掺纤维和膨胀剂混凝土渡槽裂缝特征研究

大型薄壁混凝土渡槽收缩开裂严重地影响渡槽使用功能和寿命.掺纤维和新型膨胀材料可降低混凝土收缩值,减少混凝土渡槽的收缩开裂.通过平板法和圆环法进行混凝土渡槽早期抗裂性能试验,研究了新型膨胀材料和纤维对混凝土渡槽早期塑性开裂性能的影响.试验结果表明,掺6％～8％的膨胀材料可有效补偿和减少混凝土收缩,降低混凝土裂缝的产生和扩展:掺8％膨胀材料和0.6％纤维的抗裂性能较好.     

C50机制砂混凝土早期收缩抗裂性能试验研究

针对桥梁高性能混凝土开裂问题,通过力学性能、收缩以及早期开裂等试验方法,研究了C50机制砂混凝土的早期收缩抗裂性能。试验结果表明,矿渣粉增大了机制砂混凝土早期开裂的风险;掺加4%~6%的膨胀剂能有效抑制混凝土早期收缩,提高混凝土早期抗裂能力;掺加0.1%的SAP也能降低混凝土收缩,提高其早期抗裂性能。     

抗裂剂在海工大体积混凝土中的应用研究

为防止海工大体积混凝土开裂,导致结构渗水劣化,采用掺抗裂剂的温度场和膨胀历程调控双重调控技术,替代布置冷却水管的控裂方案,进行大体积混凝土裂缝控制。采用低水泥用量、大掺量矿物掺和料的配合比及8%的抗裂剂,抗裂剂具有降低早期水化放热速率、温升阶段膨胀存储预压应力及温降阶段补偿收缩变形的作用,同时混凝土的工作性能、力学性能及耐久性优良。经有限元仿真抗裂风险计算分析,掺抗裂剂混凝土分段浇筑长度20 m内时,开裂风险系数小于0.7,混凝土基本不会开裂,符合设计施工要求。     

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。     

矿物掺合料对混凝土塑性收缩裂缝的影响

针对高胶凝材料用量泵送混凝土早期塑性收缩开裂现象普遍存在并导致混凝土结构耐久性衰减的问题,进行了掺合料对混凝土早期塑性开裂的影响效果比对试验,研究了花岗岩石粉、粉煤灰对混凝土工作性、抗压强度、早期塑性抗裂性能的影响规律,结果表明:掺合料品种、掺量对混凝土早期塑性开裂性能影响差异显著,15%~20%掺量的粉煤灰或15%掺量的花岗岩石粉能有效降低混凝土早期开裂风险。     

钢纤维陶粒混凝土抗裂性能研究

基于钢纤维陶粒混凝土力学性能(抗压强度、劈拉强度和动弹性模量)试验和部分约束收缩环试验,提出了开裂系数及开裂评价指标概念,给出钢纤维陶粒混凝土抗裂性能评价方法,并根据内钢环应变从膨胀变为收缩现象,定义了早期与后期的分界点。研究发现,钢纤维掺量对钢纤维陶粒混凝土的分界点龄期影响不大;可直接采用后期抗裂评价指标来评价钢纤维陶粒混凝土抗裂性能;钢纤维陶粒混凝土的抗裂性能随钢纤维掺量的增加而提高。     

大直径钢管内无收缩高抗裂混凝土设计与制备

依托某过江通道工程的大直径钢管混凝土桥塔结构,评估了不同膨胀性能曲线下的结构界面脱粘和混凝土开裂风险.结果显示基准混凝土条件下界面法向拉应力和混凝土开裂风险均超过安全阈值,而使用膨胀性能达到一定要求的膨胀剂后可同时满足抗脱粘、脱空需求.进一步试验研究了不同钙镁复合膨胀剂掺量下管内混凝土的变温变形历程和强度,结果表明该高性能膨胀剂可显著增大温升阶段膨胀并提供温降阶段补偿收缩,掺量越高,性能越好,且10％掺量下的膨胀效能可满足计算提出的抗脱粘、脱空的混凝土膨胀性能要求,且不影响混凝土强度,可制备出无收缩高抗裂混凝土.     

SAP对高水胶比混凝土塑性开裂的影响

针对高水胶比混凝土早期开裂严重影响混凝土耐久性能的问题,研究了掺量(质量分数)为0.2%,0.3%和0.4%的高吸水性树脂(SAP)对高水胶比(质量比0.5)混凝土特定状态下的早期抗裂性能、力学性能和体积稳定性能的影响,并结合水分蒸发试验,研究了掺入SAP后混凝土的失水规律.结果表明:掺入SAP后,可显著提高高水胶比混凝土的早期抗裂性能,SAP掺量为0.2%,0.3%和0.4%的混凝土早期开裂面积分别降低了81%,88%和98%,SAP的掺入能够明显减缓混凝土的水分挥发,抑制其体积收缩,并且不会对混凝土的力学强度造成较大的负面影响.     

高温入模条件下侧墙结构混凝土早期收缩裂缝控制技术研究

温度收缩和自收缩是导致侧墙结构混凝土在约束条件下早期收缩开裂的主要原因,考虑夏季施工混凝土高温入模时会极大提高侧墙开裂风险的现状,评估了入温度为35℃时功能材料对混凝土温度与变形的影响。结果表明,通过掺加具有温升抑制及微膨胀效果的功能材料可显著降低混凝土早期绝热温升发展速率来降低实体结构温峰,同时能够在温升和温降阶段发挥全过程补偿收缩作用,从驱动力层面上降低了侧墙结构混凝土早期收缩开裂风险。     

减缩剂和聚丙烯纤维对混凝土早期开裂性能的影响

采用平板刀口约束收缩开裂试验来评价混凝土的早期开裂性能,研究了减缩剂、聚丙烯纤维及二者复掺对混凝土早期开裂性能的影响。结果表明：减缩剂掺量在0.6%～1.2%范围,混凝土的早期开裂性能随掺量增加而降低。聚丙烯纤维掺量为0.6kg/m3时,纤维对混凝土早期开裂性能的抑制作用不明显;掺量增加至0.9kg/m3～1.2kg/m3时,纤维对混凝土早期开裂性能的抑制作用显著增强。减缩剂和聚丙烯纤维二元复掺显著提高混凝土的早期抗裂性能,其对混凝土早期开裂行为的抑制作用优于它们的单掺组分。