补偿收缩纤维混凝土强度及变形性能研究

研究了粉煤灰、膨胀剂及聚丙烯纤维掺量对补偿收缩纤维混凝土抗压强度、抗裂性能及变形性能的影响。结果表明:适当的粉煤灰掺量不仅有利于提高混凝土的后期强度,同时可以显著提高混凝土的限制膨胀率;随着膨胀剂掺量的增加,混凝土的强度略有降低,限制膨胀率增幅较大;掺加适量的聚丙烯纤维有利于改善混凝土的抗裂性能,显著降低混凝土转空干后的收缩变形,聚丙烯纤维的较优掺量为0.8 kg/m~3。     

超长混凝土结构膨胀加强带补偿收缩纤维混凝土的性能研究

根据烟草浦东科技园区超长结构工程要求,设计了膨胀加强带带内、带外的C35、C40、C45补偿纤维收缩混凝土配比,研究了膨胀剂掺量为35、40、45 kg/m3时,各强度等级补偿收缩纤维混凝土限制膨胀率和抗压强度的变化情况,并研究了有机纤维种类对补偿收缩混凝土早期抗裂性能的影响。结果表明:膨胀剂掺量为35~40 kg/m3、聚丙烯纤维掺量为0.6 kg/m3时,补偿收缩混凝土的限制膨胀率、抗压强度、早期抗裂性能指标达到最佳。     

膨胀剂对某地下室侧墙C50混凝土抗裂性能的影响

研究了氧化钙-硫铝酸钙类膨胀剂对地下室侧墙C50混凝土抗裂性能的影响。结果表明:随着膨胀剂掺量增加,C50混凝土的限制膨胀率和自生体积变形增大;内掺8%膨胀剂的C50混凝土的限制膨胀率符合JGJ/T 178—2009《补偿收缩混凝土应用技术规程》规定的抗裂性要求;约束条件下,膨胀剂内掺0～12%范围内,随着膨胀剂掺量增加,C50混凝土的抗渗性能提高;在50 cm厚地下室侧墙C50混凝土温度历程下,掺8%膨胀剂可有效补偿侧墙混凝土的温度收缩和早期自收缩,降低了地下室侧墙C50混凝土的开裂风险。     

自密实补偿收缩钢纤维钢管混凝土的抗冻性研究与应用

提出了钢管混凝土桁架梁式结构核心混凝土理想结构模型与自密实补偿收缩钢纤维钢管混凝土设计方法。通过确定复掺减缩型高效减水剂与高能膨胀剂合理掺量,有效补偿混凝土的收缩。钢纤维掺量不超过60kg/m3(体积掺量0.75%)时能满足自密实混凝土技术要求。研究了钢纤维对微膨胀钢管混凝土力学性能与体积变形性能的影响规律;并根据钢管混凝土低温施工要求,研究了自密实补偿收缩钢纤维钢管混凝土的抗冻性设计方法,对其抗冻性进行了验证。试验结果表明,亚硝酸钠掺量0.4%时,现场养护核心混凝土试件与钢管混凝土短柱轴压与相应标准养护试件的轴压基本没有差异,混凝土抗冻效果良好,满足低温施工质量要求。     

玄武岩纤维混凝土的力学性能研究

玄武岩纤维是一种无机非金属材料,被称为21世纪无污染的"绿色工业材料和新材料"。该试验通过研究5种不同体积掺量的玄武岩纤维对混凝土抗压性能和抗折性能的影响,研究表明,随着玄武岩纤维掺入量的增加,玄武岩纤维混凝土的抗压强度、抗折强度都呈现先增加后下降的趋势,因此掺入玄武岩纤维对混凝土的抗压、抗折性能都有显著的提高。当掺量为4.05kg/m~3时,玄武岩纤维混凝土的抗压强度达到最高,比素混凝土提高了20.2%,随着玄武岩纤维掺量的增加,抗压强度呈现下降的趋势;当掺量为1.35kg/m~3时,玄武岩纤维混凝土的抗折强度达到最高,比素混凝土提高了12.3%,随着玄武岩纤维掺量的增加,抗折强度呈现下降的趋势。试验结果表明,玄武岩纤维混凝土存在一个最优掺量,最优纤维掺量为1.35kg/m~3,在最优纤维掺量下,玄武岩纤维混凝土的抗压强度、抗折强度有明显的提高。     

硅灰配制低水泥用量高强混凝土的试验研究

本文对比研究了硅灰掺量、水泥用量对高强混凝土工作性能、力学性能和自收缩的影响规律;同时,研究了不同水胶比对硅灰配制低水泥用量高强混凝土抗压强度的影响规律。结果表明:胶凝材料用量600kg/m~3、硅灰掺量40kg/m~3、水泥用量在330～150kg/m~3之间时,均可配制出56d抗压强度≥75MPa的高强混凝土:硅灰配制高强混凝土时,水泥用量由330kg/m~3降至150kg/m~3时,可降低高强混凝土12d自收缩值约万分之4;水泥用量150kg/m~3,水胶比在0.20～0.25之间变化时,高强混凝土56d抗压强度降低值≤10MPa。     

掺废旧轮胎橡胶粉混凝土自收缩试验研究

采用非接触法研究废旧轮胎橡胶粉的掺量(10kg/m~3,20kg/m~3,30kg/m~3)和粒径(20~40目、60~80目、100~120目)对混凝土自收缩性能的影响,结果表明自收缩主要发生在初凝后的30 h内,随着掺量的增加,混凝土的自收缩明显减少,随着橡胶粉粒径变细,胶粉粒子增多,其自收缩反而有所增大。从降低混凝土自收缩的角度出发,结合橡胶粉对抗压强度和坍落度的影响,得出掺量为20 kg/m~3,粒径为20~40目的橡胶混凝土,混凝土综合性能较优。     

氯盐环境下聚丙烯纤维陶粒混凝土冻融损伤模型试验研究

研究了聚丙烯纤维掺量为0、0.8、1.0、1.2 kg/m~3的陶粒混凝土冻融后的抗冻性能及力学性能。结果表明:随着冻融循环次数增加,纤维陶粒混凝土的相对动弹性模量、抗压强度、劈裂抗拉强度均逐渐降低,掺加聚丙烯纤维可有效提高陶粒混凝土的抗冻性能;从相对动弹性模量、抗压强度指标分析,纤维掺量为1.0 kg/m~3时陶粒混凝土的抗冻性能较好;从劈裂抗拉强度指标分析,纤维掺量为0.8 kg/m~3时陶粒混凝土具有较好的延性;根据抗冻性能衰减规律建立了纤维陶粒混凝土的指数型冻融损伤模型,利用实验数据拟合得到了不同纤维掺量的冻融损伤方程。     

采用响应曲面法的补偿收缩混凝土力学性能优化研究

采用响应曲面设计(Box-Behnken设计)优化补偿收缩混凝土力学性能。以膨胀剂掺量为8%～12%、粉煤灰掺量10%～20%、聚丙烯纤维掺量0.55～1.05 kg/m~3、减水剂掺量1.0%～1.4%为考虑因素,采用响应曲面法,以混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度为响应值,建立二次回归拟合模型,获得综合性能最佳的混凝土配合比。试验结果表明:膨胀剂9.82%、粉煤灰10%、聚丙烯纤维0.82 kg/m~3、减水剂1.13%时,补偿收缩混凝土抗压性能最佳,实测强度61.4 MPa;膨胀剂8%、粉煤灰19.98%、聚丙烯纤维0.55 kg/m~3、减水剂1.22%,补偿收缩混凝土劈裂抗拉强度最佳,实测值5.16 MPa。响应曲面法能较好的预测试验结果,抗压强度与预测值偏差6.8%,劈裂抗拉强度与预测值偏差5.6%,具有一定的工程应用价值。     

补偿收缩混凝土在现浇湿接缝中的应用

研究了膨胀剂种类、掺量、砂率等因素对混凝土限制膨胀率的影响.结果表明:在本研究条件下,砂率越高混凝土的限制膨胀率越大;不同种类膨胀剂对混凝土限制膨胀率影响规律不同;随UEA -H掺量的增加,混凝土限制膨胀率增大,但膨胀率随龄期增长幅度减小,28d龄期时,掺10％和12％ UEA -H混凝土的限制膨胀率接近;28d龄期时,掺10％ UEA -H混凝土抗压强度最高;在现浇湿接缝实际工程应用中,能发挥良好的补偿收缩作用,5d时效率最大.     

高性能膨胀剂在苏州汾湖理想城工程中的应用

介绍了苏州汾湖理想城地下工程中,底板和侧墙采用了高性能膨胀剂配制的补偿收缩混凝土,提高了结构整体的抗裂、防水效果。经过混凝土原材料选择、配合比和限制膨胀率设计、现场施工控制和混凝土养护等一系列措施可知,使本工程中补偿收缩混凝土产生体积膨胀的膨胀源主要为氢氧化钙和钙矾石;当高性能膨胀剂掺量在35~45kg/m3时,其配制的补偿收缩混凝土的限制膨胀率可达3.0×10-4~4.5×10-4,能够有效补偿混凝土的收缩;为保证其膨胀性能的有效发挥,必须采取相应的施工控制和混凝土养护措施。     

聚丙烯纤维增强橡胶混凝土工作性能及力学性能试验研究

为了研究聚丙烯纤维对橡胶混凝土工作性能及力学性能的影响,选取橡胶置换率5%和25%的混凝土作为基础试验,按纤维掺量为0、0.3、0.6、0.9、1.2 kg/m~3掺入聚丙烯纤维,研究掺入纤维后混凝土的工作性能及基本力学性能并给出各工作及力学性能与纤维掺量的经验计算式,试验结果表明:橡胶混凝土的坍落度随纤维的增加而显著降低;抗压强度随纤维的增加先升高后降低;劈裂抗拉强度、抗折强度、拉压比和折压比均随纤维的增加而升高。综合考虑橡胶混凝土的工作性能及力学性能,建议聚丙烯纤维的掺量小于1.2 kg/m~3。就研究结果,聚苯乙烯纤维的最佳掺量为0.9 kg/m~3。     

补偿收缩混凝土配合比设计与试验研究

通过采用补偿收缩混凝土无缝设计和施工新方法,可以实现超长混凝土结构取消后浇带或不设缝的目的,不但可有效缩短工期,且防水性能好,是解决超长混凝土结构裂渗问题的有效技术途径。通过混凝土坍落度试验、限制膨胀率试验以及抗压强度试验,研究了膨胀剂掺量对三种强度等级补偿收缩混凝土的坍落度以及各龄期限制膨胀率和抗压强度的影响。根据试验结果,得出各强度等级补偿收缩混凝土膨胀剂的最优掺量,优化了混凝土配合比以实现实际超长混凝土结构工程对补偿收缩混凝土各方面性能的要求。     

孔隙结构对玄武岩纤维混凝土力学性能的影响研究

为探究玄武岩纤维(BF)掺量对混凝土孔隙结构的作用机制,进而影响抗压性能的规律,制作了玄武岩纤维掺量为0、1.5 kg/m~3、3.0 kg/m~3、4.5 kg/m~3、6.0 kg/m~3、7.5 kg/m~3的标准尺寸试块,进行抗压性能试验,得出不同BF掺量混凝土各龄期下的抗压强度。引入核磁共振(NMR)技术,测试不同BF掺量的混凝土孔隙分量结构。通过回归分析表明,随着纤维掺量的增加,混凝土抗压强度呈先增后减的趋势。BF掺量为3.5 kg/m~3时7 d、14 d抗压强度最大,较素混凝土分别增大6.4%和7.6%,BF掺量为3 kg/m~3时28 d抗压强度最大,较素混凝土增加14.1%。NMR试验结果显示,混凝土内部总孔隙率随着BF掺量的增大而增大,混凝土内部总孔隙率达到一定值后导致其抗压强度降低。通过分析抗压试验应力-应变曲线,得出BF混凝土抗压损规律,并对其增强机理进行了简要分析。     

玄武岩纤维和聚乙烯醇纤维对河砂活性粉末混凝土性能的影响

研究了玄武岩纤维(BF)单掺以及与聚乙烯醇纤维(PVAF)混杂对河砂活性粉末混凝土(RPC)工作性能和力学性能的影响。结果表明:掺入BF提升了RPC的力学性能,但BF的增韧效果有限;随着BF掺量的增加,RPC的工作性呈指数式下降,合适的BF体积掺量为0.75%;BF与PVAF混杂对河砂RPC有明显的增韧作用,混杂纤维合适的PVAF体积掺量为0.8%。掺入纤维后可制备出符合GB/T 31387—2015要求的RPC120和RPC140。     

玄武岩纤维对无砟轨道现浇混凝土性能的影响研究

研究了玄武岩纤维掺量对无砟轨道现浇混凝土工作性能、力学性能和早期抗裂性能的影响。结果表明,掺入玄武岩纤维会降低混凝土的坍落度,增加含气量,并且随着玄武岩纤维掺量的增加,这种效果越明显。玄武岩纤维掺量对混凝土抗压和抗折强度的影响存在一个最佳值,当掺量小于3.0 kg/m~3时,28 d抗压和抗折强度与基准混凝土差别不大;当掺量大于3.0 kg/m~3时,抗压强度有所降低,抗折强度有一定程度的提高。掺入玄武岩纤维可有效抑制混凝土的早期开裂,当掺量为2.5 kg/m~3时,混凝土裂缝降低系数为53%。     

大体积补偿收缩混凝土中膨胀剂的使用效能

在模拟大体积混凝土内部温度变化过程的条件下，研究了混凝土的水胶比、掺合料种类和掺量以及养护条件对补偿收缩砂浆的限制膨胀率的影响；探讨了补偿收缩混凝土中延迟钙矾石生成的可能性。结果表明：处于大体积混凝土内部环境中的膨胀剂仍能有效发挥作用；补偿收缩砂浆的限制膨胀率基本上随水肢比减小而增加，掺加矿物掺合料使限制膨胀率显著降低。养护条件，特别是湿度对膨胀剂膨胀性能的发挥有至关重要的影响，在一定条件下补偿收缩混凝土会发生延迟钙矾石生成的现象。     

PVA纤维增强CL15陶粒混凝土力学性能试验研究

在CL15陶粒混凝土基础上,分析0%、10%、20%、30%和40%五种粉煤灰掺量,0kg/m~3、0.5kg/m~3、1kg/m~3、1.5kg/m~3、2kg/m~3五种PVA纤维掺量对陶粒混凝土抗压强度和抗弯拉强度的影响。试验结果分析,陶粒混凝土随着粉煤灰掺量的增加,陶粒混凝土强度先增大后减小,陶粒混凝土中粉煤灰的最优掺量为20%,不宜超过40%。PVA纤维可以有效提高陶粒混凝土的力学性能,尤其是抗弯拉强度。但是纤维掺量过大也会大幅降低陶粒混凝土强度,甚至低于设计要求,纤维的建议掺量为1.0~1.5kg/m~3。     

补偿收缩纤维混凝土抗裂性及耐久性试验研究

在优化补偿收缩混凝土配合比试验的基础上,通过限制膨胀率验证试验和对比试验,验证了限制膨胀率试验结果的真实性和可靠性,同时基于优化的混凝土配合比,开展了补偿收缩混凝土抗水渗透试验、抗氯离子渗透试验以及纤维品种和掺量对补偿收缩混凝土早期抗裂性能影响的试验研究,根据试验结果确定了本工程应用的纤维品种和掺量。     

C30膨胀混凝土的膨胀与强度协调性研究

本文研究了掺膨胀剂的C30混凝土的膨胀性能、强度性能以及膨胀性能和强度性能之间的协调性,考察不同膨胀剂掺量下,膨胀剂对混凝土的膨胀作用效能和膨胀剂对混凝土强度的影响规律。试验结果表明,随着膨胀剂掺量的提高,混凝土14天限制膨胀率会随着龄期的增长而增大,且膨胀剂的膨胀作用主要发生在早期;而混凝土的强度发展则呈先增大后减小的规律,膨胀剂掺量过大反而会降低混凝土28天强度。掺矿物掺合料可以使混凝土的膨胀效能更加合理的释放出来,对于C30混凝土而言,掺膨胀剂使混凝土获得补偿收缩的同时既要满足混凝土的强度发展需要,又必须控制混凝土膨胀效能的持续作用,必须控制膨胀剂的掺量在合适的范围内,才能使混凝土的膨胀与强度协调发展。