混凝土早期自收缩、强度与水泥水化率的关系

采用非接触式微位移传感器法对不同水灰比的混凝土从6h到28d龄期内的自收缩进行了测量,同时研究了密封条件下混凝土抗压强度与水泥水化发展过程。结果表明,随着水灰比的降低,混凝土自收缩和早期自收缩速率明显增大;对于同一混凝土而言,混凝土的抗压强度和水泥水化率均与自收缩成较好的线性关系;水灰比越低,同一龄期水泥的水化程度越低,水泥的化学收缩就越小,但混凝土的自收缩值却越大,证明自收缩与化学收缩是两个不同的物理量。     

水灰比对混凝土早期收缩影响的研究

进行了不同水灰比对混凝土早期自收缩及干燥条件下总收缩影响的试验研究。结果表明:水灰比越小,混凝土水化温升达到的峰值越高,其早期温度变形值也越大;随着水灰比的减小,混凝土早期自收缩、干燥条件下的总收缩及自收缩在总收缩中所占比例均显著增大;1d龄期内,混凝土的自收缩发展非常迅速,且低水灰比的混凝土中总收缩主要是由自收缩引起的。     

混凝土早期自收缩与极限拉伸应变的相关性试验

通过研究混凝土早期自收缩与相应极限拉伸应变间的关系,对水灰比及砂率对混凝土早期自收缩的影响规律进行分析。研究结果表明,混凝土早期自收缩大小与相应的极限拉伸应变具有显著的二次曲线关系;随着水灰比的降低和砂率的增大,混凝土早期自收缩明显增大。     

自密实混凝土自生约束收缩开裂性能试验研究

通过钢环内壁贴应变片的环形约束收缩试验,研究了自密实混凝土由自生收缩引起的受力和开裂性能.以不同掺量的粉煤灰、矿渣单掺和复掺为主要因素,研究了自生约束收缩下自密实混凝土试件的钢环应变随龄期的发展规律,分析了钢环应变、混凝土有效自生收缩应变、混凝土收缩应力、开裂风险系数的相互关系.结果表明:单单自生收缩足以导致自密实混凝土环开裂,粉煤灰等量替代水泥能有效降低由自生约束收缩引起的混凝土应力,但掺量过高时混凝土的抗拉强度会明显下降;矿渣等量替代水泥或粉煤灰使混凝土的自生收缩应力增大,抗拉强度略有增加;混凝土环开裂时试件开裂风险系数为1.00~1.25,掺和料对开裂风险系数有影响.     

混凝土早期自收缩与弹性模量的相关性试验研究

研究了混凝土早期自收缩与相应弹性模量之间的关系,并分析了水灰比及砂率对混凝土早期自收缩及弹性模量的影响规律。研究结果表明：混凝土早期自收缩大小与相应的弹性模量具有显著的线性相关性;水灰比越小,混凝土早期弹性模量越大,自收缩也越大;砂率越大,早期弹性模量越小,自收缩反而越大,并且存在一个最佳砂率,使得弹性模量与自收缩对混凝土开裂的综合影响降到最小值。     

高性能混凝土早期收缩开裂问题研究

根据理论和试验分析,对高性能混凝土早期收缩机理、早期开裂与早期收缩间关系,混凝土非均匀收缩等问题进行研究。结果表明：高性能混凝土早期收缩主要取决于表面水份蒸发和内部自干燥作用引起的相对湿度降低程度,同时与混凝土的弹性模量和龄期有关。混凝土收缩量越大、弹性模量越高、受拉徐变量越小,受约束程度越高,就越容易产生开裂。单面干燥条件下混凝土结构中存在明显的内外层非均匀收缩现象,从而使混凝土表层受拉,内部受压;水灰比越小,这种非均匀收缩现象越显著。     

预湿砂浆颗粒对高强混凝土早期自收缩的影响

使用水灰比为0.5的早龄期砂浆颗粒对高强混凝土实施了内养护,研究了预湿砂浆颗粒对高强混凝土早期自收缩、抗压强度和显微结构的影响。结果表明:预湿砂浆颗粒可降低高强混凝土早期自收缩,掺量越大,减缩效果越显著,且适当的掺量对抗压强度影响较小;预湿砂浆颗粒掺量为12%时,可降低平均自收缩46.6%,而28 d强度仅降低6.7%;预湿砂浆颗粒是一种活性内养护载体,在混凝土中会继续水化,可改善水泥孔隙结构,提高界面密实性。     

混凝土自收缩测试方法及预测模型的研究进展

对国内外混凝土的自收缩测量方法和预测模型的研究进行了综述,介绍了外置式、埋入式、非接触式等自收缩测量方法和由理论分析及试验分析推导出的自收缩预测模型.阐明了不同测试方法的优缺点和适用条件,并选取配合比大致相同的混凝土的自收缩试验数进行对比,分析不同测试方法测出的结果的差异.另外用不同的预测模型对同一混凝土试样进行自收缩的计算,从数据结果的差异中更直观地阐明预测模型在实际应用中的局限性.     

混凝土收缩的MC2010模型

当今高强混凝土早期开裂问题突出,收缩是引起开裂的主要原因之一。高强混凝土收缩与普通混凝土收缩有着本质的区别。高强混凝土的水灰比小、活性掺入物多,自收缩较大甚至超过了干燥收缩。随着水灰比的减小,混凝土干燥收缩减小,自收缩增大。混凝土收缩的MC2010模型对之前的MC1990进行了较大修正,将收缩表示为干燥收缩和自收缩的和形式,给出了自收缩的计算表达式。     

吸水树脂对降低早强高强快速修补混凝土自收缩优化微膨胀性的效应

利用自主开发的自收缩试验系统对早强高强快速修补混凝土的自收缩进行了研究,并建立了水灰比为0.40~0.45的路面快速修补水泥混凝土的自收缩分段预测模型。研究表明,吸水树脂对于降低早强高强快速修补混凝土的自收缩具有明显的降低效应,有效地弥补了因自收缩对混凝土微膨胀性的削弱。不同水灰比下,未掺加树脂的混凝土自收缩预测采用二次多项式方程和幂函数方程具有较高精度。树脂对混凝土的体积变形具有调控作用,因此,掺加树脂的混凝土自收缩预测根据具体情况需分别采用二次多项式、线性函数以及对数函数进行分段预测。     

等强度条件下水胶比和粉煤灰掺量对混凝土自收缩的影响

在保持混凝土7d抗压强度不变的条件下，研究了水胶比和粉煤灰掺量变化对混凝土的自收缩的综合影响。降低水胶比会增大自收缩，而增加粉煤灰掺量会减小自收缩，在一定范围内，增加粉煤灰掺量所带来的减缩效应大于降低水胶比所带来的增缩效应。可以同时调整水胶比和粉煤灰掺量，使大掺量粉煤灰混凝土在满足强度要求的前提下，自收缩较小。     

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.     

高性能混凝土自收缩测试方法探讨

在查阅国内外相关文献资料的基础上,从定义上明确了自收缩、自干燥收缩及化学减缩的区别与联系;设计制造出混凝土自收缩测试系统,该系统分别采用立式测量和水平测量测试混凝土结构形成不同阶段的收缩值,测试从混凝土成型时开始,测试结果与定义相符,且具有很好的重现性．     

Na2SO4和NaNO2对混凝土自收缩的影响

采用传统千分表测试方法,研究了W/C为0.3和0.5的两组基准混凝土的自收缩零点测试点,以及这两种W/C下分别单掺1％ Na2SO4、2％ Na2SO4、1.5％ NaNO2和3％NaNO2的混凝土早期自收缩的规律.结果表明,W/C为0.3的基准混凝土自收缩开始测试点为搅拌加水后13 h,掺入2％ Na2SO4混凝土自收缩与基准试件较为相近,掺入1％Na2SO4的混凝土自收缩较基准件显著增大.NaNO2的掺入使得混凝土早期自收缩减小,同时,掺入1.5％ NaNO2混凝土的早期自收缩比掺量为3％NaNO2的略大.W/C=0.5的基准混凝土自收缩开始测试时间为搅拌加水后21 h,掺入1.5％和3％ NaNO2的混凝土自收缩均比基准试件大.     

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.     

矿物掺和料对混凝土早期开裂的影响

针对高性能混凝土普遍存在的早期开裂问题,采用板式混凝土开裂架研究了掺硅灰、粉煤灰、矿渣粉对混凝土早期开裂的影响规律,同时测量了混凝土早期自收缩及在干燥条件下的总收缩。试验结果表明:掺硅灰对混凝土在干燥条件下的早期总收缩影响不大,但使混凝土早期开裂加重;掺粉煤灰使混凝土早期自收缩明显减小,而总收缩并不降低;掺矿渣粉使混凝土早期自收缩和总收缩都增大,而掺粉煤灰和矿渣粉均使混凝土早期抗裂性改善,且掺粉煤灰抗裂性优于矿渣粉。掺硅灰混凝土早期抗裂性差的主要原因是混凝土早期弹性模量增大,徐变和应力松弛能力降低;而掺矿渣粉或粉煤灰混凝土早期抗裂性改善的主要原因在于混凝土早期弹性模量减小、徐变和松弛能力提高。     

矿粉混凝土的自收缩性能

研究了普通矿粉(422m2/kg)与超细矿粉(730m2/kg)对混凝土自收缩的影响。结果表明:①在同水胶比条件下,矿粉可降低混凝土早期(3d)自收缩,但增加后期(90d)自收缩;其影响程度与矿粉掺量和混凝土水胶比有关;②与普通矿粉(422m2/kg)相比,同条件下的超细矿粉(730m2/kg)混凝土早期(3d)自收缩显著增加;③同标号(f28)条件下,普通掺量(20%-35%)矿粉对混凝土早期(3d)自收缩影响不大,但对后期(90d)自收缩有一定负面影响。大掺量矿粉混凝土(50%)的早期与后期自收缩均显著增加。     

Na_2SO_4和NaNO_2对混凝土自收缩的影响

采用传统千分表测试方法,研究了W/C为0.3和0.5的两组基准混凝土的自收缩零点测试点,以及这两种W/C下分别单掺1%Na2SO4、2%Na2SO4、1.5%NaNO2和3%NaNO2的混凝土早期自收缩的规律。结果表明,W/C为0.3的基准混凝土自收缩开始测试点为搅拌加水后13 h,掺入2%Na2SO4混凝土自收缩与基准试件较为相近,掺入1%Na2SO4的混凝土自收缩较基准件显著增大。NaNO2的掺入使得混凝土早期自收缩减小,同时,掺入1.5%NaNO2混凝土的早期自收缩比掺量为3%NaNO2的略大。W/C=0.5的基准混凝土自收缩开始测试时间为搅拌加水后21 h,掺入1.5%和3%NaNO2的混凝土自收缩均比基准试件大。     

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.