基于体视学的SAP混凝土气孔结构分析与研究

为了研究混凝土在添加高吸水性树脂后其内部气孔结构的变化规律,以及内部气孔结构的变化对混凝土试样抗压强度的影响,基于定量体视学的电子显微图像分析方法,对添加SAP混凝土的内部气孔结构特征展开了相关试验研究.采用干拌的方法拌和SAP混凝土,对不同配合比和不同SAP掺量的混凝土进行分批试验,测定出各组试样的气孔结构参数和抗压强度等,以深层次的剖析SAP对混凝土强度和内部气孔结构的影响.研究结果表明:混凝土内部气孔的平均孔径与间距系数随着SAP含量和水灰比的增加而增大,而混凝土抗压强度则呈现出相反的变化趋势.在配合比相同的情况下,小粒径SAP颗粒对混凝土气孔率的提高效果更为明显,而大粒径SAP颗粒对混凝土气孔平均孔径的提高效果更为明显;水灰比对气孔平均间距系数影响显著,而SAP粒径对混凝土内部气孔平均间距系数的影响不明显.     

SAP内养生路面混凝土收缩性能及力学性能研究

超吸水性树脂(SAP)作为一种内养生材料,对混凝土力学性能、收缩性能等均具有显著改善作用,在公路混凝土路面中具有十分重要的应用价值.本文通过对混凝土力学性能、收缩变形及内部相对湿度进行研究,并通过SEM对SAP内养生混凝土内部微观形貌、裂缝特征进行分析.结果表明:SAP的加入能显著降低混凝土毛细孔隙间的范德华力,抑制混...     

SAP内养护混凝土抗冻性能研究进展

综述了近几年国内外超吸水性树脂(SAP)应用于内养护混凝土抗冻方面的研究进展。介绍了SAP种类及在混凝土中的应用现状,阐述了SAP合成方法、吸释水原理、额外引水量设计方案,探讨了SAP粒径、掺量、合成方法及额外引水量等因素对混凝土抗冻性能的影响。总结了SAP内养护混凝土的研究要点,并展望了SAP内养护混凝土在高寒高海拔地区的研究方向,包括开发适用于特种环境下的SAP材料、建立不同环境下的额外引水量模型、掺杂自愈合生物菌落等。     

粉煤灰对混凝土抗渗性能的影响

通过试验 ,论证粉煤灰对混凝土抗渗性能的影响 ,探讨混凝土最佳掺灰量 ,分析混凝土抗渗性增高机理     

基于同心环形缝隙流理论的纤维编织网增强混凝土抗渗性能研究

通过对压力水作用下纤维编织网增强混凝土(TRC)的渗透试验和扫描电镜(SEM)试验,探究不同水灰比、纤维单丝含量对TRC试件抗渗性能及内部细观结构的影响。研究表明,自由水在压力作用下沿着混凝土基体与纵向纤维束的界面进行定向迁移,TRC的抗渗性能随水灰比及纤维单丝含量增大而减弱。此外,SEM试验表明,混凝土基体与纤维束的界面存在环形裂隙,裂隙宽度随水灰比及纤维单丝含量增大而增大。基于同心环形缝隙流理论,建立压力水作用下TRC试件渗透率的计算公式,计算结果与试验值吻合较好。     

SAP内养护混凝土断裂过程声发射特性

基于三点弯曲试验,研究了高吸水性树脂(SAP)混凝土缺口梁在不同加载速率下的损伤特性。采用声发射(AE)技术监测断裂损伤过程,通过荷载-裂缝张开口位移(P-CMOD)曲线计算峰值能量和累积能量的变化,采用RA-AF关联分析法对缺口梁损伤时释放的AE信号进行了损伤模式分析。试验结果表明：随着加载速率的增加,SAP混凝土强度增加,拉伸型裂缝的比例显著降低;而随着SAP含量的提升,相同加载速率下SAP混凝土的强度降低,拉伸型裂缝的比例呈先增加后降低的趋势,适当的SAP可以增加拉伸型裂缝的比例。研究结果可为SAP混凝土在工程中的实际应用提供参考。     

高吸水涤纶的微孔结构与其性能的相关性

高吸水涤纶是以PET切片和成孔剂(Hollowing Agent)为原料,采用共混中空纺丝、拉伸、碱水解等工艺制得的具有微孔结构的纤维。本文采用扫描电镜、压汞仪对高吸水涤纶的微孔结构及其分布进行了研究,讨论了微孔结构与纤维的保水率、上染率及力学性能的相关性,研究结果对高吸水涤纶的制备与应用具有参考价值。     

HPT-x防裂抗渗剂对混凝土性能改善试验研究

系统性研究HPT-x防裂抗渗剂对混凝土力学性能和耐久性能的影响。试验结果表明,HPT-x防裂抗渗剂对混凝土强度和抗冻性能基本没有影响,可提高混凝土早期抗裂能力,减少混凝土早期收缩,显著提高混凝土抗渗性能;骨料的含泥量不利于HPT-x防裂抗渗剂抗裂效能的发挥。     

橡胶轻集料混凝土抗渗性能试验研究

为了研究橡胶轻集料混凝土的抗渗性能,通过渗透高度法和电镜扫描试验相结合的方法分析了橡胶集料掺量、粒径以及橡胶集料混凝土抗压强度和孔隙结构对混凝土渗透性能的影响.试验结果表明:在橡胶掺量相同时,橡胶粒径越大,橡胶混凝土抵抗渗透的能力越强;而在橡胶粒径相同时,混凝土的抗渗性能也随着掺量的增加而提高;橡胶轻集料混凝土的强度与抗渗性能之间的关系与普通混凝土区别明显,橡胶集料密实了混凝土孔隙结构,使得抗渗性能得到提高;建立了橡胶集料混凝土渗透回归方程,可以估算橡胶集料混凝土渗透高度值,对工程具有实际指导意义.     

细观尺度下混凝土的工作性能研究

混凝土的工作性能是影响混凝土结构力学性能和耐久性的关键因素,研究了粗骨料体积率、粗骨料最大粒径、粗骨料级配分形维数对混凝土工作性能和水泥净浆包裹层厚度的影响,并探讨了混凝土的密实性、流动性.实验结果表明:不同粗骨料体积率、粗骨料最大粒径对水泥净浆包裹层厚度影响变化较大,不同粗骨料级配分形维数水泥净浆包裹层厚度相差不足1μm;控制新拌混凝土坍落度(180±20)mm时,粗骨料体积率、粗骨料级配分形维数与减水剂用量符合二次函数关系;粗骨料最大粒径与减水剂用量符合负相关关系;混凝土的密实性受粗骨料体积率的影响变化较明显,而受粗骨料最大粒径、粗骨料级配分形维数的影响变化不大.     

分散剂对蒸汽养护玻璃纤维混凝土抗渗性能的影响

玻璃纤维在混凝土中的分散程度影响玻璃纤维混凝土的力学性能和抗渗性能,本文研究了高分子型超分散剂(B193)、聚醚改性聚合物(S-3101B)和羧甲基纤维素钠(CMC)对玻璃纤维混凝土微观结构、表面状况、抗压强度、劈裂抗拉强度和抗渗性能的影响。结果表明:三种分散剂能改善玻璃纤维混凝土中玻璃纤维的分散性,但是掺入分散剂S-3101B后会使混凝土产生大量孔隙,降低玻璃纤维混凝土的力学性能和抗渗性能;当分散剂B193掺量为0.5%(相对于胶凝材料的质量分数,下同)时,玻璃纤维混凝土试件的抗渗性能最好,渗水高度降低16.6%,当分散剂CMC掺量为0.5%时,渗水高度降低7.1%。最后建立了掺加三种分散剂的玻璃纤维混凝土渗水高度和分散剂掺量之间的关系曲线,可供工程设计参考。     

混凝土内养护研究进展

以饱水多孔材料掺入混凝土,其所吸水分在毛细管压力差及浓度差的作用下向水泥浆体迁移,从而达到内养护的效果.内养护使高强(低水胶比)混凝土内湿相对湿度上升,抑制其内部的自干燥作用,促进未水化颗粒继续水化,从而降低其收缩或者使其产生膨胀,有效降低了混凝土的开裂风险.此外,内养护使界面过渡区在混凝土中所占体积比例减小,渗透性降低,耐久性得到提高.     

蒸养制度对预制桥面板混凝土强度与抗渗性的影响

为了获得预制桥面板的最佳蒸养制度,研究了蒸养温度、蒸养时间及蒸养后补充养护方式对复掺粉煤灰和矿粉配制的C55混凝土的强度和氯离子扩散系数的影响,并采用X-射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了不同蒸养制度下胶凝材料浆体的物相组成和微结构.结果表明,蒸养温度的提高和蒸养时间的延长,对水泥的水化和浆体微结构形...     

SAP内养护对碱激发矿渣胶凝材料性能的影响

碱激发矿渣(AAS)胶凝材料存在早期收缩大、开裂风险高的问题,限制了其工程应用。本文采用TAM、TGA、MIP等方法研究了高吸水性树脂(SAP)内养护对AAS胶凝材料水化热、水化产物及孔结构的影响,同时研究了SAP对AAS胶凝材料抗压强度及自收缩的影响规律。结果表明,SAP的加入会增加基体的孔隙率,降低AAS浆体的抗压强度,但是随着水化时间的延长,SAP的内养护作用可以促进矿渣水化,抗压强度的降低幅度逐渐减小。SAP的加入对AAS胶凝材料的水化放热过程有一定的延迟作用,表现为诱导期延长,第二放热峰滞后。SAP的加入使AAS胶凝材料水化产物总量增加,增加程度随着模数的增加而提高。此外,SAP抑制AAS浆体自收缩效果明显,添加SAP之后自收缩降低率最高可达81%。     

内养生桥面铺装混凝土抗早期塑性开裂性能

为改善桥面铺装混凝土抗早期塑性开裂性能,通过平板约束法和现场桥面铺装实体工程研究了内养生材料对混凝土抗早期塑性开裂性能的影响。试验结果表明,内养生材料可以有效延缓混凝土的早期开裂,且随着内养生材料掺量的增加,混凝土抗早期塑性开裂性能越好;当内养生材料掺量为0.2%(质量分数)时,平板约束法下的混凝土单位开裂面积由1 219 mm²/m²降低到47 mm²/m²。在实体工程应用中,同普通混凝土相比,0.2%掺量的桥面铺装混凝土单位面积裂缝条数、最大长度、最大宽度以及开裂面积分别同比下降了91.7%、55.8%、37.5%、90.7%,说明内养生材料可以显著提升桥面铺装混凝土抗早期塑性开裂的性能。     

纳米二氧化硅改性SA P内养护水泥基材料的力学性能研究

为了研究纳米二氧化硅(NS)改性高吸水性树脂(SAP)内养护水泥基材料的力学性能,在水泥和混凝土中掺入不同掺量的SAP和NS,从宏观和微观的角度对单掺SAP、单掺NS以及复掺下的水泥胶砂强度和混凝土力学性能进行分析,结果表明:在掺量范围内,SAP对水泥胶砂抗折强度提高不大,却会降低水泥胶砂的抗压强度;NS对水泥胶砂的抗折强度和抗压强度仅略有提高;SAP会降低混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度,其强度随着SAP掺量的增加而降低;NS对混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度略有提高,且都随着NS掺量的增加而提高.基于NS本身固有的特性能够较好弥补SAP所带来的负面影响,混凝土抗压强度的最佳掺量为0.16％SAP和1.5％NS,而水泥的胶砂强度和混凝土的劈裂抗拉强度的最佳掺量为0.08％SAP和1.5％NS.SAP的掺入使内部结构生成大量的钙矾石穿插于水化硅酸钙凝胶之中,且NS的掺入使内部结构更加密实.     

自养护高强混凝土的试验研究

通过正交试验,研究了掺加自养护剂高性能混凝土在标准养护和自然环境养护下的28d抗压强度,分析了配制自养护高性能混凝土的可行性。根据试验所得最优配比验证了结论可靠性。自养护高性能混凝土的应用极大节省混凝土养护费用,为解决混凝土自干燥问题提供了一条新思路。     

内养护与膨胀剂复合作用对混凝土综合抗裂性能的影响

为了评价内养护与膨胀剂复合作用对混凝土综合抗裂性能的改善效果,采用温度–应力试验法研究了在实际温度历程下受强约束状态时,掺高分子吸水树脂(SAP)和膨胀剂(UEA)的混凝土的温度–应力发展,并研究了SAP和UEA复掺对混凝土工作性、力学性能和长期变形性能的影响。结果表明:SAP和UEA复掺,增大了混凝土升温阶段的压应力,降低了降温阶段拉应力发展速率和混凝土的开裂温度,开裂温降提高了10℃以上,延长了混凝土的开裂时间。SAP和UEA复掺对混凝土工作性影响不明显,略微降低了混凝土的抗压强度。变形性能试验表明:SAP和UEA复掺使混凝土的极限拉伸值提高了10%~30%,混凝土的干燥收缩降低了10%~20%;14 d水养护混凝土限制膨胀率在0.05%左右,转为恒温恒湿的空气中养护时,42 d膨胀率在0.04%左右。因此,内养护与膨胀剂复合作用显著改善了混凝土的综合抗裂性能。     

高吸水树脂作为混凝土内养护剂的研究进展

低水胶比的混凝土在水化过程中会有较大的化学收缩和自干燥,从而导致在硬化过程中产生较高的自收缩变形.混凝土的自收缩变形被限制内部就会产生拉应力,拉应力超过混凝土抗拉强度,最终就会产生裂缝.这些裂缝严重影响混凝土结构的耐久性.为了减少混凝土的化学收缩和自收缩,高吸水树脂作为内养护剂掺加到混凝土中.通过论述国内外高吸水树脂作为混凝土内养护剂的研究进展,对高吸水树脂在混凝土应用的发展前景进行了展望.