负温混凝土的受冻临界强度及其耐久性

研究2种坍落度、掺与未掺防冻剂混凝土在不同预养时间下抗压强度、混凝土50次冻融强度损失率(△fc)及混凝土的渗透系数(P).依据混凝土受冻临界强度的定义对上述试验数据进行分析.结果表明:未掺防冻剂的负温混凝土经历一定的预养时间,即使达到受冻临界强度,但其抗冻性、抗渗性指标均在较大范围内波动.低塑性时,高防冻组分的防冻剂降低了(-7+28)d混凝土的抗压强度,使其不能满足95%基准混凝土抗压强度指标要求.高减水组分防冻剂混凝土满足受冻临界强度的同时,其50次冻融强度损失率及渗透系数均很低.随着负温混凝土坍落度的增大(依靠减水剂改变),其抗冻性、抗渗性降低,随着预养护时间的延长,上述耐久性指标得到改善.     

低温混凝土抗冻临界强度影响因素的研究

目的针对低温条件下东北地区冬季施工特征，研究不同养护制度、水灰比、龄期对普通C30混凝土幼龄期抗压强度以及幼龄期抗冻临界强度的影响．方法采用一次冻结法，在-20℃的条件下养护7d。以混凝土在后期继续标准养护条件下强度增长的百分率(95％)作为评价标准．结果得出不同养护温度条件下混凝土的幼龄期抗压强度，以及标准养护条件下表干状态与表面浸润状态下混凝土的抗冻临界强度．结论水灰比在0.4～0．6的范围内，随着水灰比的增大，表干状态混凝土达到抗冻临界强度的时间由12h增加到26h，浸润状态混凝土达到抗冻临界强度的时间由36h增加到70h，而且在冬季施工低温环境中浸润状态混凝土所需的抗冻临界强度为8．5～9MPa，远大于表干状态混凝土的抗冻临界强度2、5～3MP。     

持续负温（-5 ℃）养护条件下含气混凝土性能劣化及孔结构发展规律试验研究

通过对比负温养护、标准养护条件下5种不同含气混凝土试块在不同龄期下的抗压强度值及内部孔结构,分析持续负温(-5 ℃)养护条件下含气混凝土抗压强度的发展规律,针对持续负温(-5 ℃)养护条件,对少害孔的范围进一步明确;并从混凝土内部孔隙分布状况对引气类混凝土普遍存在的强度缺失进行研究。试验结果表明：持续负温（-5 ℃）条件养护对含气混凝土抗压强度的增长有明显的抑制作用,相同引气剂掺量下混凝土试块强度均小于标准养护试块的强度;同种养护条件下,受引气剂影响,混凝土的强度与引气剂掺量间均呈现负相关;在负温养护环境条件下,实验中设置的最高掺量（0.2%引气剂掺量组别）含气混凝土结构整体密实性因浆体内部孔隙数量的增加而减弱,对混凝土自身的强度有一定影响,但引气剂的加入对负温环境混凝土的抗冻作用不可忽视。为了分析负温环境与引气剂掺量之间的平衡性,通过对含气混凝土在不同养护条件下孔结构发展规律的研究,在保证含气混凝土抗压强度劣化程度低、孔径结构相对优化的前提下,明确了负温（-5 ℃）条件下含气混凝土引气剂的最优掺量。     

恒负温与变负温养护制度对混凝土性能的影响研究

实验及实际工程表明，在自然及人工变负温环境中掺防冻剂混凝土的强度远高于在恒负温养护下的强度。就恒负温及变负温（人工、自然）养护制度下的掺防冻剂混凝土的性能进行对比研究，并分析负温混凝土显微结构，为改进掺防冻剂混凝土评价方法提供实验及理论基础。     

低温条件下矿物掺合料对混凝土强度发展及抗冻临界强度的影响

目的为了推广矿物掺合料在冬期施工中的应用。研究了不同掺量矿物掺合料的混凝土在低温条件下的强度发展情况。及其对抗冻临界强度的影响．方法采用恒低温一次冻结法和自然变低温多次冻结法。测试各种掺量的混凝土在不同龄期的强度值、抗冻临界强度值及在低温条件下达到该值的时间．结果复掺复合外加剂和适宜掺量矿物掺合料的混凝土，在低温条件下能够防止早期受冻，强度发展满足冬期施工要求．粉煤灰掺量不宜超过15％，硅灰掺量不宜超过5％，双掺粉煤灰10％和硅灰4％取代水泥时，效果更显著．结论结合复合外加剂，单掺粉煤灰10％～15％和硅灰5％，低温7d强度可达到设计强度的50％，低温7d转正温7d强度达到设计强度；双掺粉煤灰10％和硅灰4％取代水泥。低温7d强度达到设计强度的60％。低温7d转正温7d强度超过设计强度。恒低温条件下28h达到抗冻临界强度3．5MPa。变低温条件下34h达到抗冻临界强度4．1MPa，均满足规范要求．     

低温条件下矿物掺合料对混凝土孔隙率的影响

目的研究了在不掺防冻剂的情况下,掺合料种类及掺量对低温混凝土强度及孔隙率的影响.方法采用恒低温一次冻结法和自然变低温多次冻结法,测定混凝土在不同龄期的强度值,利用可蒸发水含量法测定对应龄期的孔隙率.结果当掺合料掺量相同时,自然变低温(-15~5℃)养护条件下混凝土抗压强度高于恒低温(-10℃)养护条件下混凝土抗压强度,孔隙率要低于恒低温(-10℃)养护条件下混凝土的孔隙率;当单掺粉煤灰时掺量低于15%、单掺硅灰时掺量低于8%,低温混凝土的密实性较好.结论对于混凝土冬季施工更合适采用自然变低温养护的方法,掺入适量的掺合料能使混凝土孔隙率显著降低,使混凝土更加密实,提高混凝土的抗冻性.     

负温混凝土内部结构发展的无损监测

为实现寒冷地区冬季施工中混凝土内部结构发展的无损监测,研究两种坍落度、两种防冻剂的混凝土在标准养护条件、恒负温养护条件及自然变负温养护下动弹性模量随龄期的变化规律.结果表明:标准养护条件下,高掺量防冻盐类的掺入给混凝土内部结构带来一定的损伤.在负温阶段,异常高的混凝土动弹性模量值是由混凝土内部含冰量所决定的.通过转入正温一定时间内动弹性模量的衰减值可以判断混凝土在负温阶段受冻损伤程度.转入正温条件下混凝土的动弹性模量的发展规律与混凝土强度发展规律是一致的.因此,这一无损检测方法可以应用于冬季施工中.     

外加剂对低温条件混凝土抗冻临界强度的影响

目的 为了防止冬期施工中混凝土早期受冻及由于掺入大量防冻剂对混凝土耐久性带来的不利影响．方法 采用恒低温一次冻结法和自然变低温多次冻结法，研究了掺加以早强、减水、引气为主要组分的复合外加荆辅以矿物掺合料混凝土在低温条件下的强度发展情况，及其对抗冻临界强度的影响，以及不同组分混凝土的强度发展情况、抗冻临界强度和达到抗冻临界强度的时间，并对试验结果进行对比分析．结果试验结果表明，以减水、引气、早强为主的复合外加荆并复掺矿物掺合料的混凝土，在低温条件下强度发展好，双掺粉煤灰10％和硅灰4％取代水泥，在恒低温条件下28h达到抗冻临界强度3．5MPa，变低温条件下34h达到抗冻临界强度4．1MPa．结论 以减水、引气、早强为主的复合外加剂并复掺矿物掺合料的混凝土，能够防止早期受冻，强度发展及抗冻临界强度均能满足冬季施工要求．     

混杂纤维粉煤灰混凝土力学性能和破坏形态试验与分析

为研究混杂纤维、粉煤灰掺量和养护时间对混凝土压拉强度和破坏形态的影响,开展普通混凝土、玄武岩-聚丙烯混杂纤维混凝土、玄武岩-聚丙烯混杂纤维粉煤灰混凝土试样的抗压试验和劈裂抗拉试验,分析了压拉强度和破坏形态,探讨了混杂纤维和粉煤灰的作用机理.研究结果表明:混杂纤维能够提高混凝土的压拉强度,与普通混凝土相比,在养护龄期7d、14d、28d、60d时,其抗压强度和劈裂抗拉强度分别提升了12.72％、8.99％、7.53％、8.01％和11．61％、16.04％、14.75％、10.94％;相同粉煤灰掺量条件下,混凝土的压拉强度随着养护龄期的增加逐渐增大;但相同养护龄期下,混凝土的压拉强度与粉煤灰掺量整体呈负相关,当粉煤灰掺量在10％以内时,混杂纤维粉煤灰混凝土(PBC-FA)的压拉强度增长率整体大于零,且在标准养护28 d时抗压强度满足C30混凝土的要求;混杂纤维能够改善混凝土的破坏形态,提高其塑性变形,而粉煤灰掺量对混杂纤维混凝土(PBC)的塑性基本无影响.     

蒸养前后C50高性能混凝土性能对比研究

固定C50混凝土配合比参数：水胶比0.32,砂率39%,单方用水量156 kg/m³,矿物掺合料掺量20%;采用蒸养工艺,研究了蒸养前后混凝土的抗压强度、弹性模量、干缩率、徐变以及抗渗性能的影响规律。结果表明：与标准养护混凝土相比,蒸养混凝土2 d、3 d、7 d和28 d抗压强度分别达到121%、111%、95%和97%,且28 d抗压强度满足配制强度(≥59.9 MPa)要求;2 d、3 d和28 d弹性模量分别达到109%、108%和98%;混凝土蒸养后至90 d收缩率基本稳定,其收缩值增长52με,远小于混凝土在标准条件下养护7 d至180 d收缩基本稳定时的收缩增长幅度;蒸养混凝土28 d、90 d、180 d的徐变系数均显著低于混凝土标准养护7 d后进行加载的徐变系数;蒸养混凝土56 d电通量为701 C,较未蒸养混凝土略高,但均小于800 C,蒸养混凝土具有优异的抗Cl^-渗透性能。     

养护条件对再生混凝土抗压与收缩性能的影响研究

为研究不同养护条件下全再生粗骨料再生混凝土的抗压性能和收缩性能,试验采用了薄膜覆盖养护、干湿循环养护和浸水养护3种养护条件,在这3种养护条件下进行了1、3、7、14、28、45、60、90和120d的再生混凝土抗压强度与收缩性能研究。结果表明:在3种不同的养护条件下,随着养护龄期的增长,再生混凝土的抗压强度和收缩应变不断增加。7 d时再生混凝土抗压强度在3种养护条件下区别不明显,14 d时薄膜覆盖养护和浸水养护与干湿循环养护的抗压强度相比分别降低了8.7%和14.2%;3种养护条件下再生混凝土90 d时的收缩应变均趋于稳定,120 d时薄膜覆盖养护较干湿循环养护的收缩应变增加了11.18%,浸水养护呈现湿胀现象。     

Prediction of antifreeze critical strength of infant age concrete

The rule of infant age concrete strength development under low temperature and complex affecting factors is researched. An efficient and reliable mathematical forecast model is set up to predict the infant age concrete antifreeze critical strength under low temperature at construction site. On the basis of the revision of concrete equivalent coefficient under complex influencing factors, least-squares curve-fitting method is applied to approximate the concrete strength under standard curing and the forecast formula of concrete compressive strength could be obtained under natural temperature condition by various effects. When the amounts of double-doped are 10% fly ashes and 4% silica fumes as coment replacement, the antifreeze critical strength changes form 3.5-4.1MPa under different low temperature curing. The equivalent coefficient correction formula of concrete under low temperature affected by various factors could be obtained. The obtained equivalent coefficient is suitable for calculating the strength which is between 10% to 40% of standard strength and the curing temperature from 5-20 ℃. The forecast value of concrete antifreeze critical strength under low temperature could be achieved by combining the concrete antifreeze critical strength value with the compressive strength forecast of infant age concrete under low temperature. Then the theory for construction quality control under low temperature is provided.     

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.     

改良滨海盐渍土物理性质及水稳定性试验研究

通过室内试验研究了滨海盐渍土及改良滨海盐渍土的比重、塑限、液限、塑性指数、最大干密度、最优含水量等物理性质指标;以无侧限抗压强度试验为依据研究改良盐渍土在养护龄期7、14、28、60 d的无侧限抗压强度;并以养护龄期14 d改良盐渍土试样为例,研究不同浸水时间(1、4、7、14 d)下改良盐渍土的浸水稳定性。试验结果表明:比重、液限、塑性指数和最大干密度随着掺合料总掺量增大基本呈线性减小。塑限和最优含水量随着掺合料总掺量增大基本呈线性增大。改良盐渍土无侧限抗压强度随养护龄期和掺合料总掺量增长都呈增长趋势。随着浸水时间的增长,改良盐渍土的无侧限抗压强度减小;随着掺合料总量的增加,改良盐渍土无侧限抗压强度基本呈线性增加;各配比水稳系数随着养护龄期的增长而增长;随着掺合料总掺量的增加,改良盐渍土无侧限抗压水稳系数基本都是呈线性增加;随着浸水时间增加,质量损失率范围越来越大;随着掺合料总掺量的增加,改良盐渍土质量损失率基本都是呈幂函数减小。     

抗裂型外加剂对粉煤灰混凝土抗压强度的影响

考虑抗裂型外加剂类型及其掺量的影响,开展了粉煤灰混凝土在养护与硫酸盐腐蚀条件两种情况下抗压强度的试验研究。试验结果表明：不同粉煤灰掺量下UEA型膨胀剂对混凝土力学性能的影响规律一致,HME-V高效抗裂剂的影响规律不同。养护龄期内,掺加UEA或HME-V与30%粉煤灰的混凝土抗压强度值均在90 d后处于稳定,掺量均以5%为最佳强度掺量,硫酸盐腐蚀后以5%外加剂掺量的试件损失最低。5%和8%两种掺量下,随着粉煤灰掺量的提高（10%~30%）,掺加两种抗裂外加剂的试件28 d抗压强度均降低。养护的30%粉煤灰掺量的UEA试件强度总大于HME-V试件。硫酸盐腐蚀后掺加HME-V的试件强度大于UEA试件强度。HME-V外加剂较UEA能更好地延缓硫酸盐腐蚀造成的力学性能损失。     

Experimental investigation on strength and deformation of plain high-strength concrete under multiaxial stress state

To investigate the strength and deformation behavior of plain high-strength concrete (HSC) under multiaxial stress states,a large static-dynamic true triaxial machine was employed,and multiaxial tests were performed on 100 mm×100 mm×100 mm cubes concrete specimens.Friction-reducing pads were three-layer plastic membranes with glycerine in-between for the compressive loading plane.The tensile loading plane of concrete samples was processed by attrition machine,and then the samples were glued up with the loading plate with structural glue.Failure modes of specimens were described.The principal static compressive strengths,strains at the peak stress and stress-strain curves were measured,and the influence of stress ratios on them was analyzed as well.Experimental results show that the ratio of the compressive strength σ3f over the uniaxial compressive strength fc depends on brittleness-stiffness of concrete besides stress state and stress ratios.The formula of Kupfer-Gerstle’s and Ottosen’s failure criterion for plain HSC under biaxial compression and multiaxial stress state is proposed respectively.     

Effects of Curing Condition on the Carbonation of Shrinkage-compensated Concrete

Shrinkage-compensating concrete can enhance the permeability and strength. In addition,expansive admixture can densify concrete to advance the carbonation resistance ability. Due to special quality of ettringite,the relative humidity of curing environment has significant effect on the carbonation rate of concrete. This paper discusses the influence of environmental humidity on carbonation rate of shrinkage-compensating concrete. Four different curing conditions were set up,namely the natural environment (RH 60%),standard environment (RH 90%),early age water curing environment for 3 d and 7 d. After curing in these four environments for 28 d,an accelerated carbonation test was performed. Micro-hardness analysis was used to evaluate surface hardness,which depends on,to a great degree,the carbonation depth. TG-DSC analysis was used to study Ca(OH)2 content gradient in the surface layer of concrete in different environment. The results show that natural condition lead to a relatively worse carbonation degree,curing in water for 3 d is harmful to the carbonation resistance,while curing in water for 7 d lead to an equivalent carbonation degree with standard condition,which show the most improvement to carbonation resistance ability.     

Prediction of Antifreeze Critical Strength of Infant Age Concrete

The rule of infant age concrete strength development under low temperature and complex affecting factors is researched. An efficient and reliable mathematical forecast model is set up to predict the infant age concrete antifreeze critical strength under low temperature at construction site. On the basis of the revision of concrete equivalent coefficient under complex influencing factors, least-squares curve-fitting method is applied to approximate the concrete strength under standard curing and the forecast formula of concrete compressive strength could be obtained under natural temperature condition by various effects. When the amounts of donble-doped are 10% fly ashes and 4% silica fumes as cement replacement, the antifreeze critical strength changes form 3.5-4.1MPa under different low temperature curing. The equivalent coefficient correction formula of concrete under low temperature affected by various factors could be obtained. The obtainede quivalent coefficient is suitable for calculating the strength which is between 10% to 40% of standard strength and the curing temperature from 5-20 ℃. The forecast value of concrete antifreeze critical strength under low temperature could be achieved by combining the concrete antifreeze critical strength value with the compressive strength forecast of infant age concrete under low temperature. Then the theory for construction quality control under low temperature is provided.