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.     

燥热环境中混凝土工作性改善的试验研究

对于中东地区燥热环境下,混凝土坍落度损失快的特点,采取在混凝土中掺入预先吸水的超吸水树脂(Super absorbent polymer,简称SAP)、增加减水剂用量等措施改善混凝土坍落度经时损失.结果表明:掺SAP和增加减水剂用量对当地的两种配合比混凝土坍落度损失有显著改善作用.     

不同水胶比及养护条件对内养护混凝土吸水性能的影响

为了研究预湿轻骨料的内养护效率受混凝土自身水胶比和外界养护条件的影响,采用改进的ASTM 1585试验方法,开展了不同水胶比、不同养护条件(饱和石灰水养护、喷雾养护、密封养护、干燥养护)下普通混凝土及内养护混凝土毛细吸水试验。从混凝土的水化程度、混凝土孔隙率等角度,解释了水胶比、养护条件以及内养护材料对混凝土中水分传输的影响。结果表明:水胶比、养护条件以及内养护材料的掺入对混凝土中水泥的水化和混凝土材料的孔隙率有较大影响。高水胶比试件比低水胶比试件具有更大的累积吸水量及二次吸水率,水胶比为0.5的试件的累积吸水量及二次吸水率分别为水胶比为0.3的试件的1.4～2.1倍和3～4倍;预湿轻骨料的掺入对高水胶比试件的累积吸水量、初始吸水率和二次吸水率的改善作用并不明显,但可以显著降低低水胶比试件的吸水能力,对于水胶比为0.3的试件,其累积吸水量和二次吸水量的降低幅度分别为7.7%～18.6%和20.4%～27.4%;随着外界养护环境湿度的降低,低水胶比试件的初始吸水率变化较小,累积吸水量和二次吸水率有轻微的上升;预湿轻骨料在低水胶比、密封养护条件下内养护效率较高。     

不同水胶比及养护条件对内养护混凝土吸水性能的影响

为了研究预湿轻骨料的内养护效率受混凝土自身水胶比和外界养护条件的影响,采用改进的ASTM 1585试验方法,开展了不同水胶比、不同养护条件(饱和石灰水养护、喷雾养护、密封养护、干燥养护)下普通混凝土及内养护混凝土毛细吸水试验。从混凝土的水化程度、混凝土孔隙率等角度,解释了水胶比、养护条件以及内养护材料对混凝土中水分传输的影响。结果表明:水胶比、养护条件以及内养护材料的掺入对混凝土中水泥的水化和混凝土材料的孔隙率有较大影响。高水胶比试件比低水胶比试件具有更大的累积吸水量及二次吸水率,水胶比为0.5的试件的累积吸水量及二次吸水率分别为水胶比为0.3的试件的1.4～2.1倍和3～4倍;预湿轻骨料的掺入对高水胶比试件的累积吸水量、初始吸水率和二次吸水率的改善作用并不明显,但可以显著降低低水胶比试件的吸水能力,对于水胶比为0.3的试件,其累积吸水量和二次吸水量的降低幅度分别为7.7%～18.6%和20.4%～27.4%;随着外界养护环境湿度的降低,低水胶比试件的初始吸水率变化较小,累积吸水量和二次吸水率有轻微的上升;预湿轻骨料在低水胶比、密封养护条件下内养护效率较高。     

不同水胶比及养护条件对内养护混凝土吸水性能的影响

为了研究预湿轻骨料的内养护效率受混凝土自身水胶比和外界养护条件的影响，采用改进的ASTM 1585试验方法，开展了不同水胶比、不同养护条件（饱和石灰水养护、喷雾养护、密封养护、干燥养护）下普通混凝土及内养护混凝土毛细吸水试验。从混凝土的水化程度、混凝土孔隙率等角度，解释了水胶比、养护条件以及内养护材料对混凝土中水分传输的影响。结果表明：水胶比、养护条件以及内养护材料的掺入对混凝土中水泥的水化和混凝土材料的孔隙率有较大影响。高水胶比试件比低水胶比试件具有更大的累积吸水量及二次吸水率，水胶比为0.5的试件的累积吸水量及二次吸水率分别为水胶比为0.3的试件的1.4~2.1倍和3~4倍；预湿轻骨料的掺入对高水胶比试件的累积吸水量、初始吸水率和二次吸水率的改善作用并不明显，但可以显著降低低水胶比试件的吸水能力，对于水胶比为0.3的试件，其累积吸水量和二次吸水量的降低幅度分别为7.7%~18.6%和20.4%~27.4%；随着外界养护环境湿度的降低，低水胶比试件的初始吸水率变化较小，累积吸水量和二次吸水率有轻微的上升；预湿轻骨料在低水胶比、密封养护条件下内养护效率较高。     

自密实混凝土早期收缩开裂影响因素分析与评价

研究了矿物掺合料、水胶比和胶凝材料用量对自密实混凝土早期收缩开裂性能的影响,采用椭圆环约束收缩试验方法直接评价自密实混凝土砂浆的早期收缩开裂趋势,并结合自由收缩试验综合评价自密实混凝土的收缩开裂性能.试验表明:粉煤灰的掺入显著降低了自密实混凝土砂浆早期干燥条件下的约束开裂敏感性和混凝土自由收缩速率及收缩值;与单掺20%粉煤灰试样相比,复掺样中5%硅粉的掺入增加了粉煤灰砂浆早期干燥条件下开裂敏感性,但在复掺体系中加强早期养护有利于掺硅粉自密实混凝土抗裂性的提高;在0.3、0.35、0.4三个不同水胶比体系中,水胶比较大自密实混凝土砂浆在早期干燥条件下表现出易开裂的特征,应结合体系中实际水灰比、矿物掺合料组分以及养护条件等因素来综合评价混凝土收缩开裂性能;在本试验三组不同用量多元胶凝材料体系中,随着胶凝材料用量的降低,开裂敏感性和自由收缩量均降低,当胶凝材料总量降到450 kg/m3时,砂浆初始开裂时间显著延长.     

内养护混凝土技术的研究进展

低水胶比混凝土因其内部自干燥,早期产生显著的自收缩变形,进而导致混凝土早期开裂。在混凝土中掺入内养护材料,这种材料通过先吸水再释放水这个过程对混凝土的内养护具有积极的作用。混凝土中的胶凝材料进行水化反应时需要充足的水分,当水分不足时,内养护材料就会释放水分补给水化所需水分。这使得水化反应能够连续不间断地进行,从而能有效地降低混凝土的自收缩和早龄期的自干燥。阐述了国内外混凝土养护技术的现状,分析了内养护对混凝土性能的影响。     

粉煤灰对于混凝土早期抗裂的影响试验研究

在混凝土中掺入粉煤灰可以替代水泥、降低水化热,在工程中普遍采用。混凝土的早期开裂问题与混凝土的配合比有显著关系,早期开裂会导致混凝土结构耐久性降低,达不到设计使用年限。针对掺加粉煤灰对混凝土早期抗裂的影响,在其他配合比不变的情况下,对比不掺粉煤灰和掺加30%粉煤灰的试验早期抗裂试验情况,分析粉煤灰对混凝土早期开裂的影响。试验发现:混凝土中掺入30%粉煤灰,会提高其早期抗裂性1. 52倍～1. 78倍,改善混凝土耐久性。     

SAP对水泥水化热及混凝土收缩性能的影响研究

为研究高分子吸水树脂（SAP）对混凝土收缩性能及水泥水化热的影响,在水泥净浆和混凝土中加入不同掺量的未吸水SAP,通过水泥净浆收缩性能、混凝土收缩性能、水泥水化热和抗裂圆环试验得出：水泥净浆收缩率随SAP掺量的增加而减小,SAP掺量相同时,0.30水胶比水泥净浆的收缩率大于0.35水胶比水泥净浆;SAP的“蓄水库”功能改善了混凝土内部湿度,可避免自干燥现象产生,抑制混凝土自收缩,混凝土减缩率和SAP掺量呈正相关;SAP的掺入使得水泥水化反应放缓,SAP掺量越大,减缓效果越明显,放热总量越少,水泥水化热时温图的峰值也相应降低;SAP延缓了混凝土开裂时间,减少了裂缝数量,当SAP掺量为0.1%时,圆环贯穿裂缝消失。     

矿物掺合料对高强混凝土塑性开裂影响的研究

采用自行改进的集中约束平板法测试系统,研究了粉煤灰、矿渣微粉及硅灰等矿物掺合料对低水胶比高强混凝土出现塑性裂缝的初始开裂时间、24h内最大裂缝宽度和裂缝总面积的影响。结果表明:粉煤灰的掺入能有效抑制低水胶比高强混凝土的塑性开裂,推迟裂缝出现的初始开裂时间,减小最大裂缝宽度和裂缝总面积;矿渣微粉的掺入在低掺量下对低水胶比高强混凝土的塑性开裂有一定的抑制作用,但在高掺量下有增大低水胶比高强混凝土塑性开裂的趋势;硅灰的掺入加剧了低水胶比高强混凝土的塑性开裂,表现为出现塑性裂缝的初始开裂时间提前和裂缝总面积的增大。     

高吸水树脂对混凝土性能影响的研究现状

高吸水树脂内含亲水性基团可以快速结合大量自由水,保水能力强,并且具有很好的释水能力,作为新型内养护材料相对于饱水轻集料养护具有非常明显的优势,掺量小、养护效果明显。使用预吸水高吸水树脂作为内养护剂掺入混凝土中可以十分显著地减少低水灰比混凝土构件的塑性收缩、自收缩和干缩;同时,由于高吸水树脂可以优化混凝土的孔结构,因此其抗冻性耐久性得到了提高;另外,由于引入额外的养护水导致超吸水树脂对混凝土力学性能有一定影响,但是目前尚未得到一致的结论。最后该文探讨了高吸水树脂内养护的使用方法和掺量,提出了其目前使用过程中存在的问题,并对其未来的研究方向进行了展望。     

矿物掺合料对水泥基材料自收缩影响综述

过大的自收缩是造成混凝土早期开裂的主要因素之一,防治混凝土早期开裂对提高混凝土的耐久性至关重要,目前掺入矿物掺合料是减小混凝土自收缩的重要措施。介绍了水泥基材料自收缩理论,然后对比、分析和总结了不同矿物掺合料种类、掺量、细度、掺入方式和水胶比对不同龄期水泥基材料自收缩的影响,同时探究了其作用机理,对未来的相关研究和应用提出了展望。     

养护条件对含SAP高性能水泥基材料强度的影响

高性能水泥基材料的低水胶比使胶凝材料水化非常有限,而外界条件变化会影响体系中含水量及性能发展,这在超高性能混凝土更为明显。采用自然养护、水养、密封养护以及后期短暂水养护,研究了养护方式对水胶比为0.18~0.24的高性能水泥基材料强度的影响,并进一步分析SAP粒径的影响。结果发现:SAP有效消除SAP孔对相同初始水胶比砂浆强度的不利影响,尤其在自然养护下;后期遇水时失水SAP重新吸水,可以弥补早期水养时间不足的缺陷,保证强度进一步增加,且SAP掺量越大,弥补效果越明显。因此,低水胶比水泥基材料早期水养时间较短时,后期短暂的水养非常必要,尤其掺入SAP时。     

气密性混凝土透气系数的影响因素试验研究

在瓦斯隧道中,要求隧道衬砌采用气密性混凝土以防止瓦斯的渗漏,本文基于正交试验方法,研究了水胶比、用水量、气密剂掺量、砂率和减水剂掺量等因素对气密性混凝土透气系数的影响,试验得出对混凝土气密性的影响程度从大到小依次是:气密剂掺量>水胶比>单方用水量>减水剂掺量>砂率。为了保证混凝土的气密性,应足量掺入混凝土气密剂,并降低混凝土的水胶比。     

基于水胶比变化粉煤灰混凝土性能试验研究

通过采取掺入粉煤灰、改变水胶比、添加减水剂等技术措施,研究了水胶比变化对粉煤灰混凝土性能的影响。试验采用常规的搅拌和成型方法,配制得到水胶比分别为0.40、0.45、0.50、0.55,水泥标号42.5MPa,粉煤灰掺量25%,用水量为180kg/m3的混凝土。经过实测3、7、28、60d抗压强度可得,均能制备出C30混凝土,并且具有良好的和易性,能够满足对混凝土早期强度要求不高的工程。     

混凝土内养护技术国内外研究进展

低水胶比混凝土因其内部自干燥,早期产生相当大的自收缩变形,一旦混凝土的变形受到约束,就会在混凝土内部产生内应力,进而导致混凝土早期开裂。饱水多孔材料掺入混凝土,提高了混凝土内部的湿度,胶凝材料的水化程度得到加大,从而抵抗混凝土水化过程中的自干燥,降低混凝土的自收缩。阐述了国内外混凝土内养护技术的现状,分析了内养护技术的机理以及内养护对混凝土性能的影响。     

矿物掺合料对混凝土早期收缩及开裂性能的影响

采用CABR-NES非接触式收缩变形测定仪及平板刀口约束收缩法,研究了粉煤灰、矿渣粉掺量对混凝土早期收缩与开裂性能的影响。结果表明,在相同水胶比下,采用等量的粉煤灰或矿渣粉取代水泥对混凝土的早期收缩及开裂性能均有一定的改善作用,粉煤灰对混凝土开裂的抑制效果优于矿渣粉。当粉煤灰和矿渣粉掺量分别为30%和10%时,混凝土具有最小的收缩率、开裂面积及较小的最大裂缝宽度。混凝土的收缩与开裂存在较好的相关性,混凝土的早期开裂主要与其早期收缩有关,当掺入粉煤灰或矿渣粉的混凝土收缩量较小时,混凝土单位面积上的总开裂面积则相对较小。     

材料组成对水泥混凝土早期塑性开裂的影响

针对目前路面水泥混凝土早期塑性开裂严重的现象,参考日本笠井芳夫教授提出的混凝土平板试件抗裂性试验方法,自行研制了试验模具,并研究了水胶比、水泥浆体积含量、粉煤灰掺量和减水剂掺量对路面混凝土早期塑性开裂的影响。结果表明,当混凝土的水胶比为0.38～0.40、水泥浆体积含量为26%及粉煤灰掺量为10%时,混凝土具有最高的抵抗早期塑性收缩开裂的能力,但该能力随高效减水剂掺量的增大而下降。     

高吸水树脂对混凝土性能的影响研究

通过水泥砂浆流动度试验、水泥胶砂试件强度试验、水泥胶砂试件干缩试验、混凝土强度试验、混凝土孔结构分析和混凝土面板早期诱导开裂试验,系统研究了高吸水树脂对水泥胶砂及混凝土性能的影响。结果表明,高吸水树脂内养护对水泥胶砂试件流动性影响与其吸水性能有重要关系,但在混凝土中则并不明显;高吸水树脂对水泥胶砂试件早期干缩有很好的抑制作用,后期干缩抑制效果不明显;高吸水树脂对混凝土后期强度降低不大,对混凝土孔结构总孔隙率影响不明显,高吸水树脂增大了混凝土大孔的体积,稍微降低了气孔间距系数;掺吸水树脂的混凝土要控制早期水分蒸发,避免发生塑性收缩开裂。     

超高性能混凝土早期变形性能及调控技术

超高性能混凝土(UHPC)由于其极低水胶比及高掺量超细矿物掺合料,在早期易产生较大的自收缩,引起开裂,影响结构耐久性。为了揭示UHPC早期变形性能影响规律及建立相应的调控技术,研究了水胶比(0.15~0.20)、粗骨料用量和膨胀剂掺量对UHPC自收缩的影响。结果表明:随着水胶比降低,UHPC自收缩先增大后减小,在0.18水胶比时收缩最大;粗骨料的掺入能明显抑制UHPC体系自收缩;膨胀剂能明显的补偿UHPC自收缩,但掺量过高会导致UHPC安定性不良,5%掺量时补偿效果较为理想。