高性能混凝土绝热温升影响因素的试验研究

通过混凝土绝热温升比对试验，探讨了初始温度、粉煤灰、水胶比等因素对混凝土绝热温升的影响。结果表明：混凝土拌和物的初始入模温度对早期的温升速率影响较明显，初始温度越高，温升速率越快，但对混凝土最终的绝热温升值影响很小；粉煤灰等量取代水泥可以使混凝土早期的温升速率减慢，放热峰值推迟出现，但对最终温升值影响很小；胶凝材料用量越多，其早期的温升速率越快，最终的温升值越高。     

硅酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料体系的干燥收缩开裂分析

目的研究硅酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料体系的抗开裂能力.方法通过实验测定了硅酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料体系的自由干燥收缩应变和在环形约束条件下的受限干燥收缩应变随龄期的发展,并测试了环形试样的开裂时间及初始裂纹宽度.结果相同水胶比条件下,试样的自由干燥收缩应变随粉煤灰粉煤掺量的增加而增加;粉煤灰掺量为40%和60%时,试样的受限干燥收缩应变大于硅酸盐水泥体系,粉煤灰掺量为20%时,试样的受限干燥收缩应变与硅酸盐水泥体系的发展相近.试样的开裂时间在水胶比为0.28条件下随粉煤灰的掺量的增加而增加,在水胶比为0.50条件下,粉煤灰掺量40%时最长.相同水胶比时,粉煤灰掺量超过一定量时初始裂缝宽度下降.结论从受限状态下的环形试样的开裂时间可以看出,在较低的水胶比条件下粉煤灰提高复合胶凝材料的抗开裂能力较明显.     

水泥细度与成分对混凝土温升的影响

大体积混凝土的绝热温升影响因素众多,其中水泥细度与组成成分的影响研究较少。分别测试了不同水泥细度及碱含量、粉煤灰掺量与石膏含量等对混凝土温升的影响规律。研究结果表明,随着水泥比表面积的增加,混凝土绝热温升值与温升速率随着水泥细度增加而增大;水泥碱含量在0．4％～1．2％范围内,水泥碱含量增加,其最大温升值减小,水泥碱含量过高或过低都会延长混凝土温升时间;粉煤灰的掺入有利于降低混凝土最大温升值;石膏含量增加也对控制混凝土温升有利。     

大掺量粉煤灰混凝土抵抗碳化和钢筋锈蚀研究

通过在不同胶凝材料用量、不同粉煤灰掺量和不同水胶比下大掺量粉煤灰混凝土碳化和钢筋锈蚀试验,明确了其抵抗碳化和钢筋锈蚀的基本条件.结果显示水胶比是关键条件,只要保证足够低的水胶比,大掺量粉煤灰混凝土具有优异的耐久性.     

稻草纤维增强泡沫混凝土物理力学性能试验研究

为了研究稻草纤维增强泡沫混凝土的性能,以普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料,硅灰、偏高岭土和粉煤灰为辅助胶凝材料,稻草纤维为增强材料,采用物理发泡法制备纤维增强泡沫混凝土;通过全因子试验,研究在不同水胶比和发泡剂掺量下,稻草纤维掺量对泡沫混凝土的密度、吸水率、抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和抗冻性能的影响。结果表明：对于不同水胶比和发泡剂掺量,泡沫混凝土的密度、抗压强度和劈裂抗拉强度均随纤维掺量的增加呈现出先增加后降低的变化规律;抗压强度随密度增加呈幂函数增加关系;劈裂抗拉强度随抗压强度的增加呈指数函数增加关系;当水胶比为0.45时,抗折强度随纤维掺量的增加先增加后降低,当水胶比为0.50时,抗折强度随纤维掺量的增加而增加;纤维的掺入增大了泡沫混凝土的泡孔尺寸和吸水率,降低了其抗冻性能。     

道路混凝土腐蚀疲劳影响因素灰关联熵分析

根据已有实验数据,借助灰关联熵分析的手段,定量分析了水胶比、胶凝材料用量、粉煤灰掺量、砂率、粗集料最大粒径和减水剂用量等道路混凝土配合比设计参数对道路混凝土抗交变应力与硫酸盐溶液腐蚀耦合作用的综合影响的显著性程度。经分析计算得出:对水泥混凝土耐腐蚀疲劳影响最大的是水胶比和减水剂用量,其次为砂率,胶凝材料用量,粗集料最大粒径和粉煤灰掺量。在道路高性能混凝土配合比设计中,满足工作性条件下,采用高效减水剂降低水胶比有利于提高道路混凝土抵抗交变荷载作用下硫酸盐侵蚀的能力。     

复掺矿物掺合料混凝土碳化深度预测模型

在深入分析水泥水化、矿物掺合料二次水化以及混凝土碳化机理的基础上,对混凝土碳化理论模型中的重要参数——完全碳化时单位体积混凝土吸收二氧化碳的量m0进行了分析,提出了以水胶比、胶凝材料用量、粉煤灰、矿渣、硅灰掺量等为主要参数的计算公式,建立了复掺矿物掺合料混凝土碳化深度预测模型,经验证模型计算值与试验结果吻合较好.     

自密实混凝土绝热温升速率试验研究

通过绝热温升试验研究入模温度和配合比参数,包括粉煤灰掺量、粉煤灰和矿渣复掺、水胶(灰)比等对自密实混凝土绝热温升速率的影响.通过基于等效时间的绝热温升速率曲线特征,分析各配合比参数对温升速率特征值的影响.结果表明:(入模)温度对试验配合比绝热温升的影响可以用Arrhenius方程进行描述;水泥用量和水灰比对温升速率的影响最为显著;温升速率峰值与单方混凝土水泥用量存在较明显的正相关关系,且随着水灰比的增大明显降低;各配合比的诱导期时间、温升速率加速期持续时间相差不大,减速期持续时间相差较为悬殊;粉煤灰或矿渣替代水泥,导致温升速率峰值降低,减速期明显延长.     

多因素对透水混凝土基本性能影响的试验研究

由于透水混凝土胶凝材料用量大导致成本高,因此为了降低成本,考虑采用粗砂替代部分胶凝材料,通过正交试验,研究粗砂掺量、硅灰掺量、水胶比、减水剂因素对透水混凝土抗压强度、有效孔隙率和透水系数的影响。试验结果表明:随着粗砂的掺入,透水混凝土抗压强度下降,透水系数显著上升;随着硅灰掺量和减水剂的增加,抗压强度先上升后下降,有效孔隙率和透水系数下降不显著;随着水胶比的增大,抗压强度先上升后下降,有效孔隙率和透水系数均下降。当粗砂掺量、硅灰掺量、水胶比和减水剂分别为6%,6%,0.28和1.7%时,透水混凝土综合性能最佳。当粗砂掺量低于9%时,胶凝材料用量有所下降,透水混凝土有较高的强度和良好的透水性。     

高吸水性树脂颗粒对混凝土自收缩与强度的影响

自收缩是导致高强混凝土早期开裂的重要因素。研究了高吸水性树脂（SAP）的掺量、引入水量对不同水胶比混凝土的自收缩与强度的影响规律。结果表明,将不超过胶凝材料总重量0．5％的SAP预吸水后掺入混凝土中。可显著减小混凝土的自收缩。且抗压强度损失较小。通过研究SAP对混凝土内部相对湿度变化的影响规律,分析了其对混凝土自收缩与强度的作用机理,认为引入预吸水SAP可明显延缓混凝土早期内部相对湿度的下降速度。对混凝土起到良好的内养护作用。减小自收缩。但当SAP掺量大于胶凝材料总重量的0．5％时,作用效果随SAP掺量的增大而不明显,混凝土抗压强度也有明显下降。     

基于绝热温升控制的GHPC配合比优化设计

根据影响砼绝热温升的3个主要因素，利用正交试验设计与方差分析方法，考察了水胶比，单位水泥用量，高效减水剂的掺量，粉煤灰的掺量，粗集料的类型、水泥种类等6个因素对砼的绝热温升、28d抗压强度、工作性及抗Cl-渗透性4个考核指标的影响，得到了最佳配合比。结果表明：在最佳配合比下，能有效地控制大体积砼的绝热温升，保证其高耐久性。为绿色高性能砼在高层建筑基础大体积砼中的应用提供了理论依据。     

C40特细砂混凝土和易性和抗压强度研究

利用邯郸当地的原材料制备C40特细砂混凝土,采用正交设计方法,试验研究了水胶比、粉煤灰取代率、砂率对特细砂混凝土28d抗压强度及和易性的影响。结果表明,粉煤灰取代率是影响混凝土28d抗压强度的最主要因素,砂率是影响混凝土和易性的最主要因素;适当的粉煤灰取代率能提高混凝土28d抗压强度;随着砂率的增加,塌落度大幅下降而强度略有降低;水胶比为0．45,粉煤灰取代率为10％,砂率为30％,通过添加1．2％的高效减水剂可配制出28d强度达59．1MPa、塌落度为60ram的混凝土。     

大孔生态混凝土强度与抗硫酸盐侵蚀性能

为了降低成本和提高抗硫酸盐侵蚀性能,按总胶凝材料用量30%的取代量掺入粉煤灰和矿粉,通过调整细骨料用量来控制大孔混凝土的孔隙率,分别制备了孔隙率为15%、20%和25%的粉煤灰系列和矿粉系列大孔生态混凝土.研究了胶凝材料用量、水胶比和孔隙率对大孔生态混凝土抗压强度和抗硫酸盐侵蚀性能的影响规律.结果表明:大孔混凝土的强度随着胶凝材料用量的增加、水胶比的减小和孔隙率的降低呈线性缓慢地增大;大孔生态混凝土的硫酸盐侵蚀作用在内外同时发生,其抗硫酸盐侵蚀能力明显低于普通混凝土,但当矿物掺合料用量达胶凝材料总量30%时,60次干湿循环后的抗侵蚀系数大于100%.     

Design and preparation of high elastic modulus self-compacting concrete for pre-stressed mass concrete structures

Requirements of self-compacting concrete (SCC) applied in pre-stressed mass concrete structures include high fluidity, high elastic modulus, low adiabatic temperature rise and low drying shrinkage, which cannot be satisfied by ordinary SCC. In this study, in order to solve the problem, a few principles of SCC design were proposed and the effects of binder amount, fly ash (FA) substitution, aggregate content and gradation on the workability, temperature rise, drying shrinkage and elastic modulus of SCC were investigated. The results and analysis indicate that the primary factor influencing the fluidity was paste content, and the main methods improving the elastic modulusof SCC were a lower sand ratio and an optimized coarse aggregate gradation. Lower adiabatic temperature rise and drying shrinkage were beneficial for decreasing the cement content. Further, based on the optimization of mixture, a C50 grade SCC (with binder amount of only 480 kg/ m3, fly ash substitution of 40%, sand ratio of 51% and proper coarse aggregate gradation (V _{5-10 mm}: V _{10-16 mm}: V _{16-20 mm}= 30%: 30%:40%)) with superior workability was successfully prepared. The temperature rise and drying shrinkage of the prepared SCC were significantly reduced, and the elastic modulus reached 37.6 GPa at 28 d.     

Effect of Fly Ash and Silica Fume on Hydration Rate of Cement Pastes and Strength of Mortars

The effect of fly ash and silica fume on hydration rate and strength of cement in the early stage was studied. Contrast test was applied to the complex cementitious system to investigate the hydration rate. Combined with mechanical strength, the influence of fly ash and silica fume during the hydration process of complex binder was researched. The peak of the rate of hydration heat evolution and the mechanical strength decreased as the ratio of fly ash increased, however, as the ratio of silica fume increased, the peak of the rate of hydration heat evolution and the mechanical strength increased obviously. When the ratios of fly ash and silica fume are 10% and 5%, the peak of the rate of hydration heat evolution is the highest. At the same time 7 days of flexural and compressive strength are the highest as 8.89 MPa and 46.52 MPa, respectively. Fly ash and silica fume are the main factors affecting the hydration rate and the mechanical property.     

水泥粒径分布对混凝土绝热温升影响的模拟

为了模拟水泥粒径分布对混凝土绝热温升过程的影响,建立了一个基于水化深度的水化模型．该模型假定混凝土中水泥水化过程由水化深度控制,且水化深度随时间的发展与颗粒粒径无关;通过水泥等温放热曲线试验推导得出最大水化深度的存在;假定温度对水化过程的影响满足Arrhenius公式．通过混凝土绝热温升仪测定了3种不同初始温度下的绝热温升曲线,以此得到水化模型所需的基准水化速率曲线．最后将建立的水化模型用于模拟混凝土的绝热温升曲线,结果表明:基于水化深度的水化模型能够准确模拟水泥粒径分布和初始温度对混凝土绝热温升的影响．     

Performances of the High Strength Low Heat Pump COncrete（HLPC）

The effects of mineral admixtures on fluidity,mechanical and hydrational exothermic behavior were studied.The results show that,double-adding ways,ie. fly ash and slag were added at the same time,not only inproves the fluidity of fresh concreste with low W/B and compensates the lower early compressive strength of harden concrete caused by high adding amount of fly ash.but also greatly reduces the highest temperature rise,exothermic rate and total heat liberation of 3 day of binder pastes in HLPC,and postponed the arrival time of the highest temperature rise,HLPC was prepared and applied to project practice successfully.     

人工砂粉煤灰混凝土正交试验研究

通过正交试验研究了水灰比、粉煤灰替代水泥率、超量系数和砂率对人工砂粉煤灰混凝土工作性及28 d抗压强度的影响规律.结果表明:水灰比对新拌混凝土的工作性和硬化混凝土的强度影响明显,粉煤灰替代水泥率的影响也较大,但超量系数和砂率的影响均不显著.通过效应估计,提出了配合比设计表,进行了复核试验,与人工砂混凝土和天然河砂混凝土进行了技术指标对比分析.     

Performances of Concrete under Elevated Curing Temperature

The behaviors of concrete at elevated curing temperature were studied. The test results show that when concrete is cured at elevated temperature , a harmful consequence occurs. The later strength decreases significantly compared to that under normal curing condition. Incorporating silica fume, fly ash and slag or lowering wl c ratio can effectively alleviate this harmful consequence. Comparatively, incorporation of silica fume is the most efficient means to decrease the later strength reduction. The harmful consequence is not caused by the difference in degree of hydration since the degree of hydration is similar between elevated curing temperature and normal curing conthion . The SEM analysis shows that it is the uneven distribution of hydration products caused by elevated curing temperature that leads to the later strength reduction of concrete.