、80℃等温度段和水养、标养条件下，对高性能混凝土限制膨胀率的影响进了试验研究，并通过试验，分析了膨胀剂在高性能混凝土中的使用效用。     

约束条件对膨胀混凝土抗压强度影响的研究

研究了膨胀剂掺量及约束条件对膨胀混凝土抗压强度的影响,并用扫描电镜观察了膨胀混凝土在不同约束条件下的微观结构。试验结果表明:膨胀剂掺量和约束条件对膨胀混凝土的抗压强度均有一定程度的影响。约束条件相同时,适当的膨胀剂掺量可以提高膨胀混凝土的抗压强度;膨胀剂掺量相同时,膨胀混凝土不同龄期的抗压强度均随着约束条件的增强而增大。微观分析表明:约束条件对膨胀混凝土的微观结构影响较大,约束条件越强,膨胀混凝土的微观结构越致密。     

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。     

大体积混凝土收缩抑制技术的研究

膨胀剂在补偿大体积混凝土收缩开裂中得到广泛应用,主要研究的是不同品种的膨胀剂对补偿大体积混凝土收缩开裂的不同作用。并通过试验研究了氧化钙和钙矾石类以及氧化镁类膨胀剂在补偿大体积混凝土中的不同影响效果,并对不同种类膨胀剂的混凝土的受限变形曲线进行了分析。得出氧化钙和钙矾石类可补偿大体积混凝土的早期收缩,但分别在30d和60d后将由膨胀变形转变成收缩变形,而氧化镁类则在早期表现为收缩,20d后开始膨胀。处于大体积混凝土内部环境中的膨胀剂可有效补偿其收缩开裂。     

不同膨胀剂对水泥基灌浆料性能的影响

研究了不同种类及掺量的膨胀剂对水泥基灌浆料早期收缩、流动度、硬化后强度等性能的影响.结果表明：硫铝酸盐膨胀剂掺入后，水泥基灌浆料后期膨胀效果较好，但其早期膨胀效果不理想；氧化钙膨胀剂掺入后，水泥基灌浆料早期与后期膨胀效果均较好，但对其流动度与强度有明显不利的影响；塑性膨胀剂能够显著提高浆体塑性阶段的竖向膨胀率，但对水泥基灌浆料早期强度影响较大；在掺有塑性膨胀剂的水泥基灌浆料中掺入消泡剂，在保证膨胀性的前提下，可有效细化水泥基灌浆料的孔隙，改善其孔隙结构，同时对其强度提升作用明显，具有较好的综合技术效果.     

如何正确使用混凝土膨胀剂

根据我国混凝土膨胀剂使用中存在的问题,提出如何正确使用膨胀剂的意见,必须从膨胀剂质量的选择,确立以限制膨胀率为目标的补偿收缩混凝土配合比设计方法,改善结构设计中的合理配筋和加强施工管理等方面措施,才能使混凝土膨胀剂应用能较好地解决建筑结构的裂渗控制问题。     

外加剂对混凝土干缩的影响研究

研究了聚羧酸系高效减水剂是否会对混凝土干缩产生负影响,同时验证了在隧道工程中弃用AFt类膨胀剂而代之以聚羧酸系高效减水剂的可行性和合理性.试验选用聚羧酸系高效减水剂、AFt膨胀剂和镁质膨胀剂,相继对自由收缩试件和两端受限混凝土试件的干缩进行了研究,并进行了不同胶凝材料用量下聚羧酸系高效减水剂和AFt膨胀剂对混凝土干缩的试验.结果表明,与膨胀剂相比,聚羧酸系高效减水剂不会对混凝土干缩性能带来负影响,还可能有一定程度的改善作用.在隧道工程实践中,用聚羧酸系高效减水剂代替AFt类膨胀剂是合理可行的,对混凝土结构的耐久性有利.     

膨胀剂掺量对自密实混凝土收缩性能的影响

自密实混凝土具有降耗、环保、密实等优点,在工程结构中的应用日趋广泛,但自密实混凝土的收缩是影响其应用的主要因素。根据对36根自密实混凝土棱柱体进行的试验,对膨胀剂掺量等因素对自密实混凝土收缩性能进行分析研究,结果表明自密实混凝土掺人膨胀剂将延迟收缩变形的发展,膨胀剂掺入量会影响自密实混凝土的收缩性能。     

基于温度-应力试验的掺膨胀剂混凝土抗裂性能研究

通过温度-应力试验研究了钙质和镁质膨胀剂(Type-CaO, Type-MgO)对混凝土早期抗开裂性能的影响。结果表明,掺10%Type-MgO和Type-CaO膨胀剂混凝土的绝热温升较基准混凝土分别提高了3.6%和14.0%,断裂温度相对基准混凝土分别降低了9.7℃和1.7℃;约束条件下,掺10%Type-MgO膨胀剂混凝土的极限拉伸值和断裂应力相对基准混凝土均提高约27%,而掺10%Type-CaO膨胀剂混凝土的极限拉伸值和断裂应力与基准混凝土无明显区别;数据表明,镁质膨胀剂相比钙质膨胀剂可以明显提高混凝土的早期抗开裂性能,钙质膨胀剂不宜用于大体积混凝土的裂缝控制。     

膨胀剂增强地下混凝土结构抗裂效应实测分析

以实际工程为背景,通过比较搅拌站试件试验及实际施工测试结果,分析了混凝土膨胀剂增强地下混凝土结构的膨胀抗裂效应。试件试验结果表明,掺有膨胀剂混凝土的限制膨胀率随时间变化呈现明显规律性,前3 d迅速增长并于第14 d达到峰值,随后随着时间的增加略微降低,第28 d的限制膨胀率基本保持在0.030%。现场实测的混凝土限制膨胀率随时间发展规律与试件试验相同,但其峰值相对较小。现场实测的混凝土膨胀应变相比混凝土限制膨胀率更早达到峰值,但趋势大致相同。掺有膨胀剂的后浇带及后浇式膨胀加强带能有效提高结构混凝土的膨胀应变,增强抗裂效应,距离膨胀加强带和墙体越近膨胀应变值越大。     

大面积板梁结构用补偿收缩混凝土的配制

为满足大型电子工业厂房大面积楼板梁结构施工的抗裂性能要求,对比研究了HCSA膨胀剂及复合膨胀剂(MgO膨胀剂与HCSA膨胀剂复掺)的性能,并配制了高抗裂性的补偿收缩混凝土。试验结果表明,两种膨胀剂配制的C40补偿收缩混凝土都具有补偿收缩、防止开裂的效果。掺加复合膨胀剂的补偿收缩混凝土早期强度稍低,温升小,但补偿收缩能力较强,有利于改善大体积深梁与薄板同时浇筑的混凝土结构的抗裂性。     

外掺MgO混凝土的膨胀及其在约束条件下的强度

本文研究了外掺MgO混凝土的膨胀及其在约束条件下的强度。试验结果表明,MgO混凝土的膨胀随MgO膨胀剂掺量的增加而增大,养护温度越高,膨胀速度越快。在MgO膨胀剂掺量与养护温度相同的条件下,二维约束能够提高外掺MgO混凝土的强度。     

基于Midas/Gen超长混凝土结构温度效应分析

在温度荷载作用下,超长混凝土框架结构中楼板经常出现温度裂缝。文章采用有限元软件Midas/Gen对安徽省合肥市某超长混凝土框架结构进行合理简化,并对其在最不利温度荷载工况作用下的温度效应进行分析。根据分析的结果,合理布置膨胀加强带,对采用4种不同限制膨胀率的膨胀加强带的超长混凝土框架结构在最不利温差条件下的温度效应进行对比分析。结果表明,膨胀加强带能够有效减小混凝土楼板的温度应力,预防混凝土的开裂。     

高掺量粉煤灰混凝土中界面过渡区的细观结构分析

采用环境扫描电子显微镜观测混凝土试块的骨料与水泥石界面 ,试块包括普通混凝土、仅掺粉煤灰的混凝土和同时掺粉煤灰、膨胀剂的混凝土 ,同时利用图像处理软件对扫描电镜图像进行定量研究 ,发现掺入粉煤灰后界面性能有一定的改善 ,而掺入膨胀剂则能显著改善界面性能。说明适量的膨胀剂可以有效减少混凝土的初始缺陷。     

混凝土破损结构的补偿收缩修补砂浆

补偿收缩砂浆通常为预拌水泥基材料。在众多粉状组成成分中便含有膨胀剂,以死烧氧化钙(CaO)或硫铝酸钙(CSA)为代表的膨胀剂,在钢筋或粗糙混凝土基层摩擦力的限制作用下,在修补砂浆中产生压应力。由于CaO或CSA膨胀剂只有在有水的情况下才能水化,因此为保证使用效果,砂浆必须仔细养护,如不进行仔细的潮湿养护,修补工作很可能由于没有产生有效的压应力而失败,预压应力由限制膨胀产生。本工作致力于研究含CaO或CSA膨胀剂、减缩剂(SRA)砂浆在有无潮湿养护下的性能。由于有减缩剂SRA与膨胀剂的配合,即使在没有任何潮湿养护措施下,也会产生限制膨胀。但是,当CaO与减缩剂SRA复合使用时,这种效应比CSA膨胀剂更明显。     

膨胀混凝土干燥收缩落差的研究

本文通过试验证明,膨胀混凝土在水中养护且膨胀稳定之后,处于干燥环境下的失水收缩依然遵循杨-拉普拉斯方程,自由状态下,掺膨胀剂的膨胀混凝土与普通混凝土干燥收缩相同,限制状态下膨胀混凝土中的压应力是导致试验中干燥收缩落差增大的主要原因,能够减少普通混凝土干燥收缩的技术措施—如掺减缩剂或降低水胶比同样能够减少限制状态下膨胀混凝土的干燥收缩落差。在限制条件下预先建立起足够的压应力是补偿后期因水分散失引起收缩应力的关键。