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。     

UEA混凝土在重庆世界贸易中心工程中的应用

分析了大体积混凝土结构早期开裂的原因，提出了防裂技术思路与对策。并应用ＵＥＡ混凝土微膨胀剂于“重庆世界贸易中心”工程，将混凝土早期收缩变为限制性膨胀，取得了有效防止混凝土早期开裂，保证强度的工程实践经验。     

某大学1号高层住宅楼筏板大体积混凝土温度裂缝控制技术

大体积混凝土早期的开裂约60％起因于温度收缩。通过优选原材料,优化混凝土配合比,根据不同的气候变化及结构情况组织混凝土的生产和施工,并利用先进、准确、及时的测温系统监测的结果来指导混凝土的养护方法,有效地控制某大学高层住宅基础底板的早期开裂。实现了混凝土的体积稳定性。     

混杂纤维高性能混凝土的收缩抗裂性能

试验研究了聚丙烯纤维(PPF)和碳纤维(CBF)及其混杂后对高性能混凝土的早期抗塑性收缩开裂性能及干缩性能的影响。结果表明,聚丙烯纤维、碳纤维及其混杂使用对高性能混凝土早期塑性收缩开裂及干燥收缩都具有较好的抑制作用,但其作用大小不同。单独使用纤维时,聚丙烯纤维抑制早期塑性收缩开裂效果优于碳纤维,而碳纤维抑制干燥收缩的效果优于聚丙烯纤维。混杂使用纤维时,存在纤维之间的搭配优势,当两种纤维按体积比1∶1混杂使用时,纤维总用量为0.2 Vol.%的高性能混凝土的抗早期塑性收缩性能最好,其抑制干缩的效果也较好。为了同时抑制高性能混凝土的早期塑性收缩和长期干燥收缩,试验所用纤维采用纤维总用量为0.2 Vol.%,聚丙烯纤维和碳纤维以体积比为1∶1的混杂使用最佳。     

掺不同外掺料船闸混凝土抗裂性能试验研究

依托于某大型水利枢纽工程,研究了轻烧氧化镁和聚乙烯醇纤维(PVA纤维)和聚丙烯纤维(PP纤维)对混凝土力学性能、变形性能、绝热温升和混凝土早期开裂性能的影响。结果表明:轻烧氧化镁由于自身微膨胀作用,可以有效补偿混凝土自生体积变形收缩,使混凝土自生体积变形呈现膨胀状态,同时一定程度上减少混凝土干燥收缩;两种纤维均可提高混凝土极限拉伸值,减小混凝土干燥收缩,对混凝土早期开裂有一定的抑制作用。轻烧氧化镁和不同品种纤维对混凝土性能均有一定的影响,两者可以一定程度上提高混凝土抗裂性能。     

混凝土工程收缩裂缝特点及应对措施

本文简要分析了混凝土工程收缩开裂的特点,指出冷缩、流态化和较高的早期强度是导致现代混凝土早期开裂的主要原因,从材料角度看,解决混凝土收缩开裂的科学途径是选择合适的收缩开裂试验方法,优选混凝土配合比。     

材料组成对水泥混凝土早期塑性开裂的影响

针对目前路面水泥混凝土早期塑性开裂严重的现象,参考日本笠井芳夫教授提出的混凝土平板试件抗裂性试验方法,自行研制了试验模具,并研究了水胶比、水泥浆体积含量、粉煤灰掺量和减水剂掺量对路面混凝土早期塑性开裂的影响。结果表明,当混凝土的水胶比为0.38～0.40、水泥浆体积含量为26%及粉煤灰掺量为10%时,混凝土具有最高的抵抗早期塑性收缩开裂的能力,但该能力随高效减水剂掺量的增大而下降。     

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。     

高效减水剂及其与膨胀剂复合对地铁用混凝土收缩开裂的影响

主要研究了萘系高效减水剂、减缩型聚羧酸高效减水剂单掺及其与膨胀剂复合使用对地铁用混凝土干燥收缩、塑性开裂和干缩开裂的影响。试验结果表明:钙矾石类膨胀剂对早期收缩有较好的抑制作用,然而对后期收缩仍难控制,膨胀结束后的干燥收缩落差较大,养护条件对其体积稳定性有着显著影响,从而必须加强早期水养护并尽可能延长水养护时间。减缩型聚羧酸减水剂抑制混凝土收缩开裂性能不仅优于萘系高效减水剂,甚至比萘系高效减水剂与膨胀剂复合使用效果好。高效减水剂与膨胀剂复合使用后对抑制混凝土收缩开裂的效果更明显。     

C50机制砂混凝土早期收缩抗裂性能试验研究

针对桥梁高性能混凝土开裂问题,通过力学性能、收缩以及早期开裂等试验方法,研究了C50机制砂混凝土的早期收缩抗裂性能。试验结果表明,矿渣粉增大了机制砂混凝土早期开裂的风险;掺加4%~6%的膨胀剂能有效抑制混凝土早期收缩,提高混凝土早期抗裂能力;掺加0.1%的SAP也能降低混凝土收缩,提高其早期抗裂性能。     

PVA纤维对混凝土性能及早期塑性收缩开裂的影响

试验研究了聚乙烯醇(PVA)纤维对混凝土材料的改性以及对混凝土早期塑性收缩开裂的控制。研究结果表明,对于体积掺量为0.5%的PVA纤维混凝土,由于PVA纤维的掺入使得混凝土的流动度降低,混凝土中的薄弱界面及孔隙率等缺陷增加,其抗压强度和抗渗性能有所下降。但是由于纤维的约束作用,混凝土的早期塑性收缩开裂得到了很好的控制。要提升PVA混凝土的自身强度及耐久性能,宜优化纤维掺量,并掺入活性掺合料。     

玻璃纤维对混凝土收缩开裂性能的影响研究

测试了玻璃纤维对水泥砂浆抗折强度、抗压强度以及干燥收缩性能的影响规律,在此基础上,利用平板法研究了玻璃纤维掺量对混凝土早期塑性开裂性能的作用,并通过混凝土的初始开裂时间、最大裂缝宽度、单位面积总开裂面积评价其影响效果。当水泥砂浆中掺加体积掺量为1.0%的玻璃纤维时,其28d抗折强度接近10 MPa,干燥收缩率为890×10-6;当混凝土中掺加0.25%的玻璃纤维时,混凝土初始开裂时间和最大裂缝宽度明显降低,单位面积总开裂面积降低幅度接近80%;体积掺量增加到0.5%时,玻璃纤维能够完全抑制混凝土早期裂缝的形成。实验结果表明,玻璃纤维能够增强水泥砂浆的抗折强度,明显抑制水泥砂浆和混凝土的干燥收缩以及早期裂缝的形成和发展。     

矿物掺合料对混凝土早期收缩及开裂性能的影响

采用CABR-NES非接触式收缩变形测定仪及平板刀口约束收缩法,研究了粉煤灰、矿渣粉掺量对混凝土早期收缩与开裂性能的影响。结果表明,在相同水胶比下,采用等量的粉煤灰或矿渣粉取代水泥对混凝土的早期收缩及开裂性能均有一定的改善作用,粉煤灰对混凝土开裂的抑制效果优于矿渣粉。当粉煤灰和矿渣粉掺量分别为30%和10%时,混凝土具有最小的收缩率、开裂面积及较小的最大裂缝宽度。混凝土的收缩与开裂存在较好的相关性,混凝土的早期开裂主要与其早期收缩有关,当掺入粉煤灰或矿渣粉的混凝土收缩量较小时,混凝土单位面积上的总开裂面积则相对较小。     

超长混凝土结构墙体松模技术标准研究与应用

模板作为外部约束构件,对混凝土墙体早期收缩的作用较大,是导致混凝土墙体早期开裂的因素之一。在保证混凝土结构墙体本身温、湿度不剧烈变化的前提下,适时松模或拆模,可以减少混凝土墙体的早期开裂。通过现场力学试验研究及工程应用,总结出了超长混凝土结构墙体的松模技术标准,可为类似工程参考。     

混凝土早期开裂敏感性评价

温度变形和自生收缩变形等受约束形成的拉应力,是引起混凝土早期开裂的主要驱动力;单轴约束试验是试验室评价混凝土早期开裂敏感性的有效方法。文章通过温度-应力试验分析混凝土早期开裂的机理,并探讨了温度历程和自生收缩变形对混凝土开裂敏感性的影响。     

水泥和减水剂对混凝土收缩开裂的影响

针对混凝土早期收缩开裂性能有重要影响因素的水泥品种和减水剂类别,进行了相应的定量测试试验,并分析了水泥品种和减水剂类别对混凝土早期收缩开裂性能影响的作用机理,得出了提高混凝土早期抗开裂性能的水泥品种和减水剂类别。     

聚丙烯纤维混凝土的性能研究

通过聚丙烯纤维混凝土的力学性能实验、收缩实验及早期收缩开裂实验,研究了不同含量、不同长度的聚丙烯单丝纤维对修补混凝土力学性能和早期收缩开裂的影响。并对混凝土塑性开裂和纤维的阻裂机理进行了分析。试验结果表明,一定量的短切聚丙烯单丝纤维掺入修补混凝土后,可以提高混凝土的力学性能,可以显著提高混凝土的抗收缩能力,并有效抑制混凝土早期塑性收缩裂缝的生成和发展,是提高修补混凝土耐久性的有效途径之一。     

UEA补偿收缩超高强混凝土的研究

混凝土在使用过程中出现的体积收缩容易导致混凝土开裂，本文针对超高强混凝土早期收缩大的这一特点，尝试在超高强混凝土中掺入适量UEA，配制出了超高强补偿收缩混凝土，通过研究，作者发现掺UEA超高强混凝土的膨胀值增大，但UEA掺量并越大越好。     

保湿养护对混凝土早期塑性开裂影响

本研究进行了混凝土早期保湿养护起始时间、粉煤灰与矿粉复合矿物掺合料掺量与混凝土早期的塑性收缩开裂关系的系列试验,研究结果表明:养护起始时间越早混凝土出现塑性收缩裂缝的风险越小;随着复合矿物掺合料掺量的增加,混凝土出现塑性收缩裂缝的数量与开裂程度增加,但可以通过早期保湿养护来避免或降低塑性收缩开裂。     

高强硅粉抗磨蚀混凝土开裂的成因及防治

本文提出高强硅粉抗磨蚀混凝土开裂的成因有：容易发生塑性收缩、早期干缩偏大、特别 身体积收缩偏大三个主要原因。其防治措施为加强早期潮湿养护和加入补偿早期的收缩的材料。文章的最后还介绍了工程实际应用情况。