新型膨胀剂对水泥基材料干燥收缩的补偿

研究了掺与不掺膨胀剂HME的水泥净浆、砂浆和混凝土在直接干空养护条件下的收缩变形,分析了膨胀剂HME对水泥净浆、砂浆以及混凝土的干燥收缩影响规律,并探讨了膨胀剂HME在干空养护条件下的减缩作用机理。结果表明,膨胀剂HME在干空养护条件下仍然具有水化反应能力,产生有效膨胀,可以完全消除水泥净浆、砂浆以及混凝土的早期干燥收缩,并对其中后期干燥收缩也有较好的补偿作用。     

水泥净浆热变形机理分析

水泥基材料热变形是混凝土结构早期开裂的主要因素之一,而对其热变形的机理研究较少。文中分析了含水率和龄期对水泥净浆热变形的影响机理,阐述了其滞后变形的发生机理。研究发现,水泥净浆热变形发生机理有不同的解释模型,缺乏与机理研究相适应的试验数据是主要原因之一。文章对水泥基材料热变形机理研究提出了建议,可为水泥基材料细观机理研究提供参考。     

贝利特硫铝酸钙水泥的收缩性能

以碳酸钙、黏土和铝矾土为主要原料制备贝利特-硫铝酸钙(BCSAF)水泥,测定了BCSAF熟料的矿物组成、标准稠度用水量和凝结时间,研究了BCSAF水泥以及基准水泥净浆、砂浆的自收缩和干燥收缩,分析了粉煤灰对BCSAF水泥净浆收缩性能的影响.利用低场核磁技术,研究了BCSAF水泥和基准水泥净浆在早龄期的内部孔结构.结果 表明:BCSAF水泥净浆的自收缩大于基准水泥净浆,干燥收缩小于基准水泥净浆;粉煤灰可以有效减少BCSAF水泥净浆的自收缩和干燥收缩;BCSAF水泥砂浆60d龄期的干燥收缩小于基准水泥砂浆.     

CA砂浆干燥收缩与自身相对湿度研究

研究了水泥乳化沥青(CA)砂浆内部相对湿度与干燥收缩以及两者之间的相互关系.结果表明:CA砂浆内部相对湿度在早龄期时较高,之后随龄期延长而下降,且降幅在90d后趋缓;CA砂浆先膨胀后收缩,约7d时达到最大膨胀值,120d后收缩趋缓;水灰比(m_W/m_C)、乳化沥青-水泥比(m_A/m_C)等配合比参数对CA砂浆内部相对湿度和干燥收缩的影响均不明显;在密封养护条件下,CA砂浆试件内部的相对湿度较大且降幅较小,而干燥收缩较少且增幅较小,到后期时比脱模时略有膨胀;不密封养护CA砂浆试件在后期时收缩明显,其相对湿度与干燥收缩线性相关性较好.所得结论可为CRTSⅠ型轨道减少板角离缝提供指导.     

基于配合比优化的抗早期开裂高性能混凝土——净浆和砂浆试验评析

混凝土的早期开裂是混凝土结构和材料科学的重大课题之一.导致这类开裂的两大关键冈素是早龄期数天内水化热的集中释放诱发的过高绝热温升和同时期内毛细孔自干燥诱发的自收缩的快速增长.以净浆和砂浆为试验对象.初步研究了通过提高水灰比、改用粗磨水泥及以石灰石粉取代部分水泥等三种配合比优化手段,以达到减小温度变形和自收缩,从而缓和早期开裂之目的,并为进一步制备抗早期开裂的高性能混凝土奠定试验基础.     

民用建筑用轻烧MgO膨胀剂的制备与性能

针对民用建筑混凝土收缩开裂的特点,以菱镁矿为原材料,制备了民用建筑用轻烧MgO膨胀剂(UMEA),研究了掺UMEA水泥净浆的变形性能,包括压蒸安定性能、水养(20℃)膨胀性能、自收缩性能以及干燥收缩性能.结果表明:UMEA既具有较大的早期膨胀、又具有持续的后期微膨胀,对水泥净浆自收缩和干燥收缩均具有较好的补偿作用;掺U...     

从水泥的水化到水泥和混凝土的自发变形

本文从水泥的水化出发,分析了水化反应形成的孔隙结构,孔隙水分类,以及水泥净浆和混凝土早期自发变形的形成机理,为更好地理解自干燥、自收缩、早期膨胀变形提供了理论基础。     

超低水胶比水泥混凝土的自收缩特性及其机理

测试了水胶比为0.10~0.16水泥净浆及水胶比为0.16~0.50混凝土的自收缩,分析了石灰石粉和龄期对超低水胶比水泥净浆自收缩的影响.结合水泥石孔结构与水化进程,探讨了超低水胶比水泥混凝土的自收缩机理.结果表明:当水胶比≤0.16时,水泥净浆自收缩随水胶比的降低而降低;当水胶比低于0.25时,混凝土自收缩随水胶比的减小而降低;当水胶比高于0.25时,混凝土自收缩随水胶比的降低而增加;当水胶比为0.25(临界水胶比)时,混凝土的自收缩最大;磨细石灰石粉可以很好抑制水泥净浆的自收缩;超低水胶比水泥净浆1 d龄期的自收缩可达到180 d龄期收缩值的50%以上;超低水胶比水泥混凝土的自收缩特性与水泥石中孔结构以及水化进程有关.     

高性能混凝土减缩剂的研究和应用

收缩变形是导致混凝土结构非荷载裂缝产生的关键因素，泵送施工、高强混凝土、高效减水剂和超细掺合料的应用，使得混凝土的裂缝问题越来越严重。使用减缩剂是最有效、直接的防裂措施之一。介绍ZDD—A减缩剂掺量对水泥净浆、砂浆和混凝土收缩及强度的影响。试验结果表明，其合理掺量为1．2％-1．8％。当掺量为1．8％时，可分别降低28d水泥净浆、砂浆和混凝土的收缩率58％、38％和43％左右；砂浆和混凝土的早期(1～3d)减缩率更大；后期减缩率虽有下降，但绝对减缩值仍然增大。砂浆和混凝土90d的收缩减小量分别可达520μm／m和270μm/m左右。     

密封养护混凝土内部湿度与收缩的一体化试验与模拟

对3种强度等级的混凝土进行了密封养护下内部相对湿度和自由变形的试验测定,获得了从混凝土浇注开始到77d龄期混凝土内部湿度和自由变形的发展数据,同时对混凝土因水泥水化引发的自干燥和自收缩问题进行了模拟.结果表明：混凝土内部相对湿度和收缩具有较好的同步性;混凝土内部湿度变化可以看作是其自收缩变化的驱动力;水灰比越小,自干燥引起的混凝土内部相对湿度下降幅度越大,密封条件下混凝土的收缩也越大;以水泥水化度和混凝土内部湿度为内因的自干燥与自收缩模型较好地模拟了密封条件下混凝土内部湿度变化与相应的自收缩发展.试验结果与模型预测值吻合良好,模型可用于不同养护环境下混凝土自干燥与自收缩的分析预测.     

水泥基材料塑性收缩抗裂判据研究

采用自行设计的塑性抗拉强度、塑性收缩开裂应力测定装置测试了水泥砂浆、混凝土塑性抗拉强度和塑性收缩开裂应力.出现塑性收缩开裂时,试件表面实际的塑性收缩开裂应力应大于或至少等于其塑性抗拉强度,据此提出了以试件的毛细管收缩开裂应力临界作用深度来计算其他试件的名义开裂应力,再以此计算它们的塑性收缩开裂抗裂指数,从而得出水泥基材料塑性收缩开裂抗裂判据的思路.实验发现:当抗裂指数≤1.360时,水泥砂浆、混凝土出现塑性收缩开裂;当抗裂指数>1.360时,水泥砂浆、混凝土不出现塑性收缩开裂.     

Effects of portland composite and composite cements on durability of mortar and permeability of concrete

In this study, the effects of Portland composite and composite cement on the properties of cement paste, durability of mortar and permeability of concrete were investigated. The results were compared with reference mixture of cement paste, mortar and concrete made with Portland cement. The ratio of water to cementitious materials (W/C_m) in cement paste, mortar and concrete mixtures were determined in a way that all the similar mixtures had the same workability. Flexural tensile and compressive strength of mortar samples containing Portland Composite and Composite cement were determined at various ages. In cement paste samples, the shortest and longest setting time was obtained in samples made with Portland and composite cement, respectively. Also, maximum amount of volume expansion was found in the sample made with Portland composite cement. Mortar samples made with Portland composite and composite cement had lower strength values than the reference mortar mixture at early ages but at 28 days and later ages they had higher strength values than the reference mixture. In durability tests, there was no loss of weight and cracks in mortar mixture samples made with Portland composite and composite cement when they were held in microthiol, Na₂SO₄ and MgSO₄ solutions. Also, no water leakage was observed through the concrete samples made with Portland composite and composite cement when they were held under five-bar pressurized water.     

减水剂饱和点与水泥浆体流动性及硬化性能关系的研究

选用了两个系列的减水剂进行了减水剂饱和点与水泥净浆流动性、砂浆强度及收缩性能关系的研究.研究表明,减水剂的饱和点掺量是水泥浆体获得最大流动性时的最小掺量.饱和点不但对水泥浆的流动性能有意义,对水泥的胶砂强度和收缩也同样有意义.一般而言,当减水剂掺量在饱和点附近时水泥胶砂强度达到最大值,掺量超过饱和点后,强度会明显下降;随着减水剂掺量的增大,水泥砂浆的干燥收缩随之增大.     

受冻融损伤混凝土与新混凝土的粘结剪切性能试验研究

采用新老混凝土粘结Z形柱体试件,通过快速冻融试验方法,对经受冻融损伤的老混凝土与新混凝土之间的粘结剪切强度进行了试验研究,分析了冻融循环次数、粘结面粗糙度和界面剂种类等对粘结面剪切强度的影响。老混凝土经受冻融循环的次数n为0、25、50、75、100和125,界面的粗糙度为0.23～6.9mm,界面剂采用水泥浆、水泥砂浆和掺加10%UEA膨胀剂的水泥浆。结果表明,受冻融损伤的老混凝土与新混凝土之间的粘结剪切强度随冻融循环次数的增加而下降,表现为冻融初期的缓降和一定冻融循环次数后的陡降,本次试验的陡降点发生在n=75,与抗冻标准中相对动弹性模量下降的临界点基本一致;粘结面的粗糙度和界面剂对粘结剪切强度也有不同程度的影响,粘结面的剪切强度以凿毛面与水泥砂浆组合情况为好。     

聚羧酸盐高效减水剂的研制(Ⅲ) ——减水剂的作用和应用研究

以自制的聚醚接枝丙烯酸/甲基丙烯磺酸钠共聚物作为高效减水剂,研究了该减水剂对水泥石结构的影响,讨论了减水剂掺量对水泥净浆流动性、水泥砂浆减水率、混凝土坍落度和坍落度损失以及水泥砂浆和混凝土抗压强度的影响,并与市售的萘系减水剂进行了比较.实验结果表明,聚羧酸盐高效减水剂对水泥净浆、水泥砂浆和混凝土有较好的减水作用,能显著提高上述材料的流动性和力学强度.     

路面混凝土引气剂评价方法的研究

采用水泥稀浆摇泡法、水泥砂浆扩展度和插捣密度法来评价混凝土引气剂的合理性,并通过硬化混凝土的含气量、气泡结构和冻融耐久性进行验证.结果表明：可以通过水泥稀浆试验对引气剂的引气性能和稳泡性能进行初步判断,初始气泡高度大则引气性能好,气泡高度变化快则稳泡性能差;水泥砂浆扩展度和插捣密度法同样可用于评价混凝土引气剂,引气性能好则同等掺量下对应的引气砂浆插捣密度小,稳泡性能强则砂浆扩展度和插捣密度值的变化小;新拌混凝土含气量和硬化混凝土含气量差异大,并且相关性不强,高频振捣调整了混凝土的气泡间距;稀浆泡沫性能、砂浆扩展度和插捣密度、硬化混凝土含气量以及气泡间距与混凝土抗冻性有一定的对应关系.     

水灰比对外掺氧化镁的介质压蒸膨胀率的影响

为了探索混凝土中外掺氧化镁安定掺量的新方法,开展了水灰比对外掺氧化镁的介质(水泥净浆、砂浆、一级配混凝土、二级配混凝土)压蒸膨胀率影响的试验研究。结果表明:水灰比对外掺氧化镁的介质压蒸膨胀率有重要影响;试体的压蒸膨胀率随着水灰比的增大而减小;压蒸膨胀率随着水泥净浆、一级配混凝土、水泥砂浆、二级配混凝土的顺序依次递减。     

混凝土基体材料孔隙度的试验研究

指出水泥砂浆对混凝土的耐久性有重要影响,而水泥砂浆的孔隙度是砂浆使用功能和抗老化性能的主要决定因素,本文通过微观实验方法得到了不同水灰比的水泥砂浆和水泥净浆材料的孔隙度。     

二次搅拌工艺对混凝土性能影响的试验研究

针对传统混凝土搅拌工艺中存在的问题,讨论了先拌水泥砂浆法、先拌水泥净浆法、水泥裹砂法、水泥裹石法、粗细骨料全造壳法等二次搅拌工艺,研究了不同工艺流程对混凝土搅拌质量的影响,测试了不同条件下混凝土的匀质性、抗压强度指标及功率消耗,并与传统搅拌工艺进行了对比试验.在对不同工艺流程试验研究的基础上,结合目前普遍使用的双卧轴搅拌机的点,提出了提高搅拌速度的等速二次投料搅拌方案.结果表明：这种二次搅拌工艺较传统搅拌工艺能明显提高混凝土的搅拌质量和效率,改善了混凝土界面过渡区的粘结强度.     

掺纳米碳纤维导电水泥基材料的制备

通过调节减水剂掺量改变水泥净浆或砂浆的流变性能,并研究了固定纳米碳纤维条件下试件的电阻率平均值与变异系数。结果表明:适当提高水泥净浆或砂浆的流动性或降低屈服剪切应力、塑性粘度,有利于降低掺纳米碳纤维水泥基材料的电阻率,提高导电稳定性;过高或过低的流变参数均不利于稳定的导电水泥基材料制备。