不同类型减缩剂减缩效果比较分析

在高水胶比混凝土中掺加不同类型减缩剂(内养护剂(SAP)、膨胀剂及有机减缩剂),然后研究不同类型减缩剂对混凝土抗压强度、化学收缩、自收缩、干燥收缩、塑性开裂的影响,对比分析不同类型减缩剂在不同混凝土养护条件下的减缩效果.结果表明:SAP、膨胀剂、有机减缩剂对混凝土3d抗压强度均有不同程度的负面影响,其中有机减缩剂负面影响最大,但SAP可促进混凝土28d抗压强度增长;SAP对混凝土化学收缩、自收缩、干燥收缩及塑性开裂均具有较好改善效果,这缘自于SAP对混凝土内部相对湿度的调控作用;膨胀剂对混凝土养护条件要求苛刻,在密封条件下膨胀剂具有较好的补偿自收缩作用,但在干燥养护条件下膨胀剂补偿干燥收缩的效果并不理想;有机减缩剂对密封条件下混凝土自收缩的补偿效果不如SAP及膨胀剂,但在干燥条件下其具有良好的补偿混凝土干燥收缩的效果,这是因其能降低混凝土溶液表面张力和内部水分蒸发速率的缘故.     

高吸水性聚合物对水泥砂浆长期收缩性能的影响

研究了高吸水性聚合物(SAP)掺量和粒径范围变化对水泥砂浆长期干燥收缩性能和自收缩性能的影响规律,探讨了SAP影响水泥砂浆收缩性能的作用机理.结果表明:SAP能显著改善水泥砂浆在不同湿度条件下的长期干燥收缩性能,且湿度越低时,SAP改善作用越显著;SAP还能显著改善水泥砂浆的自收缩性能,尤其是早龄期时;SAP掺量和粒径范围变化显著影响到水泥砂浆的干燥收缩性能和自收缩性能,且存在着较佳掺量,但粒径范围不同的SAP对水泥砂浆中后期收缩性能的影响基本相同.SAP能显著改善水泥砂浆的长期收缩性能,主要原因在于SAP能显著提高水泥砂浆内部湿度,降低其水分散失速率;SAP的较佳掺量与其改善水泥砂浆内部湿度及溶胀颗粒失水坍缩的综合作用密切相关.     

干燥环境下内养护混凝土收缩、强度及开裂性能

研究了掺入预湿轻细骨料(粉煤灰陶砂)的内养护混凝土与普通混凝土在不同干燥环境下的收缩和相对湿度发展、质量损失、强度发展及开裂风险.结果表明:当暴露在干燥环境时,内养护混凝土的相对湿度下降速率和总体收缩速率均大于普通混凝土,延长密闭养生时间至28d不能显著降低内养护混凝土的总体收缩;干燥环境下内养护混凝土更易失水,从而降低内养护效率;早龄期暴露于干燥环境下的普通混凝土和内养护混凝土的抗压强度和弯拉强度均显著降低;干燥环境下,内养护技术不能显著提高混凝土的抗开裂性能,但在不与外界发生水分交换的条件下,内养护混凝土未出现开裂.因此,内养护混凝土宜用于大体积混凝土或非表层的结构物混凝土中.     

复掺内养护材料与膨胀剂对C60自密实混凝土性能的影响北大核心

研究了单掺膨胀剂以及复掺膨胀剂与内养护材料(AN-ICA)对C60自密实混凝土工作性能、力学性能、体积稳定性能与抗裂性能的影响机制。结果表明:与单掺膨胀剂相比,复掺膨胀剂与AN-ICA的混凝土自收缩率与干燥收缩率显著降低,抗裂性能提高,随着AN-ICA掺量的增加,混凝土的收缩率降低幅度增大,膨胀剂对混凝土的补偿收缩作用增强。利用超分散降黏、减缩保坍的高性能减水剂和内养护材料AN-ICA与II型硫铝酸钙-氧化钙型膨胀剂复掺,制备出适于沪通长江大桥超高桥塔的低收缩抗裂C60自密实混凝土。     

高吸水性树脂应用于混凝土养护的研究进展

自收缩已经成为配制高性能混凝土的一个重要考虑因素。自收缩引起的拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝,进而降低了混凝土的耐久性。Neville提出当混凝土的有效水胶比低于0.42时,必须从外界补充水分以避免其内部的自干燥,而高性能混凝土的水胶比远低于0.42,所以只有通过养护才能消除自收缩产生的不利变形。高吸水性树脂(SAP)是一种功能性高分子材料,具有很强的吸水特性,且吸水膨胀后生成的凝胶具有较好的保水性,可作为混凝土内养护剂。本文主要从SAP的合成方法,SAP作为内养护剂的作用机理,SAP对混凝土的力学性能、耐久性、收缩性能的影响进行综述。     

C50桥面铺装用混凝土收缩性能分析

采用自行研制的混凝土高性能减缩剂,以及多种矿物掺合料和减水剂,对混凝土早期自收缩、长期干燥收缩进行试验研究,最终得到了适合桥面铺装用C50级低收缩混凝土配合比.试验结果表明:减缩剂和增钙粉煤灰可显著降低混凝土的自收缩和干燥收缩,而减水剂和矿粉对混凝土收缩则产生负面影响;聚羧酸系减水剂、减缩剂和增钙粉煤灰的复合使用可使混凝土180d的干燥收缩降低40％以上.     

混凝土干燥收缩开裂评价及其试验新方法

介绍了一种评价混凝土收缩开裂的试验和评价方法;提出了干燥收缩开裂概率C的概念,并将混凝土发生干燥收缩开裂的概率划分为c≥60%(高开裂风险)、40%≤C＜60%(中等风险)和C＜40%(低风险)三种状态.试验表明,补偿收缩混凝土能够在混凝土中建立一定的自应力,可以有效降低混凝土的干燥收缩开裂概率.     

配合比参数对C50箱梁混凝土收缩性能的影响

采用不同收缩试验装置测试了C50箱梁混凝土的凝缩、早期(1d)自收缩、长期自收缩和干燥收缩,系统研究了水胶比、砂率、单位用水量及减水剂掺量等混凝土配合比参数对高性能混凝土收缩性能的影响规律,提出了低收缩混凝土的制备要点.研究表明:减小水胶比,C50箱梁混凝土凝缩和干燥收缩减小,但自收缩增大;减小砂率和单位用水量均可显著减小混凝土的凝缩、自收缩和干燥收缩;优化石子级配和适当减小拌和物流动性可显著改善箱梁混凝土的抗收缩性能.     

不同强度等级混凝土的变形特性

以实际工程中常用的C30、C40、C50强度等级的混凝土为研究对象,系统研究了不同强度等级混凝土在不同养护方式下的变形特性.结果表明:不同强度等级的混凝土变形特性有较大的区别,强度等级越高,饱水养护条件下的膨胀变形越小;密封养护条件下的自收缩变形越大.采用GB/T 50082-2009中规定的试验方法测试时,不同强度等级混凝土的干燥收缩值差异很小,当扣除自收缩的影响后,强度等级越高的混凝土,其干燥收缩值越小.     

高吸水树脂对高强混凝土早期减缩效果及机理研究

研究了预吸水高吸水树脂(super absorbent polymer, SAP)作为内养护剂掺入高强混凝土后对其早期收缩及力学性能的影响.预吸水SAP额外引入的水量分别控制为水泥质量的5%和10%.研究结果表明：（1）预吸水SAP对高强混凝土自收缩及早期干燥条件下的总收缩有明显的减缩作用,14d自收缩减缩率可达90%以上,干燥条件下总收缩可减少75%,其机理主要在于掺入SAP后可大大提高相同龄期混凝土的内部相对湿度,减小自收缩和干燥收缩产生的驱动力;（2）预吸水SAP的加入会对高强混凝土的强度发展造成不利影响,但对其后期强度影响不大;当SAP额外引入的水量控制在水泥质量的5%时,高强混凝土28d抗压强度可达基准组的95%以上,因此不会影响SAP作为内养护剂在高强混凝土中的工程应用;（3）与简单增加拌和水量相比,加入预吸水SAP对于混凝土的减缩作用更为显著,掺量适中时对其强度的不利影响更小.     

混凝土内养护技术研究进展

高强混凝土水胶比低、渗透性差,外部养护水难以进入混凝土内部,造成传统外部养护效果变差,由此产生的自收缩会导致材料的开裂敏感性提高.通过在混凝土配合比中引入高吸水性材料来实现内养护是解决此问题的有效途径.综述了目前混凝土常用的内养护材料及其物理力学特征和用量,阐述了混凝土内养护理论基础、自收缩产生机理和内养护减缩机制,总结了不同内养护材料对减少混凝土收缩和影响力学性能的规律：一般来说,内养护可以减少自收缩,但对干燥收缩的影响与引入水量有关,对混凝土强度和弹性模量则会产生不利影响.最后,提出了当前混凝土内养护技术研究存在的问题及未来可能的研究方向.     

Super absorbing polymers as an internal curing agent for mitigation of early-age cracking of high-performance concrete bridge decks

High-performance concrete (HPC) with low w/b-ratio experiences a considerable chemical shrinkage and self-desiccation during its hydration process, leading to a rather high autogenous shrinkage deformation during hardening. In case the free deformation of the concrete is prevented, internal stresses are introduced, which can lead to premature cracks. These early-age cracks can severely affect the durability of a concrete structure. By adding super absorbing polymers (SAP) into the HPC as an internal curing agent, and by adding additional curing water to the concrete mixture, the chemical shrinkage and the self-desiccation during hydration of the concrete is counteracted and thus the autogenous shrinkage of the HPC can be significantly reduced. Unfortunately, this process of internal curing also has some disadvantageous effects on the mechanical properties. In search of an optimization of the internal curing process, an extensive experimental program was performed on HPC, using different degrees of internal curing, to assess the mechanical and thermal properties of the HPC, and to evaluate the effectiveness of the performed curing. The goal is to obtain a maximal autogenous shrinkage reduction and a minimal strength reduction. The resulting effect on the early-age cracking risk is simulated by means of finite element calculations. The simulations also include thermal stress development due to the heat of hydration. In case 70 kg/m³ of internal curing water is provided via the SAP, an optimal reduction of the cracking risk is noticed, mainly caused by the autogenous shrinkage reduction and the appearing expansive deformation peak directly after setting takes place.     

养护制度对混凝土变形性能影响的试验研究

针对混凝土所处环境特点,研究养护制度对混凝土收缩体积变形的影响,结果表明：各种养护制度下,粉煤灰均有利于减少混凝土的干缩,而矿渣却是增大干缩;延长混凝土的早期水养时间,并不会减少混凝土的干燥收缩值,反而会使干缩速率加快;但早期充分水养可避免混凝土过早产生收缩应力,对提高混凝土早期的体积稳定性具有一定的作用和意义。     

无收缩自密实混凝土的制备及应用研究

针对某钢箱梁采用自密实混凝土工程的设计和施工特点,通过优化配合比设计,掺加聚羧酸高效减水剂、粉煤灰和矿粉获得高流态拌合物,引入内部复合膨胀源以补偿混凝土的自收缩和干燥收缩,制备出各项技术指标均达到工程设计要求的C40无收缩自密实混凝土。研究表明:复合膨胀剂掺量为12%的自密实混凝土其坍落扩展度可达715 mm,离析率仅为3.5%,密封条件下养护24 h以后仍有部分残余膨胀。通过采取合理的浇筑方法和控温措施,保证了工程的施工质量。     

不同养护条件下高钙灰水泥基材料收缩性能研究

研究了在不同养护制度下不同掺量高钙灰对水泥基材料干燥收缩、自收缩以及孔结构的影响。结果表明:在一定高钙灰掺量范围内,干燥收缩与自收缩随着掺量的增加而减少;在蒸养条件下,高钙灰水泥基材料表现出良好的适应性,蒸养能降低水泥基材料的干燥收缩;但自收缩所占比重增大;高钙灰的掺入,细化水泥基材料的孔径,优化其孔结构。     

内养护措施改善混凝土收缩开裂性能

通过对使用预浸轻集料或高吸水树脂(SAP)替代部分集料的混凝土试件的早期开裂、限制收缩及非限制收缩的试验,探讨了混凝土内养护措施对改善混凝土收缩开裂性能的影响,并比较了不同种类养护方式的改善效果,并从理论上分析了内养护措施改善混凝土开裂及收缩的机理。试验结果表明,内养护措施可以很好地改善混凝土的收缩开裂性能,尤其是SAP的使用可以使混凝土的开裂及收缩减小30-50%,在易于发生收缩开裂和(或)不易养护的结构中有重要的推广应用价值。     

内养护补偿收缩混凝土的抗裂性能

研究了UEA(硫铝酸钙类膨胀剂)和HCSA(硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂)的膨胀特征,比选出适宜于配制补偿收缩混凝土的膨胀剂;研究了内养护对补偿收缩混凝土抗压强度、早期变形、干缩落差和抗裂性的影响,并在西北大风干旱地区开展了内养护补偿收缩混凝土的现场应用试验.结果表明:HCSA的膨胀效能高、膨胀速率快、对后期水分补充的依赖程度低,掺量(质量分数)为6%时可满足混凝土补偿收缩的要求;内养护可提高HCSA的膨胀效能,减小补偿收缩混凝土的塑性收缩和干缩落差,提高补偿收缩混凝土的抗裂性;内养护补偿收缩混凝土用于西北大风干旱地区暴露面大的薄壁平板实体结构时具有良好的抗裂性.     

减缩剂与内养护复合对水泥砂浆性能的影响

研究了密封和干燥条件下,使用减缩剂、饱和轻骨料内养护以及两者复合使用对砂浆收缩、水化以及抗压强度的影响.结果表明：密封条件下,较减缩剂和内养护单独使用,两者复合使用能进一步抑制砂浆内部相对湿度的下降,进而使体系自收缩发展速率和水平显著降低,砂浆7d内保持微膨胀状态,28d自收缩率低于100×10-6;干燥条件下,相比仅使用内养护,复合减缩剂后砂浆干燥收缩明显降低,但由于内养护使砂浆失水量增大,复合减缩剂后减缩效果不及仅使用减缩剂的砂浆;两者复合使用后能够显著降低减缩剂单独使用时对水泥水化和砂浆强度的不利影响.