聚乙烯醇纤维掺量对高延性地聚合物混凝土早期抗裂和收缩性能影响

研究了聚乙烯醇(PVA)纤维掺量对高延性地聚合物混凝土早期塑性收缩开裂、干燥收缩和自生收缩的影响.结果表明,与地聚合物混凝土相比,掺PVA纤维的高延性地聚合物混凝土抗开裂性能和抗收缩性能显著提高,PVA纤维体积掺量为2%的地聚合物混凝土抗开裂和抗收缩性能最好.基于试验结果,建立了收缩预测模型,该模型能够一定程度反映地聚合物混凝土早期收缩特征.

玻璃粉和生物炭对砂浆塑性收缩及开裂行为的影响

为探究可再生材料对砂浆塑性收缩及开裂的影响,本文选取玻璃粉和生物炭两种可再生材料,采用数字图像相关技术(DIC)定量评估不同掺量(2%、4%、6%,占水泥质量分数)玻璃粉和生物炭对砂浆塑性收缩和开裂行为的影响。结果表明,掺玻璃粉和生物炭组砂浆最大裂缝宽度均小于未添加玻璃粉和生物炭的对照组,因此添加2%~6%玻璃粉或生物炭对砂浆的塑性收缩及开裂均起到积极作用。玻璃粉表面光滑疏水,提高了砂浆的流动性,其填充效应和火山灰活性减缓了塑性收缩。生物炭具有多孔结构和吸水性,降低了砂浆的流动性,有效减缓了塑性收缩。

减缩剂对水泥砂浆及超高性能混凝土收缩性能的影响

研究了不同掺量的减缩剂(SRA)对水泥砂浆塑性收缩开裂、水泥水化热、水泥砂浆毛细管负压的影响,以及SRA掺量(1%、3%、4%)对超高性能混凝土(UHPC)抗压强度和收缩性能的影响。结果表明:SRA可显著降低水泥砂浆的开裂面积、平均和最大裂缝宽度,当SRA掺量为4%时,缓解塑性收缩开裂的效果最佳,开裂面积、平均和最大裂缝宽度与基准组相比分别降低了52.1%、35.0%和48.4%;SRA通过延缓毛细管负压的发展,降低了水泥砂浆的塑性收缩开裂;随着SRA掺量的增加,UHPC的抗压强度提高越明显,UHPC的收缩显著降低;当减缩剂掺量为4%时,UHPC的28 d抗压强度达140.0 MPa,收缩率最低。

聚丙烯纤维对水泥砂浆塑性收缩行为的影响

采用自行研制的水泥砂浆塑性收缩应力测试装置和非接触式测长装置,分别研究了低掺量的聚丙烯纤维对水泥砂浆塑性收缩应力和塑性收缩率的影响.结果表明:水泥砂浆的最大塑性收缩力约为28.5 N,最大塑性收缩开裂应力约为0.003 2 MPa;未经改性处理的聚丙烯纤维对水泥砂浆塑性收缩应力影响较小,塑性减裂作用较小,而改性聚丙烯纤维可使其塑性减裂作用明显增加;水泥砂浆的塑性收缩率约为3 600微应变,该数值明显大于水泥基材料硬化后的干燥收缩率;PP纤维对混凝土坍落度及力学性能影响不大,在使用时可主要关注其对水泥基材料的塑性减裂作用.

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.

常用无机盐对溶液表面张力及混凝土性能的影响

为研究混凝土中常用的无机盐类外加剂对混凝土性能的影响,采用吊环法测试了不同浓度氯化钠、氯化钙、硫酸钠和硝酸钙水溶液和饱和氢氧化钙溶液的表面张力。试验结果表明:加入无机盐两种溶液的表面张力均增大,且表面张力与溶液的浓度基本呈线性关系。并通过理论分析证明表面张力的增大对混凝土的许多性能有着不利作用,特别是对混凝土的塑性收缩、干缩以及早期开裂有十分不利的作用。

减缩剂的作用及其机理

通过对减缩剂作用和机理的研究表明,减缩剂能较大幅度的降低干燥收缩和相对较小的提高塑性收缩抗裂能力,但在一定程度上降低了砂浆的力学性能。从塑性抗拉强度、表面水份蒸发率和孔结构三个角度对减缩剂的作用机理进行了试验分析,结果表明:减缩剂的加入能较显著的降低水溶液的表面张力,同时也降低了砂浆表面的塑性抗拉强度,增大了表面水份蒸发率,它对塑性收缩抗裂的效果取决于对塑性抗拉强度和毛细管收缩应力影响的权重;表面张力试验表明,减缩剂减小干缩的机理主要在于降低了孔溶液的表面张力;从对孔结构的分析表明,减缩剂掺入后增大了孔隙率,并增加了孔径>0.1μm的孔的含量,从而降低了掺减缩剂的砂浆力学性能。

水泥砂浆塑性收缩开裂试验条件的研究

研究了约束状况、失水条件及试件厚度等因素对水泥砂浆塑性收缩开裂性能的影响 ,结果表明 :( 1 )增加钢筋框中部约束或取消钢筋框均可减少砂浆塑性收缩开裂性能 ;底部凹凸状约束及面层铺设钢丝网可使砂浆塑性开裂有所减小 ,但不能消除塑性开裂现象 ;基本去除约束的准自由状态可使砂浆免除塑性收缩开裂 .( 2 )失水条件对砂浆塑性收缩开裂有明显影响 .灯与电风扇同时开启所形成的“风吹日晒”比单纯“风吹”、“日晒”更易于使砂浆塑性收缩开裂 ;加强抹面处理可使塑性收缩开裂减小 ;维持较长时间的洒水养护可消除塑性开裂现象 .( 3 )增加试件厚度可减少砂浆的塑性收缩开裂 ;

聚丙烯纤维提高水泥砂浆抗塑性开裂的机理

研究了聚丙烯纤维掺量、长度和截面形状对砂浆早期塑性收缩抗裂性能、塑性抗拉强度和表面水分蒸发率的影响,结果表明:随着纤维掺量和长度的增加,抗塑性收缩开裂的效果随之提高;纤维长度对塑性收缩抗裂的影响较其掺量要复杂得多;截面形状为多边形的聚丙烯纤维对提高砂浆塑性收缩抗裂效果要好于圆形的.纤维掺量、长度及比表面积的增加有利于提高砂浆(水灰质量比0.36,灰砂质量比1∶2)的塑性抗拉强度,而对砂浆水分蒸发率的影响不是非常显著.聚丙烯纤维对塑性收缩抗裂的效果主要取决于其对塑性抗拉强度的提高.结合理论和试验分析,归纳出了聚丙烯纤维提高砂浆抗塑性开裂性能的效应图.

混凝土塑性收缩裂缝成因及防裂措施研究综述

本文综述了塑性收缩及其裂缝的形成机理、裂缝与蒸发的关系以及影响塑性收缩裂缝形成的因素 ,介绍了研究塑性收缩裂缝的典型试验方法 。

矿渣和粉煤灰对混凝土塑性收缩裂缝的影响

在试验室控制环境条件下研究了矿渣和粉煤灰对混凝土塑性收缩裂缝的影响,结果表明:比表面积在4000cm2/g左右的矿渣掺入混凝土后对塑性收缩裂缝影响不明显。水胶比在0 36及以上时,混凝土掺入粉煤灰后在塑性阶段较易开裂;水胶比在0 36以下时,混凝土掺入粉煤灰后对塑性收缩裂缝具有抑制作用。试验同时测试了新拌混凝土的水分损失。

水灰比对混凝土塑性收缩裂缝的影响

试验研究了水灰比对新拌混凝土塑性收缩裂缝面积和水分蒸发速率的影响。结果表明,水泥和集料用量一定的的条件下,在0.35～0.65范围内,混凝土拌合物的水分蒸发速率随水灰比的增加而增大;混凝土塑性收缩面积最大值对应的水灰比约为0.5,当水灰比小于0.5时,混凝土塑性收缩面积随水灰比的提高而增大,当水灰比大于0.5时,混凝土塑性收缩面积随水灰比的提高而减小。

环境条件对高强混凝土性能影响的试验研究

评价了变化的环境条件对新拌和硬化的高强混凝土性能的影响。采用试验室人工模拟的方法,研究了气温(T)、风速(υ)以及相对湿度(RH)对混凝土塑性收缩、抗压强度和孔隙构造的影响。结果表明:暴露的环境条件对新拌和硬化的高强混凝土的性能影响很大。混凝土的水蒸发速率、收缩变形、开裂面积都随着环境温度和风速的增加而增大,随着相对湿度的升高而降低;与低温和高相对湿度相比,塑性收缩裂缝在过高的温度和低相对湿度时开裂得更早,裂缝在有风时比无风时开裂早。拌和及养护的温度高,混凝土抗压强度低。在混凝土试件中,总的粗大孔在40℃浇注和养护时比在30℃浇注和养护时要多。变化的风速和相对湿度对混凝土的抗压强度有一定的影响。

水泥基体参数对砂浆塑性收缩开裂性能的影响

研究了水泥基材料基体参数对砂浆塑性收缩开裂性能的影响 .结果表明 :水泥品种不同 ,砂浆的塑性开裂性能不同 ;水泥标号增大 ,砂浆的塑性开裂也将加大 ;存在使砂浆塑性开裂最大化的水灰比 ;灰砂比越小 ,砂浆的抗塑性开裂性能越好 ;粗细集料、外加剂种类、混合料品种及掺量也对砂浆的塑性开裂性能有很大影响 .

掺聚羧酸减水剂的高强混凝土塑性收缩与抗裂性能研究

研究了掺聚羧酸减水剂对高强混凝土塑性收缩与抗裂性能影响。结果表明：水胶比在0．28～0．34范嗣内，随水胶比提高，掺聚羧酸减水剂的高强混凝土塑性收缩呈增长趋势，混凝土初裂时间延迟，裂缝面积增大。在0．15％～0．23％范同内提高聚羧酸外加剂掺量，高强混凝土塑性收缩降低，初裂时间延迟，裂缝面积呈减小趋势。与萘系及氨基磺酸盐系减水剂相比，在工作性相当的条件下掺聚羧酸减水剂有利于降低高强混凝土的塑性收缩，提高其抗裂性能。

用平板法研究高性能混凝土早期塑性收缩开裂

本文在分析总结国内外适用平板法研究混凝土塑性收缩开裂的基础上,采用我国新《混凝土结构耐久性设计与施工指南》方法,研究了掺聚丙烯纤维高性能混凝土塑性收缩,结果表明掺0 9%(重量比)聚丙烯纤维能有效抑制裂缝的产生和扩展,显著提高高性能混凝土抵抗塑性收缩的能力。研究结果还表明我国新《混凝土结构耐久性设计与施工指南》推荐的方法能对混凝土在不同厚度平面上提供足够的约束力,有效放大开裂现象,便于比较和观察,是一种较为实用和操作性较强的平板试验方法。

表观密度对水泥基材料塑性收缩开裂性能及强度的影响

采用物理发泡的方法研究影响轻质水泥基材料制备的因素,在水灰比为0.3、PCS-2速凝剂掺量14%、CaCl2掺量2.0%时,可制得轻质水泥基材料,其28d表观密度为85.9kg/m3时,抗压强度为0.063MPa;28d表观密度为97.7kg/m3时,抗压强度为0.077MPa;28d表观密度为113kg/m3时,抗压强度为0.12MPa;28d表观密度为144.5kg/m3时,抗压强度为0.25MPa。并探讨水泥基材料的表观密度对其收缩开裂性能的影响。结果表明:在一定范围内表观密度的下降可抑制其塑性收缩开裂;但密度低于276kg/m3,其收缩开裂程度严重。掺入0.6kg/m3的PP纤维,减裂率可达89.2%。

聚丙烯纤维水泥基复合材料物理力学性能研究(Ⅰ)——抗塑性干缩开裂性能

研究了采用不同工艺制作的3种不同几何形态的聚丙烯纤维在不同掺量情况下对水泥基材料抗塑性干缩开裂性能的影响.结果表明:(1)聚丙烯纤维几何形态对抗塑性干缩开裂性能有明显影响,拉丝PP纤维效果最好,膜裂ⅡPP纤维次之,膜裂ⅠPP纤维最差;(2)聚丙烯纤维掺量对抗塑性干缩开裂性能也有较大影响.随纤维掺量增大,抗塑性干缩开裂性能随之增强,在一定实验条件下,当拉丝PP纤维掺量(体积分数)≥0.10%时,可使水泥砂浆免于塑性干缩开裂.另外。

水泥砂浆塑性抗拉强度与收缩开裂的关系

研究了水泥砂浆塑性抗拉强度的实验测试方法及部分基体参数(水泥品种、水泥强度等级、外加剂种类、混合材品种及掺量)、纤维参数(纤维掺量、纤维直径、纤维长度)和实验条件(塑性失水条件、失水时间)对水泥砂浆塑性抗拉强度的影响规律,并分析了其与砂浆塑性收缩开裂总权重值的关系.结果表明:水泥砂浆的塑性收缩开裂性能主要与砂浆的塑性抗拉强度和砂浆中的毛细管收缩应力有关,且取决于该2因素的相对大小.另外,对砂浆塑性收缩开裂机理进行了探讨.

聚丙烯酰胺对水泥砂浆塑性收缩开裂性能的影响

通过测试水分蒸发速率、塑性抗拉强度、塑性收缩应力、抗裂指数和塑性收缩开裂权重值,研究了不同掺量(质量分数,下同)聚丙烯酰胺(PAM)增稠剂对水泥砂浆塑性阶段收缩开裂性能的影响.结果表明:PAM对水泥砂浆塑性收缩开裂有较好的减裂效果,随着PAM掺量的增加,在大风速下水泥砂浆水分蒸发速率总体上呈现减小趋势,但当PAM掺量大于0.08%时,水泥砂浆水分蒸发速率有所回升;水泥砂浆塑性抗拉强度和塑性收缩应力均随着PAM掺量的增加而减小,当PAM掺量达到0.06%后不再减小;随着PAM掺量的增加,水泥砂浆抗裂指数呈增大趋势,塑性收缩开裂权重值呈明显减小趋势.