沙漠地区混凝土强度与抗裂性能规律研究

为研究沙漠地区不同养护方式下混凝土强度发展规律和不同强度等级混凝土抗裂性能,采用C35和C50混凝土在施工现场进行试验研究.通过圆环法试验探究混凝土强度增长与抗裂性能之间的关系,研究结果表明:(1)通过两种强度等级混凝土不同养护方式下强度增长与裂缝观测对比分析,不同养护方式对混凝土早期强度增长影响存在差异,保温保湿养护下混凝土早期强度增长最快.(2)在控制外界影响因素和混凝土外部养护条件的同时,高强度等级混凝土裂缝开裂时间和裂缝宽度均早于或大于低强度等级混凝土,混凝土强度等级越高越容易开裂.合理的养护方式对抑制和延缓混凝土裂缝的开展有重要影响,其中保温保湿养护下混凝土裂缝开裂较晚且发展缓慢.(3)裂缝的发展与混凝土早期强度增长密切相关,通过不同养护方式下混凝土强度增长与裂缝发展曲线分析,抗裂圆环裂缝的产生集中于混凝土强度增长最快的阶段,因此要重视实际工程中混凝土早期强度增长过程中的裂缝防控.     

基于平板法纤维混凝土早期抗裂性能试验研究

通过平板约束试验研究整体式聚丙烯纤维混凝土、整体式钢纤维混凝土、层布式混杂纤维混凝土、整体式混杂纤维混凝土的早期抗裂性能,并与基准混凝土进行对比研究.结果表明:掺加纤维的混凝土,其早期开裂时间延迟,裂缝条数、最大裂缝宽度、裂缝总长度、单位面积裂缝的数量、总裂缝面积均有不同程度的减小,纤维掺入混凝土中能显著改善混凝土的早期抗裂性能;在纤维掺人的混凝土中,纤维掺入方式不同,混凝土抗裂效果也不同.经对比分析,混杂纤维混凝土的抗裂性能要优于单掺纤维混凝土;层布式混杂纤维混凝土的抗裂效果要好于整体式混杂纤维混凝土.     

不同温度下锂渣混凝土的早期抗裂性能

针对新疆的特殊地理区域和矿渣资源,用刀口法对不同温度下锂渣混凝土早期抗裂进行了研究。试验结果表明:锂渣掺量在一定范围内可以控制混凝土早期裂缝,且最优掺量为30%;高温时锂渣混凝土的耐久性优于素混凝土的耐久性;锂渣水化产物的膨胀性能够补偿高性能混凝土的早期收缩,从而提高高性能混凝土的早期抗裂性能。     

粉煤灰对混凝土抗裂性能综合评价研究

设计收缩、小圆环约束开裂、水化热、极限拉伸率以及抗氯离子渗透性等五种试验方法来考核粉煤灰对高性能混凝土抗裂性能的影响。研究结果表明：粉煤灰能够改善高性能混凝土的工作性、降低早期弹性模量和水化热、7d后强度能够快速增长并逼近基准混凝土，能够有效的提高混凝土的抗裂性能。     

锂渣、粉煤灰高性能混凝土早期抗裂机理研究

通过对锂渣、粉煤灰高性能混凝土早期抗裂性能进行试验研究,结果表明水胶比对混凝土早期抗裂性能影响较大,粉煤灰的塑化作用以及锂渣水化产物的膨胀性能够补偿高性能混凝土的早期收缩,从而提高高性能混凝土的早期抗裂性能。     

粉煤灰对混凝土抗裂性能的影响

抗裂性能好的混凝土一般都具有较高的抗拉强度、较低的弹性模量和较小的干缩。干缩和弹强比是评价混凝土抗裂性能的两个重要指标 ,抗裂性能好的混凝土一般都具有较低的干缩和弹强比。本文在试验的基础上 ,论述了混凝土的干缩和弹强比随粉煤灰掺量的变化关系 ,指出混凝土的抗裂性能随粉煤灰掺量的增加而提高 ,并对粉煤灰提高混凝土抗裂性能的机理进行探讨。     

高掺量粉煤灰碾压混凝土层面抗裂性能研究

针对碾压混凝土筑坝快速施工技术的筑坝材料采用高掺量粉煤灰与低胶凝材料用量的技术特点，本文结合高坝建设关键技术国家“九五”科技攻关课题，重点研究高掺量粉煤灰的碾压混凝土层面，在不同工况条件下的层面抗裂性能及其提高层面抗裂性能的措施。     

磷矿渣对碾压混凝土抗裂性能的影响

磷矿渣作为碾压混凝土掺合料的研究表明:胶凝材料的水化热随磷矿渣掺量的增加而大幅度下降;碾压混凝土的强度早期随磷矿渣掺量的增加而降低,但增长更快,因而后期强度更高;掺磷矿渣能降低混凝土的弹性模量,特别是早期弹性模量;碾压混凝土的极限拉伸值随磷矿渣掺量的增加有所提高;碾压混凝土的干缩随磷矿渣的掺入而增大,但后期差别不大;磷矿渣掺入碾压混凝土能改善碾压混凝土的力学性能和热学性能,从而也提高了它的抗裂性.     

自密实轻骨料混凝土约束收缩试验及抗裂性能研究

试验采用高强页岩陶粒及Ⅰ级粉煤灰制备工作性能良好的自密实轻骨料混凝土(SCLC),通过环形约束收缩试验,进行密封与外侧面干燥两种条件下的约束收缩试验,研究自密实轻骨料混凝土约束收缩应变随着龄期发展规律及抗裂性能.研究结果表明:自密实轻骨料混凝土在3 d前的自生收缩与干燥收缩大于普通混凝土,14 d后的自生收缩与干燥收缩低于普通混凝土;掺加Ⅰ级粉煤灰可以明显提高新拌SCLC浆体的工作性能,也能有效抑制SCLC的自生收缩,但其掺量应该控制在25％以内较合适;以开裂风险系数η作为混凝土的抗裂性能评价指标,自密实轻骨料混凝土的抗裂能力要高于普通混凝土,但SCLC在达到临界开裂状态后很快产生贯穿性裂缝,其开裂的时间反而比普通混凝土早.     

基于有限元的不同聚丙烯纤维掺量的纤维增强混凝土抗裂性能研究

纤维增强混凝土具有良好的抗裂性能.为了研究其抗裂性能,以聚丙烯纤维为增强体,水泥混凝土为基体,采用Rhino Grasshopper建模软件建立不同纤维掺量的纤维增强混凝土模型.使用有限元软件ANSYS APDL中的结构静力模块模拟纤维增强混凝土的静态位移压缩过程,进而判断聚丙烯纤维对混凝土抗裂性能的影响规律.结果 表明:混凝土裂缝主要由内部向边界递增拓展,聚丙烯纤维可以明显减少混凝土边界区域的裂缝数量,但会造成混凝土局部之间材料属性的差异,使混凝土的裂缝拓展和分布不均衡,不利于判断纤维混凝土塑性阶段的抗裂性能;混凝土裂缝数量随纤维掺量的增多呈先增加后减小的趋势,最佳的纤维掺量为0.9 kg/m3;纤维最大拉伸应力范围占其拉伸屈服强度的5％～10％,同等掺量条件下适当提高纤维的弹性模量可减少纤维的拉伸应变,增强纤维增强混凝土抗裂性能.     

纤维对混凝土早期抗裂性能的影响

通过试验,对不同掺量的纤维混凝土基本力学性能、早期抗裂性能与基准混凝土试件进行了对比研究.结果表明,在混凝土中掺入纤维后,其力学性能有不同程度的提高;混凝土初裂时间延迟,最大裂缝宽度减小,裂缝总面积显著降低.掺入纤维可以有效地提高混凝土的早期抗裂性能.     

减缩型聚羧酸减水剂提高混凝土早期抗裂性的作用研究

减缩型聚羧酸减水剂(SRPC)是一类兼具减缩与减水双重作用的新型混凝土外加剂,它对混凝土早期抗裂性的作用将影响其在工程中的应用。本文利用平板抗裂试验对比测试了掺SRPC、聚羧酸减水剂(PCE)及小分子减缩剂(SRA)的混凝土早期抗裂性,并通过对表面张力、收缩率、孔结构、水化热等参数的分析,讨论了SRPC影响混凝土抗裂性的作用机理。试验结果表明,尽管SRPC在掺量0.15%(质量分数)下的减缩效果弱于掺量1.5%(质量分数)的SRA,但SRPC表现出更佳的早期抗裂性能。机理分析表明,SRPC除了与SRA都是通过降低孔溶液表面张力及改变毛细孔结构从而减少混凝土的收缩外,还通过延缓水泥水化速率、降低早期水化放热量、抑制混凝土中水分蒸发等作用,改善混凝土的早期抗裂性。     

基于温度-应力试验的混凝土抗裂性研究进展

阐述了开裂试验架和温度–应力试验机的工作原理、仪器设备发展和完善的过程。介绍了过去40年里基于温度–应力试验的早龄期混凝土抗裂性研究的进展情况。给出了采用温度–应力试验机考察骨料品种和温度历程对早龄期混凝土抗裂性影响的两个研究案例。对温度–应力试验需要进一步深入研究的几个问题进行了探讨,如：试验设备和试验方法的标准化、约束度控制、弹性模量测试精度、试件的损伤累积及早龄期徐变计算方法等。     

粉煤灰高强轻骨料混凝土早期自收缩及抗裂性试验研究

掺入不同细度的粉煤灰等量取代水泥10％～30％,制备了粉煤灰高强轻骨料混凝土,采用自行设计试验和椭圆环法试验分别研究了早期自收缩变形和抗裂性能,并与基准样进行了对比分析.结果表明:随粉煤灰的掺入,混凝土早期自收缩得到抑制,且随粉煤灰掺量的增加,自收缩随之减小,粉煤灰细度越高,减缩效果越明显;而在低水胶比条件下,水胶比越低,自收缩增大越显著;另外,骨料的预湿状态对自收缩影响较大,未预湿轻骨料显著增加了早期自收缩变形.椭圆环抗裂性试验表明,粉煤灰的掺入显著改善了轻骨料混凝土抗裂性能,且粉煤灰细度越高,早期抗裂性能增强越显著.因此,在实际工程中,粉煤灰的掺入可作为减小高强轻骨料混凝土早期自收缩和提高抗裂性能的技术手段.     

粉煤灰对肯斯瓦特水库混凝土面板早期抗裂性能的影响

面板堆石坝中混凝土面板是坝体的重要防渗结构,而大量的工程实践证明,面板混凝土存在着大量的水平裂缝的基因。因此,如何从面板混凝土配合比设计中尽可能减轻或降低这种易裂缝风险而提高混凝土的耐久性,是混凝土面板堆石坝进一步发展的关键技术难题之一。本文以粉煤灰作为掺合料,研究在混凝土中掺加不同掺量的粉煤灰时,混凝土的抗裂性能有何变化。通过试验研究发现:随着粉煤灰掺量的增加,混凝土单位面积上的总开裂面积减少,说明混凝土的抗裂性能显著提高。     

高温热害隧洞衬砌混凝土早期抗裂性能试验研究

通过建立正交试验并使用刀口法研究温度、水胶比和粉煤灰掺量对高温热害隧洞衬砌混凝土早期抗裂性的影响,结果表明:温度、水胶比和粉煤灰掺量三个因素中,温度是影响混凝土早期抗裂性的主要因素,粉煤灰掺量次之,水胶比对试验指标无明显影响。混凝土早期抗裂性能随温度的增加而降低;当温度高于60℃时,粉煤灰对提高混凝土的早期抗裂性有明显贡献,试验确定的最优粉煤灰掺量为25%;由最优尺度回归模型建立的方程为单位面积总开裂面积=0.879×温度-0.178×粉煤灰掺量。     

高速公路桥梁高强大体积混凝土结构早期裂缝分析与对策

从结构设计、混凝土材料自身性质和施工三个方面,分析了高强大体积混凝土结构早期开裂的原因,并针对高强大体积混凝土早期自收缩和温度收缩过大的特点,建议该类混凝土在配制时采用大掺量粉煤灰降低水化热温升和减小自收缩、掺用聚丙烯纤维阻裂增韧和掺用膨胀剂补偿收缩的防裂技术,以及施工时严格控制混凝土浇筑温度,加强保温保湿养护的防裂措施.同时,提出了进行混凝土抗裂性能评价方法研究的必要性和重要性.     

混凝土裂缝渗透结晶自愈合评价方法研究

针对渗透结晶型混凝土裂缝自愈合评价需求,制备了空白混凝土和自愈合混凝土,分别采用裂缝宽度观测法、相对强度恢复法和抗渗恢复法对两种混凝土自愈合效果进行了评价研究.结果表明,采用裂缝宽度观测法评价渗透结晶型裂缝自愈合的适用性较差;相对强度恢复法和抗渗恢复法评价混凝土裂缝自愈合的效果良好;可联合运用相对强度恢复法和抗渗恢复法对混凝土宏观裂缝和微裂缝的自愈合效果进行综合评价.     

含玻璃纤维的沥青混凝土抗裂性能的评价

玻璃纤维可有效改善沥青混合料的抗裂性能,而沥青混合料的开裂模式并不唯一,剪切及拉伸复合作用下,玻璃纤维对沥青混合料开裂模式的影响规律尚不清楚。因此,为了确定玻璃纤维对沥青混合料开裂模式的影响,利用非对称半圆弯拉试验调查研究了玻璃纤维增强沥青混合料在-10℃和20℃的断裂力学指标。结果表明,在中温和低温状态下,从模式Ⅰ到模式Ⅱ临界应力强度因子先减小后增加,玻璃纤维会降低沥青混合料的中温临界应力强度因子。玻璃纤维可有效提高沥青混合料中、低温临界断裂能。在Ⅰ/Ⅱ型开裂模式下,玻璃纤维的增韧效果最佳。