持续负温(-5℃)养护条件下含气混凝土性能劣化及孔结构发展规律试验研究

通过对比负温养护、标准养护条件下5种不同含气混凝土试块在不同龄期下的抗压强度值及内部孔结构,分析持续负温(-5℃)养护条件下含气混凝土抗压强度的发展规律,针对持续负温(-5℃)养护条件,对少害孔的范围进一步明确;并从混凝土内部孔隙分布状况对引气类混凝土普遍存在的强度缺失进行研究。试验结果表明:持续负温(-5℃)条件养护对含气混凝土抗压强度的增长有明显的抑制作用,相同引气剂掺量下混凝土试块强度均小于标准养护试块的强度;同种养护条件下,受引气剂影响,混凝土的强度与引气剂掺量间均呈现负相关;在负温养护环境条件下,实验中设置的最高掺量(0.2%引气剂掺量组别)含气混凝土结构整体密实性因浆体内部孔隙数量的增加而减弱,对混凝土自身的强度有一定影响,但引气剂的加入对负温环境混凝土的抗冻作用不可忽视。为了分析负温环境与引气剂掺量之间的平衡性,通过对含气混凝土在不同养护条件下孔结构发展规律的研究,在保证含气混凝土抗压强度劣化程度低、孔径结构相对优化的前提下,明确了负温(-5℃)条件下含气混凝土引气剂的最优掺量。

低负温养护下混凝土导热系数试验研究

以青藏高原的冻土地区的钻孔灌注桩工程为研究背景,采用热流法导热仪,基于稳态法测试低负温恒温养护下不同龄期时处于非饱和状态混凝土的导热系数,分析了不同养护温度、养护龄期和水灰比对混凝土导热系数的影响。研究结果表明:混凝土导热系数与水灰比和养护温度均呈负相关,且养护温度对混凝土导热系数的影响最大。其次是养护龄期,随着养护龄期的增加,混凝土的导热系数呈下降趋势,养护初期导热系数的下降幅度大于养护后期。

CaCl_(2)与BaCl_(2)复配对水泥浆抗负温劣化和硫酸盐侵蚀的试验研究

随着我国“西部大开发”和“一带一路”发展战略的深入推动,冻土区施工日渐增多,负温劣化和硫酸盐侵蚀对水泥浆性能的负面影响给工程建设带来了安全隐患。通过-20℃恒温无预养水泥浆水化试验,利用XRD、SEM、TG、CT和力学测试等手段对水泥浆水化产物、孔隙结构、力学性质等进行分析,综合评价了CaCl_(2)-BaCl_(2)复配使用对水泥浆在负温和硫酸盐环境下水化性能的影响。试验结果表明:相比于单一使用CaCl_(2),添加BaCl_(2)不仅可以促进水泥浆水化程度,还可与SO_(4)^(2-)反应,减少高硫型水化硫铝酸钙(又称钙矾石,AFt)的生成,提升水泥浆抗硫酸盐侵蚀能力;CaCl_(2)-BaCl_(2)复配使用时BaCl_(2)的合理掺量为10wt%~15wt%,此时水泥浆具有相对最优的水化产物、孔隙结构和力学性质,其抗负温劣化和抗硫酸盐侵蚀能力也得到了显著提高。该研究结果可为冻土区工程建设提供理论参考和技术借鉴。

负温养护下水泥稳定粉质黏土的剪切特性研究

水泥稳定土广泛应用于寒区岩土的改良,明晰负温养护条件下水泥稳定土剪切强度的主控因素及变化机制对于寒区工程安全运维具有重要意义。本文开展了不同养护温度、水泥含量、含水率、龄期条件下水泥稳定粉质黏土的剪切特性试验,分析了负温养护下水泥稳定粉质粘土剪切强度的变化规律。结果表明:负温养护下水泥稳定土的抗剪强度小于常规养护下水泥稳定土的抗剪强度;不同养护温度下水泥稳定土的剪切破坏形态表现出不同程度的脆性效应;抗剪强度随着水泥含量的增加而增大,初始含水率为16%~20%时对水泥稳定土强度增长最为有利;水泥稳定土的黏聚力随着水泥含量的增加而增大,随着初始含水率的增加先增大后减小;内摩擦角随着水泥含量及初始含水率的增加也呈现先增大后减小的趋势。

负温下风电混塔拼接胶的抗流挂性能和可工作时间研究

总结了结构拼接胶的研究现状,对比了现有相关标准对结构拼接胶的技术要求差异,研究了负温(-5℃)环境下4种风电混塔结构用拼接胶的抗流挂性能和可工作时间。结果表明:4种结构拼接胶在负温环境下的抗流挂性能均较好,可工作时间与流挂长度成正比关系;当环境温度高于结构拼接胶的适用温度时,会加快固化速率,缩短可工作时间,容易导致节段拼接性能有所损失甚至失效;当环境温度低于结构拼接胶的适用温度时,会减缓固化速率甚至不固化,影响施工进程,也易使节段发生硬接触而破坏;应结合风电混塔的实际施工环境条件选用合适的结构拼接胶。

负温环境下风电混塔拼接胶搅拌阻力、体积稳定性研究

节段胶拼技术随着预制装配式塔筒的发展,在风电混塔领域得到了广泛应用,且负温环境的混塔拼接缝的施工性能至关重要。研究了不同环氧树脂与固化剂含量比的环氧胶黏剂在负温(-5℃)环境下的施工性能,并提出了环氧胶黏剂搅拌阻力、体积稳定性的评价方法。结果表明:-5℃负温环境下,环氧胶黏剂具有较好的无约束线性收缩率,但搅拌阻力会有所增加。

负温环境下磷酸二氢钠对磷酸镁水泥力学性能的影响

采用磷酸二氢钠(SDP)部分替代磷酸二氢钾制备磷酸镁水泥,研究磷酸二氢钠对磷酸镁水泥负温环境早期力学性能的影响。研究结果表明,磷酸二氢钠可以缩短磷酸镁水泥凝结时间,当磷酸二氢钠用量质量分数达到75%时,磷酸镁水泥净浆的最终凝结时间为6 min 30 s。-10℃环境下,当磷酸二氢钠完全替代磷酸二氢钾时,MPC基材料的增强效果最好,但凝结时间却最短,不足6min。复合磷酸二氢钠和磷酸二氢钾可提高MPC的早期抗折强度及粘接强度,且磷酸二氢钠的质量分数在0~50%,粘接强度随着磷酸二氢钠含量的增加而增加;当磷酸二氢钠质量分数高于50%时,粘接强度开始下降。

高空模拟试车台进气系统负温试验的温度压力耦合特性分析

针对高空模拟试车台进气系统负温试验过程中的温度压力耦合难题,利用耦合参与矩阵与线性变参数模型的方法,对系统的耦合特性进行了定量分析与总结。首先,通过耦合参与矩阵对系统线性化后的单个平衡点进行耦合特性分析,并通过仿真对比系统阶跃响应以验证方法的有效性。其次,在此基础上,利用线性变参数方法对负温试验任务下的耦合特性进行仿真、分析和总结系统的耦合特性,为后续基于耦合分析的控制设计奠定了工程理论基础。

新疆阿拉尔地区C30负温混凝土受冻临界强度试验研究

研究了不同配合比下C30混凝土在-5~-20℃受冻温度下的受冻临界强度,同时采用快冻法对达到受冻临界强度的混凝土在-15℃温度下进行冻融循环试验。试验结果表明:未掺防冻剂混凝土在受冻时,其预养护时间和受冻临界强度具有规律性的变化。受冻温度愈低,混凝土预养护时间愈长,受冻临界强度愈大。但在相同受冻温度下,掺防冻剂负温混凝土的受冻临界强度呈不同程度的降低,且无规律性。掺与未掺防冻剂负温混凝土在达到受冻临界强度后,后期抗压强度均有所保障,但抗冻性较标准养护条件下的混凝土劣化严重。

低负温下灌浆施工缺陷对套筒连接性能的影响研究

装配式混凝土剪力墙结构连接形式主要为灌浆套筒连接,灌浆套筒连接节点性能对剪力墙力学性能有很大影响。在施工过程中,套筒易出现灌浆施工缺陷,特别是在低负温环境下,更易发生施工缺陷。对15个低负温环境下施工的半灌浆套筒进行拉拔试验,以不同灌浆料中部缺陷程度为试验变量,研究各试件的破坏模式、荷载-位移曲线、承载能力、变形能力及黏结强度等,分析了不同缺陷程度对半灌浆套筒力学性能的影响规律,评价了半灌浆套筒连接接头性能。建立了考虑灌浆缺陷的有限元模型,数值模拟结果与试验结果符合较好。

负温环境下复合磷酸盐对磷酸镁水泥性能的影响

川藏线海拔较高,大部分地区受冰雪灾害影响,混凝土道路易遭受损伤,对修补材料提出了更高的要求。针对严寒环境适应较好的磷酸镁水泥(MPC)存在低温下强度发展较慢的问题,探究了在负温(-5℃)环境下,磷酸二氢钾和磷酸二氢钠复合加入对MPC强度、水化特性、微观结构的影响。结果表明,复合掺加磷酸二氢钠可以显著提高MPC的强度,3 h抗压强度达到了41.2 MPa,相比于纯磷酸二氢钾组提高了776.6%,28 d抗压强度可达70.0 MPa以上。磷酸二氢钠的加入可促进新的水化产物生成,即Na-Struvite,该水化产物多为无定形或针状,可以有效填充孔隙,细化孔径,有利于强度的提高。

负温养护下磷酸镁水泥基材料研究现状

随着基础工程建设持续推进,特别是在寒冷地区冬季施工,材料性能必将受到不同程度影响。磷酸镁水泥基材料具有优越的低温性能,因此收到了建筑行业的关注。文章整理了负温养护下不同材料类型磷酸镁水泥基材料的性能,并研究了有益组分对磷酸镁水泥基材料的影响,旨在磷酸镁水泥基材料在建筑行业中的应用为提供理论依据。

负温桥墩修补用聚乙烯醇纤维灌浆料的研究与应用

研究了负温下混凝土桥墩修补用聚乙烯醇(PVA)纤维灌浆料的性能,并将其应用于工程实践,得出如下结论:防冻剂的掺加能够提高灌浆料的负温适应性,质量分数为0.3%时满足应用要求;PVA纤维的掺加能够降低灌浆料的流动度,提高抗压强度,大幅度提高混凝土的界面拉伸黏结强度,最佳体积分数为0.3%;PVA纤维的掺加能够提高灌浆料的负温适应性。

低负温下锚固长度对半灌浆套筒连接性能试验研究与数值模拟

为研究低负温下锚固长度对半灌浆套筒连接力学性能的影响,本文在-5℃低负温环境下,设计并制作了7组21个不同锚固长度的半灌浆套筒钢筋连接试件,通过单向拉伸试验,研究锚固长度对套筒连接破坏形态、承载力、以及变形能力的影响,并采用ABAQUS进行数值模拟。研究结果表明:试件破坏形式为钢筋拉断破坏和钢筋拔出破坏;钢筋锚固长度减小对试件承载力及变形性能影响较大,当锚固长度≤4d时,发生钢筋拔出破坏,试件承载力和变形能力均显著降低,当试件≤3d时,未达到屈服段,承载力影响很大。锚固长度为4.6d时,位于临界锚固长度,灌浆料对钢筋的锚固性能和钢筋的极限抗拉强度处于平衡状态。通过有限元分析,模拟结果与试验结果吻合较好,屈服荷载、极限荷载误差均在5%以内。

不同负温和含水率模拟月壤SHPB试验与分析

为了解月球永久阴影区月壤的动态力学性能,以玄武质模拟月壤进行动态冲击试验,研究不同负温、不同含水率及不同应变率加载下模拟月壤的动态应力-应变曲线特性、动态抗压强度和破坏特征,分析动态抗压强度、动弹性模量与模拟月壤负温、含水率、应变率的关系。试验结果表明:动态抗压强度与应变率呈正相关关系;破坏形态类型主要为锥形剪切破坏和颗粒状粉碎破坏;破碎块度分布具有良好的分形特征。研究结果能为未来月球资源研究提供参考。

恒定负温养护下复合胶凝材料的水化程度研究

为研究水泥-矿粉复合胶凝材料在恒定负温养护环境下的水化程度规律,采用10%、20%、30%的矿粉等量替代硅酸盐水泥,在-5、-10℃负温环境下恒定养护,进行复合胶凝材料在各个龄期的水化热测定、物相分析和热重分析,计算了各龄期的水化程度,并用CEMHYD 3D模型进行水化模拟用以与试验数据相互对比、验证。结果表明:在恒定负温养护条件下,掺入矿粉可以提高复合胶凝材料水化前期的水化程度,对应于不同的养护温度,矿粉掺量存在相应的最优掺量;CEMHYD 3D模型可以较好得模拟负温养护条件下复合胶凝材料的水化进程,但对矿粉水化反应的模拟有些许偏差。

掺防冻泵送剂负温混凝土强度研究

通过对LNC 5 3型负温混凝土防冻泵送剂性能的研究 ,总结了掺防冻泵送剂负温混凝土在负温条件下强度发展规律。结果表明 ,掺LNC 5 3型负温防冻泵送剂可在 - 5～ - 1 5℃的条件下确保结构实体混凝土强度能持续增长 。

负温环境下防冻剂和保温材料对混凝土受冻临界强度的影响

研究了不同环境温度(-5、-10、-15℃)下防冻剂对混凝土受冻临界强度的影响,分析了保温材料(毛毡)热阻对混凝土预养时间的影响,并建立了保温材料热阻和覆盖厚度分别与混凝土预养时间的关系模型。结果表明:掺入适量防冻剂有效降低了混凝土的受冻临界强度;在相同环境温度下,混凝土表面温度每升高10℃,预养时间减少12%~20%;在相同混凝土表面温度下,环境温度每升高5℃,预养时间减少10%~16%;保温材料热阻与混凝土预养时间符合Origin软件中的YldFert模型,且拟合精度较高;结合YldFert模型和保温材料热阻计算公式,可以得到不同环境温度下,保温材料覆盖厚度的计算方法。

通电加热养护对负温混凝土温度场影响试验研究

在-10℃恒温恒湿环境下,通过浇筑模型试验块,监测负温混凝土在无温度补偿、表面温度预热补偿、内部温度预热补偿三种养护工况下混凝土水化内部温度场分布规律。结果表明,在表面温度预热补偿作用下,负温混凝土整体温升最高,且温度场均匀性较好。因此,负温混凝土施工时,建议采取加热模板措施,通过间接提升负温混凝土表面养护温度,从而避免混凝土发生冻害,确保混凝土水化反应正常运行.

建筑外墙保温系统负温砂浆研究

试验制备了掺加不同类型早强剂的黏结砂浆和抹面砂浆,研究了单掺早强剂、复掺早强剂和缓凝剂,复掺不同种类早强剂并掺入憎水剂对黏结砂浆和抹面砂浆的负温条件和正温条件力学性能及体积稳定性能的影响,得到了能够应用于负温条件(-10℃)下且耐久性能佳的建筑外墙保温系统黏结砂浆和抹面砂浆。