高性能混凝土在中国水电工程中的应用

介绍了水电工程中应用的耐磨蚀的高性能和低水化热混凝土,提供了这类混凝土的综合参数和性能,包括渗水性、气孔率、坍落度损失、凝结时间、力学性能、尺寸稳定性、耐久性、抗磨蚀性、水化温升等,介绍了在各水电项目中,如葛洲坝、龙羊峡、水口、飞来峡和刘家峡水电站中应用这类混凝土的实践。     

激发剂对粉煤灰水泥胶凝材料水化性能的影响

用结全水量、三甲基硅烷化--气相色谱、差热分析和Ｘ射线衍射等方法研究了激发剂对偻煤灰水泥胶凝材料水化性能的影响,发现激发剂能加快粉煤灰水泥胶凝材料的水化速度再水化,使粉煤灰先解聚再水化,粉煤灰中单掺激发剂,水化反映难以进行,激发剂对粉煤灰水泥胶凝材料的水化产物种类影响不大。     

溴化钙对水泥基材料强度及微观结构影响

以溴化钙(CaBr₂)作为早强组分,研究低温5℃下CaBr₂的早强性能,及其对净浆水化热、产物组成、微观形貌和孔结构的影响.结果表明:CaBr₂早强性能优异,且使28 d强度不降低;对温度-5～20℃具有良好适应性,温度越低,早强作用越显著.当温度低于5℃以下,掺1.0%CaBr₂时,净浆1、3、7和28 d抗压强度比分别达到299%、179%、157%和134%,各龄期强度均超过对比样20℃养护下的强度.当温度为20℃时,CaBr₂的掺入使水泥水化诱导期缩短、加速期提前,水化放热速率、放热量增大.CaBr₂促进了低温下水泥熟料的水化,且生成水化溴氧铝酸钙[Ca₄Al₂O₆Br₂·10H₂O]的新物质,大量水化产物相互堆积,细化了水化初期(7 d前)试件的孔径,最可几孔径减小,总孔隙率降低,试件微观结构更加致密.     

5 ℃低温下复合早强剂性能与早强机理

以溴化钙、溴化锂和三异丙醇胺3种组分设计新型低温早强剂,研究5℃下低温早强剂的早强性能及其对混凝土综合性的影响,并探讨其早强作用机理.结果表明:掺低温早强剂C50混凝土,5℃养护1 d、3 d、7 d、28 d龄期下抗压强度较对比样分别提高57%、32%、23%和12%,混凝土各龄期强度已接近对比样在20℃下的强度.低温早强剂会使混凝土干缩略有增大,56 d前混凝土电通量增大0.7%～10.1%.5℃低温下,掺低温早强剂水泥水化生成新的含溴C-S-H凝胶和水化溴氧铝酸钙产物,孔隙或凝胶产物表面有针棒状钙矾石、片状Ca(OH)_2晶体生成,产物微观结构更加致密,孔径细化,总孔隙率降低.     

严酷条件下水工混凝土性能调控技术研究

针对高温环境、高含泥量骨料、长距离输送严酷施工条件,以及高碱活性骨料应用、多离子作用的高侵蚀环境、高水头大泄量严酷运行条件下水工混凝土所面临的系列重大技术难题,本文从施工性能调控技术、碱骨料反应评价和抑制技术、抗侵蚀性能评价技术、磨蚀-空蚀作用评价和抗冲磨性能优化技术4个方面进行了系统探讨和总结.详述了保坍抗泥型聚羧酸系减水剂在混凝土中的长效保坍机制,碱骨料反应风险快速评价方法和"自免疫"机理及其抑制技术,氯离子扩散、硫酸盐侵蚀理论模型,以及磨蚀-空蚀试验设备、方法和优化技术.本研究成果丰富了水工混凝土性能调控理论与技术,可为重大工程科学决策提供重要的技术支撑.     

温度历程对早龄期混凝土抗裂性的影响

采用温度-应力试验机,研究了两种骨料组合的大坝混凝土在绝热、温度匹配及20℃恒温养护模式下的综合抗裂性,并以绝热模式的混凝土成熟度为基准,控制恒温与温度匹配模式试验开始降温的时间和降温速率(0.5-1.0 ℃/h).结果表明:绝热养护模式下混凝土应力发展较快,开裂温度较高,两种混凝土的抗裂性能差别较显著;另两种模式下,...     

基于温度-应力试验机的大坝混凝土抗裂性综合评价

为了综合评价早龄期大坝混凝土的抗裂性,以2种不同骨料组合的大坝混凝土为例,采用温度-应力试验机法与常规评价方法,进行了混凝土抗裂性试验.结果表明:由于骨料弹性模量与热膨胀系数的差别,骨料品种对混凝土的抗裂性有着明显的影响;采用开裂温度作为综合评价指标,能够有效地评价不同混凝土的抗裂性;相对于常规单项性能试验而言,温度应力试验涵盖了早龄期混凝土的力学、热学及变形性能的发展全过程,评价结果更为客观,且大大缩短了评价周期.这种试验方法适用于混凝土配合比筛选及抗裂性综合评价.     

锂渣粉对碱-硅反应的抑制效果及其自身微膨胀的分离

为了客观评价锂渣粉抑制碱-硅反应(ASR)的效果,进行了锂渣粉抑制ASR的试验和分离锂渣粉自身微膨胀的试验.用砂浆棒快速法对比了锂渣粉与粉煤灰单掺或复掺对ASR的抑制效果,当掺量为20%时,锂渣粉的抑制效果为76%,而粉煤灰的抑制效果可达93%,表明同掺量下锂渣粉对ASR的抑制效果远不如粉煤灰.采用砂浆棒快速法,使用非活性大理岩骨料测试在锂渣粉掺量为0,10%,20%,30%时的膨胀率,计算得到不同掺量下锂渣粉产生的微膨胀(膨胀率约0.005%~0.015%),然后从相应锂渣粉掺量下采用活性砂岩骨料时的膨胀率中减去锂渣粉的微膨胀,从而从锂渣粉抑制活性骨料ASR效能试验的膨胀值中分离出锂渣粉产生的自身微膨胀.采用60℃快速混凝土棱柱体法,进一步证实了混凝土中锂渣粉导致的早期微膨胀以及锂渣粉对ASR的抑制效果.结果表明:锂渣粉会导致砂浆或者混凝土在早期发生微膨胀;测试锂渣粉抑制ASR的效果时,需分离这种微膨胀;锂渣粉掺量为30%以上时,可有效抑制砂岩骨料的ASR,抑制效果约89%,略逊于同掺量粉煤灰的典型抑制效果.