An Investigation into the critical factors affecting the performance of composite controlled permeable formwork liners: Part I – Drainage medium

The critical elements associated with a CPF drainage medium and their associated effects on the near surface performance of vertically cast concrete slabs are the focus of this study. A range of board absorption levels, textured features and texture depth are investigated using a Taguchi orthogonal array approach. A permeable polypropylene filter layer was used in conjunction with the various drainage mediums. Statistical software was utilised to determine significant variables as a function of the near surface performance. The range of tests used to characterise the surface performance of the various drainage mediums include surface roughness, surface hardness, surface tensile strength and water absorption. Results are compared to a control sample which was cast against impermeable plywood formwork. All drainage medium permutations showed similar evidence of water/cement ratio reduction at the near surface region of the concrete slab. Surface quality was analysed using quantitative methods and showed significant improvements for all systems over the control. The results for the systems studied indicate that the features of a drainage medium are not critical to the functionality of a CPF liner to reduce the near surface w/c ratio. In fact, it is indicated that the absence of a drainage medium has the same enhancement in near surface concrete slab properties as that of a complex structure when compared to the control sample.     

Combined effect of two sustainable technologies: Self-compacting concrete (SCC) and controlled permeability formwork (CPF)

The work presented in this paper aims at contributing to sustainable construction through enhancement of durability of concrete structures. Full size precast elements were cast with both self-compacting concrete (SCC) and conventional vibrated concrete (CC) using controlled permeability formwork (CPF). SCC is known to impart a more homogeneous and finer microstructure, compared to conventional concrete, therefore leading to more durable reinforced and pre-stressed concrete structures. CPF enables, in fresh concrete, drainage of excess water and air besides retaining binder particles at the concrete surface, leading to a blow-hole free surface and enhanced quality of the outer layers. The research program developed was designed to compare performance of two different CPF systems and also assess the combined effect of using CPF on SCC compared to CC.     

透水模板改善混凝土性能试验

对比分析了2种透水模板(CPF)的主要物理性能;结合宏观、微观试验,探讨了透水模板改善混凝土性能的机理与效果.结果表明:透水模板能有效降低混凝土浇注时的表面水灰比,提高混凝土的表面密实度,改善混凝土的孔隙分布和表观质量,提高混凝土抗渗性和耐久性.     

真空脱水工艺改善混凝土抗冲磨性能试验研究

采用透水模板衬与真空脱水工艺相结合的方法浇注低水灰比混凝土,探讨以中高强度配比的真空成型混凝土达到高强混凝土抗冲磨性能的可行性.试验结果表明： 降低水泥的比表面积可提高低水胶比混凝土的真空脱水率,进而提高混凝土抗冲磨性能;采用透水模板衬和真空脱水工艺相结合的方法,可使配制强度为C50的真空成型混凝土抗冲磨性能达到或超出配制强度为C70的非真空高强混凝土,由此可减少单方混凝土胶凝材料用量,有利于减少混凝土的收缩.真空脱水工艺提高混凝土抗冲磨性能的机理在于其明显降低了混凝土孔隙率,靠近表层的混凝土最可几孔径、临界孔径和平均孔径均明显减小,孔结构得到明显优化.     

电渗结合透水模板成型混凝土表观质量试验

基于电渗均匀快速的排水特性,建立了电渗滤水试验模型,阐述电压加载初始时点、电压值、电渗历时及电极间距对混凝土成型效果的影响,并研究了结合透水模板垫层来改善电渗混凝土成型外观的方法.结果表明:电渗结合透水模板工艺排水可形成致密无孔洞混凝土表面,显著降低混凝土渗水透气性能,且可提高混凝土表面强度.     

有机硅烷与透水衬里模板对提高混凝土表层渗透性试验研究

有机硅烷与透水衬里模板(CPF)都是通过降低混凝土表层渗透性而提高混凝土耐久性的技术,通过空气渗透性试验与表层水吸附试验(ISAT)分别研究了有机硅烷、透水衬里模板单独使用时,以及有机硅烷与透水衬里模板共同使用时对混凝土表面渗透性的影响,试验表明有机硅烷能有效降低普通混凝土表层水吸附作用但对空气渗透性没有明显影响,透水衬里模板对普通混凝土表层的空气渗透性与水吸附作用都有明显降低作用,有机硅烷和透水衬里模板同时使用能进一步提高混凝土表层上的抗渗透性.     

透水模板布对海工混凝土性能影响研究

研究了国产透水模板布与进口透水模板布在重复使用过程中对海工混凝土外观质量、表面强度、抗压强度和抗渗透性能的影响.研究表明:透水模板布随使用次数的增多,混凝土的外观质量、表面强度、抗压强度和抗渗透性能会有不同程度的降低.国产QS透水模板布在前两次使用时性能与两种进口透水模板布相当,部分性能优于进口产品,但第3次使用时效果不如丹麦透水模板布.     

可控制渗透性模板内衬对提高混凝土表层性能的研究

可控制渗透性模板内衬(CPF)是一种通过改变混凝土自身的表层性能而提高混凝土耐久性的技术,尽管在欧美和中东地区广泛使用,但由于其价格昂贵,其在国内的推广受到阻碍.通过对国内研发的一种可控制渗透性内衬模板(CPF)进行的空气渗透性与表层水吸附、抗压强度回弹法检测,从表层渗透性和表层强度两个方面对普通混凝土面和采用CPF的混凝土面进行了对比分析,同时从经济角度对可控制混凝土内衬模板(CPF)的重复性使用进行了研究.     

矿物掺合料对聚合物改性多孔水泥混凝土的性能影响研究

为有效改善聚合物改性多孔水泥混凝土(PMPC)的力学性能,在混合料中加入粉煤灰、硅灰等矿物掺和料。优化了PMPC中矿物掺和料的掺量,研究了矿物掺和料对其强度性能、透水性能、表面功能性的影响,并提出了PMPC的结构模型,揭示了PMPC的强度形成机理。试验结果表明:在混合料中加入10%掺量的粉煤灰或6%掺量的硅灰,其28 d抗压强度分别达到23、47 MPa,28 d抗折强度分别达到5.2、5.9 MPa,透水系数分别达到0.36、0.34 cm/s,其表面构造深度可达到1 mm以上,表面抗滑摆值可达到40 BPN以上。     

基于现场条件下混凝土空气渗透性检测CLAM test法和Sch(o)nlin法的应用研究

透水衬里模板(CPF)通过其滤层排除新拌混凝土表层水分和因振捣而富集于混凝土表层的气体来提高混凝土表层强度和抗渗透性。通过混凝土表层水吸附试验(ISAT)评价了透水衬里模板对混凝土抗渗透性的提高作用,并利用文献提供的混凝土表层水吸附试验(ISAT)与压汞法(MIP)之间的关系式分析了采用透水衬里模板后混凝土表层孔结构参数的变化。在对比分析用压力试验机获得的混凝土整体抗压强度与回弹法得到的表层抗压强度后,可以发现透水衬里模板可以提高混凝土的表层抗压强度而不是混凝土的整体抗压强度。     

新型超高性能混凝土的力学性能研究及工程应用

采用天然细集料、掺加高达 6 0 %的外掺料 ,在热水养护和高温养护条件下成功地制备出最高抗压强度达2 0 0MPa、抗折强度为 5 0MPa的超高性能混凝土材料 ;同时系统研究了不同养护制度下超高性能混凝土力学性能的发展规律 ,并将其应用于市政工程用的井盖 ;结果表明 ,用这种超高性能混凝土制作的井盖具有轻质、高强、高韧性 ,使用安全方便 ,造价低廉 ,且无回收价值的特点 ,完全可以取代铸铁井盖 ,具有良好的社会效益和经济效益     

Experimental and modeling studies on installation of arc sprayed Zn anodes for protection of reinforced concrete structures

Arc sprayed zinc (Zn) anode on concrete surfaces has been an emerging technology for protecting reinforced concrete structures from rebar corrosion in coastal environments. Many cathodic protection (CP) systems with arc sprayed Zn anodes will reach or exceed their design life in the near future and thus may function improperly or insufficiently, making it necessary to replace the aged anodes. However, prior to this study, little was known about the most effective profile for the concrete surface, for either new concrete or old concrete with existing Zn anodes removed. This work develops criteria to properly prepare the concrete surface before the application of new Zn anode. Experimental studies were conducted both in the laboratory and for a field structure in Oregon. Artificial neural network was used to achieve better understanding of the complex cause-and-effect relationships inherent in the Zn-mortar or Zn–concrete systems and was successful in finding meaningful, logical results from the bond strength data. The goal is to achieve strong initial bond strength of new Zn to concrete, which is essential for long-term performance of the CP system. The results from this case study suggest that it is necessary to adjust the anode removal and surface sandblasting based on the electrochemical age of the existing concrete. In all cases of sandblasting, minimize the exposure of large aggregates (e.g., those bigger than 19 mm in diameter).     

C80高强高性能混凝土的试验研究

介绍了高强混凝土的特点,阐述了通过优选骨料,掺加矿物掺合料和高效减水剂配制C80高强高性能混凝土的配合比试验,并对C80混凝土的物理力学性能进行了研究,得出其各性能均优于普通混凝土的结论。     

高效活性矿物掺料与混凝土的高性能化(续)

笔者论述了高效活性矿物掺料在混凝土高性能化进程中的重大意义 ,阐明了高效活性矿物掺料对混凝土的增强效应、填充效应、增塑效应、削减温峰效应、改善耐久性效应的机理 ,说明了活性矿物掺料的分类以及其质量的影响因素 ,阐述了活性矿物掺料的掺入方式 ,比较了活性的各种评定方法 ,介绍了蒲心诚提出的活性矿物掺料在混凝土中的火山灰效应数值分析新方法     

利用粉煤灰开发高性能混凝土若干问题的探讨

现行规范对粉煤灰作为一般结构混凝土掺合料的品质和掺量有严格限制。通过实验研究和工程例证的分析表明：在低水胶比条件下,大掺量粉煤灰可明显改善大体积混凝土的性能,并可改善其温升－强度关系;在进行混凝土配合比设计时应将为煤灰作为独立组分考虑。提高粉煤灰利用水平,是发展绿色高性能混凝土的重要途径。     

公路用混凝土抗盐冻耐久性研究

设计了混凝土盐冻循环实验,进行了粉煤灰和矿粉的掺入对混凝土抗盐冻能力影响的研究,并从粉煤灰、矿粉水化机理出发进行了论述,得出了矿物掺合料的掺入种类和掺量对混凝土抗盐冻性能的影响,指出双掺粉煤灰和矿粉能有效的提升混凝土的性能,同时发现了矿物掺合料过量的不利结果,解决了公路用混凝土配合比设计的重要问题。     

高性能混凝土氯离子渗透性能的试验研究

采用ASTM C1202法及NEL法,对单掺矿渣和复掺粉煤灰、矿渣的高性能混凝土进行抗氯离子渗透性能的试验研究,并探讨电通量与氯离子扩散系数之间的相关性。结果表明：矿物掺合料能有效地改善高性能混凝土的抗氯离子渗透性能,复掺粉煤灰和矿渣比单掺矿渣的效果更佳;电通量与氯离子扩散系数之间具有较好的相关性,当水胶比较小时,两指...     

重庆轻轨现浇倒T型梁高强、高性能混凝土应用与耐久性研究

重庆轻轨大跨倒T型轨道粱要求高精度现浇生产，混凝土设计强度360，要求百年耐久，在该工程中使用较低的水胶比，选用优质材料及矿物掺合料，配制优质的高性能混凝土，满足重要工程的高耐久性及优良施工性能的要求。     

C80高强高性能混凝土技术特点及工程应用

阐述高强高性能混凝土的优越性能,介绍珠江新城B1-6地块项目采用高效减水剂和两种活性矿物料,配制出泵送性能好、抗压强度高的C80高强高性能混凝土,并对实际施工中存在的问题及施工难点进行了分析研究。     

原状磷石膏用作混凝土添加剂的性能研究

在C30混凝土基准配合比的基础上,内掺占胶凝材料总质量1.0%~6.0%的磷石膏,研究了磷石膏掺量对混凝土坍落度及经时损失、胶凝材料膨胀性能、矿物掺合料活性指数和抗压强度的影响。结果表明,磷石膏对混凝土具有缓凝和膨胀作用,可以激发矿物掺合料的活性,其在C30混凝土中的最佳掺量为3.0%~4.0%,研究结果为提高磷石膏资源化利用水平开辟一条新径。