矿物掺合料对高性能混凝土收缩分布的影响

为了探索掺不同矿物掺合料高性能混凝土的非均匀收缩特征,采用固定多组位移传感器的方法测试了单面干燥条件下不同深度处混凝土的收缩变形,同时采用湿度传感器监测了各混凝土中相对湿度变化.结果表明:单面干燥条件下,表层混凝土的相对湿度降低和收缩增长速率明显大于内层混凝土,距离干燥表面100 mm处的收缩值比10 mm处低15%～33%.掺硅灰使混凝土内外层收缩梯度明显减小,掺粉煤灰和矿渣粉均使混凝土内外层收缩梯度增大.各矿物掺合料混凝土试件表层和内部的收缩与其相对湿度之间均存在较好的线性关系.     

加掺合料高性能混凝土早龄期收缩特性

采用智能型非接触式微位移传感器法,对加掺合料高性能混凝土从成型后6h到3d龄期内的自生收缩和单面干燥条件下的总收缩进行试验研究,并测量了不同龄期混凝土的强度和试件的重量损失．结果表明：掺入硅灰会略微增加混凝土早期自生收缩,而对早期干燥收缩影响不大;粉煤灰的掺入能大幅度地减小混凝土早期自生收缩,但使早期干燥收缩增加;磨细矿渣只有在掺量较多时才能明显降低早期自生收缩,却对早期干燥收缩不利;同水胶比加掺合料混凝土的早期自生收缩与抗压强度之间有很好的线性关系,早期干燥收缩与试件的水分散失率间呈近似的对数函数关系．     

恒温湿变环境下水泥基材料的体积变形的研究

研究了在20℃，循环湿度变化环境下水泥基材料的体积变形。结果表明：随着湿度的下降，试件水分损失及收缩变形增大，当环境湿度上升时，毛细孔吸湿膨胀，但同一相对湿度下，吸湿过程试件的含水量小于干燥过程含水量，且试件吸湿膨胀值小于干燥收缩值；水分损失及收缩速率，随着相对湿度下降而减小，而在65%—35%区间内其值变化较小；而从湿涨曲线看，其发展趋势相反，开始经历一个平缓期，随后出现加速期；水分损失及收缩变形随着水灰比的降低逐渐减小，不可逆水分及不可逆收缩比重增加，但总的水分损失和残余收缩值仍减少。     

大掺量矿物掺合料混凝土的干燥收缩与数学模型

本文研究了矿物掺合料和膨胀剂对混凝土干燥收缩的影响。结果表明．在低水胶比等量取代55％水泥的情况下,单掺矿渣时混凝土的干燥收缩值最小,双掺矿渣和粉煤灰时混凝土干燥收缩值略有增加,复合掺加硅灰时将显著增大混凝土的干燥收缩,复合掺加膨胀剂有利于降低干燥收缩值。此外,建立了大掺量矿物掺合料混凝土干燥收缩的复合指数函数模型,该模型与实测值非常吻合。     

聚丙烯纤维混凝土抗压强度与收缩性能时变规律研究

为了提高混凝土强度与改善混凝土的收缩性能,在混凝土中掺入聚丙烯纤维、硅灰及粉煤灰等掺合料,采用平行组对比试验,研究了掺合料对混凝土抗压强度和干燥收缩性能的影响规律,得到了相应的回归公式.结果表明,单掺粉煤灰的混凝土3,7,28 d抗压强度明显低于基准组,56 d抗压强度与基准组相差不大;复掺粉煤灰和硅灰混凝土的早期和后期抗压强度较单掺粉煤灰混凝土有不同程度的提高;聚丙烯纤维、粉煤灰和硅灰复掺可以显著抑制混凝土干燥收缩,且混凝土龄期与收缩率符合对数函数关系.     

自然环境中混凝土内湿度响应规律

基于饱和水汽压方程探讨了湿度采用相对湿度和水汽密度表达形式间的关联,并通过理论推导和现场实测法研究了自然环境中空气湿度变化和混凝土内不同深度处湿度响应规律,从而建立了自然环境湿度作用谱和混凝土内湿度响应谱模型.试验结果表明:所构筑的自然环境湿度作用谱和混凝土内湿度响应谱模型可用于描述环境湿度变化与混凝土内湿度响应规律.自然环境相对湿度曲线随时间发生周期性波动,而混凝土内湿度随距表层深度的增加而增大且一定深度处相对湿度短时间内基本恒定.与采用相对湿度表达形式相比,采用水汽密度表达形式可更好地定量表征不同环境条件下的环境湿度变化规律.     

高性能混凝土中自身相对湿度变化与自收缩的研究

研究了不同水胶比、浆体体积含量、复掺硅灰与磨细矿渣粉对混凝土自干燥效应引起的自身相对湿度(autogenous relative humidity,ARH)变化与自收缩(atuogenous shrinkage,AS)的影响,以及两者之间的相互关系.结果表明,水胶比是影响混凝土ARH变化与AS的主要因素.随水胶比的降低,混凝土ARH变化与AS越大.混凝土中浆体体积含量越高,自干燥效应引起的ARH变化与AS越大.复掺硅灰与磨细矿渣粉使得混凝土后期的ARH变化与AS比基准混凝土大.不同水胶比、浆体体积含量以及复掺硅灰与磨细矿渣粉混凝土的ARH变化与相应的AS大小均具有非常显著的线性相关性.     

生态纤维混凝土的收缩性能试验研究

高性能混凝土低水胶比和掺加矿物掺合料的特点使得混凝土收缩加剧并且引起早期裂缝问题.采用粉煤灰和硅灰作为纤维混凝土的掺合料,通过混凝土配合比的正交试验,利用极差和方差分析,研究了水胶比、砂率、硅灰掺量、生态纤维掺量和粉煤灰掺量对混凝土7,28 d抗压强度的影响.分析了粉煤灰采用超量取代的方法对混凝土的影响.在保证混凝土抗压强度的基础上,优选混凝土配合比,进行混凝土干燥收缩试验.试验结果表明,生态纤维对混凝土强度影响不明显,与矿物掺合料复掺可显著抑制混凝土的干燥收缩.     

相对湿度对混凝土和砂浆收缩规律的影响

目的研究相对湿度对混凝土和砂浆收缩率和收缩规律的影响，并通过砂浆孔结构分析。阐明孔结构和相对湿度对收缩率及收缩规律的影响机理．方法混凝土收缩按照GBJ82-1985的方法进行；砂浆收缩参照JCA76-2001进行；砂浆孔结构采用BET法测试．结果相对湿度为58％时，掺减水剂砂浆或混凝土的收缩率显著大于不掺减水剂，而当相对湿度大于80％时，收缩率则小于不掺减水剂．孔半径在2．0nm～4．9nm之间的孔体积。掺减水剂砂浆显著大于不掺减水剂的基准砂浆．结论相对湿度对砂浆和混凝土的收缩率及收缩规律影响十分显著，不同相对湿度条件可能导致完全相反的收缩率比试验结果．掺减水剂增大收缩的主要原因之一是微孔体积显著增大．当掺减水剂砂浆或混凝土长期在相对湿度大于80％的环境中使用时．并不增加干燥收缩率．     

氯氧镁水泥基材料体积稳定性研究

采用不同掺合料与骨料配制氯氧镁水泥基材料,分别在干燥和潮湿环境下,对氯氧镁水泥基材料的干燥收缩和潮湿膨胀变形进行实验研究与变形机理分析.结果表明,在干燥状态下,氯氧镁水泥净浆42 d的收缩率达到1400×10-6,单掺稻壳粉后收缩率明显提高,单掺粉煤灰后收缩率提高不多.单掺砂和复掺硅灰及粉煤灰后收缩率明显降低;在潮湿状态下,氯氧镁水泥净浆42 d的膨胀率为6898×10-6,单掺稻壳粉水泥的膨胀率比氯氧镁水泥净浆略有提高,单掺粉煤灰、砂和复掺硅灰及粉煤灰的水泥膨胀率均明显降低.     

硅灰掺量对水泥基材早期收缩性能的影响

采用一种新的全自动混凝土收缩膨胀仪,连续测定了以5%、10%、15%水泥质量分数的硅灰替代水泥的混合浆体分别从终凝和24 h至168 h的自收缩值和干缩值. 试验发现:当试样中胶凝材料硅灰质量分数为5%、10%、15%时,其24 h龄期时自收缩值分别达到168 h龄期时的34.5%、57.1%、65.8%,24 h龄期时的干缩值分别达到168 h龄期时的66.7%、71.1%、75.8%,表明自收缩和干缩主要发生在24 h内. 试样在168 h龄期时,自收缩值、干缩值以及自收缩值与干缩值的比值均随硅灰掺量的增加而增加. 在96 h~150 h龄期内,自收缩速率出现了一个缓慢增加的阶段,表明硅灰与水化产物Ca_（OH）2之间发生了火山灰反应. 研究对高性能混凝土中硅灰掺量的控制以及早期的养护起到指导作用和借鉴意义.     

Influences of reinforcement on differential drying shrinkage of concrete

Shrinkage strain of concrete specimen with different reinforcement configuration was measured at various depths from the exposed surface by using several pairs of displacement sensors. Only one surface of the concrete specimen was exposed to dry condition during the experiment. The results show that differential shrinkage strain occurs in both plain and steel reinforced concrete specimens according to depths from the exposed surface. A higher reinforcement ratio results in a greater restraint against shrinkage of concrete nearby reinforcement rebar and a worse differential shrinkage strain distribution in the concrete specimen. The restraint against shrinkage of concrete becomes lower with the increasing distance from reinforcement rebar. Under the same reinforcement arrangement, a higher free shrinkage of concrete leads to a stronger restraint against shrinkage and a higher shrinkage stress formation in local concrete. The relationship between shrinkage strain and reduction of relative humidity in reinforced concrete structure is far different from that in plain concrete.     

Drying Shrinkage of Cement-Based Materials Under Conditions of Constant Temperature and Varying Humidity

Currently, deformations along the central axis of specimens were usually measured under fixed environmental conditions. Seldom were the effects of environmental factors on the drying-shrinkage deformation of cement-based material considered. For this paper, the drying-shrinkage deformation at different w/b ratios and different additions to mortars was investigated under different environments at a temperature of 20℃ and humidity ranging from 100% to 50%. The specimens were cured in water for 28 days before measurement. The results illustrate that mortar shows much less shrinkage under various drying conditions when a lower w/b ratio is adopted. With a decrease in relative humidity the speed of drying-shrinkage becomes gradually lower. The addition of silica fume reduces the drying-shrinkage of mortar under higher relative humidity, because the pore structure of mortar with silica fume becomes more refined. The addition of fly ash increases the total porosity and the volume of coarse pores in the mortar. The drying-shrinkage of mortar under different conditions increases with the addition of more of fly ash.     

高强混凝土的干缩及自收缩性能研究

设计6种不同配合比及3种养护条件实验研究了水灰比、矿物掺合料和养护条件对混凝土干缩及自收缩性能的影响。结果表明,混凝土的自收缩率随水灰比（w/c）降低而提高,当w/c由0.50降低到0.23时,90 d自收缩率由64×10-6提高到441×10-6,提高了近7倍,显示出高强混凝土具有显著的自收缩特点。掺入硅灰将增大高强混凝土的自收缩率,密封养护和暴露养护时高强混凝土收缩率无明显区别。从整体干缩性能看,高强混凝土和普通混凝土之间无明显差别。     

矿物掺和料和再生骨料对混凝土的收缩性能的影响

研究了再生粗、细骨料取代量、矿物掺和料等因素对再生混凝土收缩性能的影响.结果表明：高品质再生细骨料混凝土的后期收缩值高于天然骨料混凝土,且随着再生细骨料取代量的增加而增大;高品质再生粗骨料混凝土的收缩值接近天然骨料混凝土;粉煤灰和普通矿粉相比能够很好的降低再生混凝土的早期和后期收缩值,超细矿粉和硅灰都能减少再生混凝土的后期收缩值,但硅灰增加了再生混凝土的早期收缩值.     

钢筋混凝土早期收缩特性的研究

为了考察钢筋限制条件下外加剂和掺合料对混凝土早期收缩性能的影响,测量了掺加多种掺合料的钢筋混凝土早期收缩应变和应力的发展情况,应用钢环实验考察了混凝土的早期收缩开裂情况．结果表明,磨细矿渣和硅灰会显著增加混凝土的早期收缩;石灰石粉和粉煤灰能明显抑制混凝土的早期收缩,石灰石粉的效果最好;膨胀剂降低混凝土收缩的早期作用明显;钢环实验是一种较好的检验早期收缩开裂的实验方法．