高分子乳液型养护剂的研制及应用

通过优化养护剂组分,研制出有效保水率高、在新鲜混凝土面成膜快的高分子乳液型养护剂,室内对比研究了三种养护方式(标准养护、自然养护和养护剂养护)对混凝土强度、耐久性和塑性收缩、开裂的影响,并采用该养护剂在干旱风沙地区进行了工程应用。结果表明,与标准养护相比,养护剂养护下混凝土7d前强度不降低,56d强度仅降低约5%,90d自然碳化深度为0,氯离子渗透性略有增加;成膜养护剂能有效降低混凝土塑性收缩和开裂程度,用于干旱风沙地区混凝土养护具有明显的技术经济性能优势。

邢汾高速公路桥梁高性能混凝土应用研究

以邢汾高速公路洺水大桥为工程背景,采用紧密堆积模型对C50高性能混凝土进行配合比设计,通过试验验证了混凝土性能,并采用透水模板布对混凝土表面进行了强化处理。试验结果表明,双掺粉煤灰与矿渣粉是配制低渗透性混凝土的经济、有效途径,矿物掺合料的较佳掺量为30%～40%;采用紧密堆积模型可使常用胶凝材料用量降低20kg/m3左右;采用透水模板布后混凝土结构外观无气孔、砂线等缺陷,表层混凝土氯离子扩散系数显著降低,仅为使用钢模板的表层混凝土的14%。

京张铁路超大断面隧道衬砌混凝土制备技术

针对新建京张铁路长城车站超大断面隧道衬砌的结构特点和环境条件,通过优选原材料、优化混凝土配合比、微集料填充、温度收缩与干燥收缩补偿等途径,试验配制出高充填性、低水化热、低收缩和高密实的衬砌混凝土;提出了自粘式保湿养护膜与充气式气模相结合的新型养护措施,有效解决了衬砌混凝土养护不足的问题。采用优化后混凝土配合比在长城车站进行了试用,优化后混凝土温度峰值为53.4℃,30 d龄期时实体混凝土未出现开裂现象,混凝土气体渗透系数为0.24×10-16m2,仅为优化前混凝土的12%。

富水区地铁隧道衬砌混凝土防渗技术及应用

针对目前隧道渗漏水的现状和原因,摈弃以室内试件抗渗等级评价衬砌混凝土防渗性能的传统思路,以改善混凝土流动性及抗裂性进而提升实体结构防渗性能的新思路来进行衬砌混凝土的配制。在此基础上,通过流动性控制、外加剂改性、内养护减缩等途径开展了衬砌混凝土性能优化研究,制备出了不依赖于现场施工水平的大流动性内养护抗裂衬砌混凝土,并结合施工缝及变形缝等细部防水措施,在某富水区地铁隧道进行了工程应用,取得了较好的防渗漏效果。

混凝土表面缺陷修饰涂料的研制及应用

针对混凝土施工中出现的色差、水纹、砂线和麻面等缺陷,通过原料选择和组分优化,研制了一种兼有防护性能的混凝土表面缺陷修饰涂料,测试了其关键性能,研究了涂刷该涂料后混凝土外观、抗渗性能和耐腐蚀性变化。结果表明:所研制的修饰涂料粘结强度为2. 2 MPa,水接触角为126. 22°;涂刷该涂料后,带缺陷混凝土与正常混凝土色差为3. 93,混凝土3 h、24 h吸水率分别降低56%、60%,28 d、56 d电通量分别降低51%、43%,硫酸盐腐蚀条件下120 d强度衰减率仅2%,有效提升了带缺陷混凝土的表面质量。

高吸水树脂基内养护水分在水泥浆体中的释放及水化规律

以高吸水树脂(SAP)为内养护水分蓄存载体,采用核磁共振法研究了内养护水分在水泥浆体中的释放规律,探索了其对水泥浆体毛细负压的影响以及参与水化的特征。结果表明,高吸水树脂基内养护水泥浆体的0.1~6ms弛豫峰和32.7~200.9ms、231.0~1629.7ms弛豫峰分别由毛细水、内养护水产生;内养护水分的释放始于水泥浆体水化加速期,内养护时间随蓄水SAP掺量的增加而延长;释放出的内养护水分降低了水泥浆体的毛细负压,同时也促进了水泥浆体的水化;SAP仅控制的是内养护水分的释放速率,内养护水泥浆体与直接增加相同额外水量的浆体后期水化程度相当。

CRTS Ⅰ型无砟轨道道床板裂缝成因分析及应对措施

针对CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道道床板混凝土易开裂的问题,通过对实体结构调查,阐释了道床板混凝土的各种裂纹形式及其成因,并从设计、材料和施工3个方面提出了降低道床板混凝土开裂风险的技术措施。针对极端大风干旱地区环境特点,提出采用双掺保水-预蓄补水组分配制道床板自养护混凝土的技术思路,以期实现混凝土塑性阶段保水和硬化阶段内部持续补水的自养护功效,进而降低其开裂的风险。

内养护对混凝土抗裂性及水化的影响

用3种高吸水聚合物(super-absorbent polymer,SAP)作为内养护剂,通过研究其在饱和Ca(OH)2溶液中的吸水特性及配制混凝土的工作性进行优选.研究了优选SAP掺量及粒径对混凝土早期变形和抗裂性的影响,并通过水化热测试、X射线衍射分析内养护的作用机理.结果表明:经优选的内养护剂可减小混凝土的早期变形,提高混凝土抵抗塑性收缩、自收缩开裂的能力及水泥水化程度;内养护剂掺量对混凝土抗裂性、水泥水化程度的影响较大,而其粒径变化所带来的影响则相对较小.

内养护补偿收缩混凝土的抗裂性能

研究了UEA(硫铝酸钙类膨胀剂)和HCSA(硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂)的膨胀特征,比选出适宜于配制补偿收缩混凝土的膨胀剂;研究了内养护对补偿收缩混凝土抗压强度、早期变形、干缩落差和抗裂性的影响,并在西北大风干旱地区开展了内养护补偿收缩混凝土的现场应用试验.结果表明:HCSA的膨胀效能高、膨胀速率快、对后期水分补充的依赖程度低,掺量(质量分数)为6%时可满足混凝土补偿收缩的要求;内养护可提高HCSA的膨胀效能,减小补偿收缩混凝土的塑性收缩和干缩落差,提高补偿收缩混凝土的抗裂性;内养护补偿收缩混凝土用于西北大风干旱地区暴露面大的薄壁平板实体结构时具有良好的抗裂性.

钢管拱自密实混凝土的配制与应用

根据钢管拱桥的连续泵送顶升施工工艺与现场施工条件需求,提出了钢管拱自密实混凝土的性能要求及合适的性能评价方法.通过混凝土配合比基本参数优化、外加剂复掺、矿物掺和料选用等配制技术,试验配制出初始坍落度大于240 mm,坍落扩展度大于650 mm,扩展时间T50为5~15 s,4 h坍落度零损失,常压泌水率为0,强度等级达到C60以上的收缩补偿钢管拱自密实混凝土,并在工程中成功应用.

我国铁路沥青混凝土技术研究进展

全断面铺筑沥青混凝土是铁路路基防排水技术的重大举措。文章介绍了沥青混凝土的主要性能特点及其在国内外铁路工程中的应用情况,从力学适用性、防水抗渗性和界面安全性3个方面阐述了铁路基床表层铺筑沥青混凝土的关键技术和研究进展,提出了铁路全断面铺筑沥青混凝土机械化施工的合理化建议。

大风干旱地区预防混凝土结构开裂的试验研究

针对西北大风、干旱的气候特征,选取具有代表性区段浇筑墩、道床板混凝土,从混凝土的内养护和外养护两方面出发,研究了内养护材料、模板类型和新型外养护方式对混凝土结构抗裂性的影响。结果表明,内养护材料能显著减小混凝土的早期收缩,降低混凝土早期开裂程度,同时不降低混凝土的强度和耐久性;透水模板布和保湿养护布不仅可以显著改善混凝土结构的外观,还能有效预防混凝土开裂和降低混凝土结构表面的渗透性。

泵送顶升钢管拱自密实混凝土施工技术

根据钢管拱桥桥型特点、连续泵送顶升施工工艺、现场施工条件和环境气候条件,提出了钢管拱自密实混凝土的性能指标要求、泵送顶升施工流程、施工准备、泵送顺序、辅助设计、施工中应急处理措施与施工技术要点等方面的施工方案,现场配制出了工作性良好的高强补偿收缩自密实混凝土。根据该施工方案,经良好的现场施工组织与控制、浇筑过程监控,全桥各钢管拱混凝土的泵送顶升施工均取得成功。

复合桥面铺装混凝土早期裂缝成因分析与预防措施

针对复合桥面铺装中混凝土早期开裂的常见病害,从铺装层混凝土干燥收缩变形的影响因素和约束类型分析了裂缝的形成原因。开展了不同胶凝材料用量和不同养护方式下混凝土塑性和硬化收缩变形性能研究,并从结构措施、混凝土材料和施工工艺等方面提出了减少收缩变形和改善约束的技术措施。

黔东南地区变质岩骨料的碱活性及预防措施

选取黔东南不同地区的典型变质岩,研究其骨料的基本物理力学性能;采用岩相分析法、快速蒸养法、砂浆长度法等研究了其碱活性特征.结果表明,黔东南地区变质岩骨料的针片状、石粉含量较高,细度模数较大.变质岩骨料因含一定微晶石英成分而具有潜在碱硅酸活性,属慢膨胀型活性骨料.快速蒸养法与砂浆长度法对该地区变质岩骨料的碱活性判定结果存在明显差异,应采用2种试验方法对其碱活性进行综合评定.针对该地区变质岩骨料的碱活性特征,从碱活性判定方法、混凝土总碱量、大掺量粉煤灰、石粉含量、混凝土应用环境等方面提出了变质岩碱骨料反应预防措施.

西部铁路大体积混凝土防裂技术研究

我国西部地区具有大温差和大风速的环境特点,为了比较分析温差和风速对大体积混凝土抗裂性的影响,采用数值模拟技术量化计算了混凝土的温度和应力分布。结果表明,大温差和大风速条件下,混凝土具有较高的内外温度梯度和拉应力,特别是具有较高的早龄期拉应力,这是大体积混凝土开裂的主要原因,混凝土带模养护期间的保温和保湿养护是预防混凝土开裂的主要措施。进一步研究表明,采用保温养护技术可显著降低混凝土的内外温度梯度,采用透水无纺布衬里模板技术和预吸水组分内养护技术可有效延长混凝土湿养护时间,是现阶段降低大体积混凝土开裂风险的主要措施。

Z比分数在混凝土配制强度试验验证中的应用

对混凝土配制强度进行多方验证,既是混凝土质量控制的常用手段,也是建设管理的重要环节。长期以来,由于缺乏对多方验证检测结果进行科学评价的依据,常常引发对验证处置结果的争论。本文以某高速公路建设中3个施工单位实验室和3个监理单位实验室对相同的2个混凝土配合比进行验证的强度检测结果为依据,采用稳健Z比分数的方法,对强度检测结果进行统计分析。依据统计得出的实验室间的Z比分数ZB和实验室内Z比分数ZW,分别对施工单位和监理单位实验室的检测能力做出评价,并对评价结果为不满意或存疑的实验室提出处置建议。

低回弹高早强喷射混凝土技术与工程应用

为降低喷射混凝土施工回弹率、提高其早期力学性能和长期耐久性能,结合铁路隧道复合式衬砌结构体系对喷射混凝土的性能要求,研发了喷射混凝土用功能材料,并提出低回弹高早强喷射混凝土制备技术。通过试验室试验和工程应用案例,验证了该功能材料配制技术的可行性和使用效果。试验室试验结果表明:喷射混凝土的施工回弹率与其流变参数密切相关,所研发的功能材料与速凝剂复掺可显著提高喷射混凝土的早期力学性能和耐久性能,并降低施工回弹率。工程应用结果表明:采用本文提出的技术后,所制备的隧道初支喷射混凝土的施工回弹率≤10%,喷射混凝土8 h抗压强度≥10 MPa,24 h抗压强度≥15 MPa,56 d电通量<1200 C,满足隧道高性能混凝土的施工要求。

高地热隧道衬砌混凝土的配制参数研究

针对西部地区隧道施工面临的高地热问题,研究了水泥种类对20、60、80℃的衬砌混凝土早期水化温升和抗压强度的影响,并模拟分析了隧道地热环境下不同含气量衬砌混凝土的塑性变形及抗压强度增长规律、外掺石粉制备的低含气量衬砌混凝土的工作性和力学性能以及不同种类保水剂对衬砌混凝土早期失水率的影响,提出了高地热隧道衬砌混凝土的最佳配制参数。结果表明:在高地热环境下低热水泥衬砌混凝土的水化温升较普通水泥衬砌混凝土降低了4℃,90 d抗压强度提高了11.5%~16.5%;衬砌混凝土的含气量越高,高温对其后期强度的降低幅度越显著;复掺石粉可有效改善低含气量衬砌混凝土的工作性,石粉掺量宜为6%~15%;保水剂聚丙烯酰胺对抑制衬砌混凝土早期失水的作用优于纤维素醚,聚丙烯酰胺掺量宜为0.05%~0.10%。

高原铁路无砟轨道道床板裂缝控制措施

针对高原严酷环境下无砟轨道现浇混凝土道床板易开裂的问题,从道床板铺设方式、道床板厚度和宽度、抗裂强化钢筋三方面对道床板结构进行了优化,从低收缩道床板混凝土配制、内养护技术两方面对道床板材料进行了优化,从机械化施工、高效保湿养护两方面对道床板施工工艺进行了优化,从而形成了无砟轨道道床板综合抗裂技术措施。在道床板合理设计、机械化施工的基础上,设计了三种方案在拉林铁路东嘎山隧道开展了现场试验,重点研究增设抗裂钢筋、掺内养护剂、喷涂成膜型养护剂对道床板混凝土抗裂性能的影响。试验结果表明,增设抗裂钢筋能一定程度上降低道床板八字裂缝,掺内养护剂可显著降低道床板八字裂缝、横向贯穿裂缝,成膜保湿养护可显著降低道床板表层龟裂。