面向残余应力检测的聚碳酸酯在溶剂环境下的初始应力-开裂时间关系

本研究利用四点弯曲应力松弛实验装置,获得了聚碳酸酯(PC)材料在不同比例甲苯/正丁醇混合溶剂中的初始应力-开裂时间实验数据;依据离散数据的几何相似性,建立了一个指数关系模型,拟合得到了初始应力-开裂时间的连续分布,并基于对拟合曲线的抽样误差分析,建立了残余应力与初始应力之间的关系式,可用于提高PC制品残余应力的检测精度。

矿渣微粉掺量对混凝土收缩开裂的影响

收缩开裂是现代混凝土劣化的重要原因.采用改进的椭圆环收缩开裂试验、自由收缩和抗折强度试验,以及不同养护条件下混凝土抗压强度对比试验来综合评价矿渣微粉掺量对混凝土收缩开裂的影响.结果表明,矿渣微粉掺量为40%～50%时,胶砂初始开裂时间明显增长,混凝土自由收缩减小,混凝土早期收缩开裂性能显著改善,混凝土抗压强度达到最高;标准养护条件比干燥养护条件对矿渣微粉混凝土强度的发展更有利.

掺高效减水剂水泥砂浆的早期开裂研究

采用多通道椭圆环收缩开裂试验、自由收缩试验和强度试验综合评价了萘系(UNF)、聚羧酸类(PC)高效减水剂对水泥砂浆体积稳定性及早期开裂的影响.结果表明,高效减水剂的掺入延长了水泥砂浆的初始开裂时间,从而降低了水泥砂浆的开裂敏感性.高效减水剂降低水泥砂浆开裂敏感性的效果为:聚羧酸类>高浓型萘系>普通型萘系.掺高效减水剂均增大了水泥砂浆的自由收缩值,且水泥砂浆自由收缩值随着高效减水剂掺量的增加而增大.高效减水剂控制水泥砂浆体积稳定性的效果为:聚羧酸类>普通型萘系>高浓型萘系.聚羧酸类高效减水剂的掺入减小了水泥砂浆的最大裂纹宽度,而萘系高效减水剂的掺入则加快了水泥砂浆最大裂纹宽度的发展速度.在干燥养护条件下,掺聚羧酸类高效减水剂比掺萘系高效减水剂更能有效地提高水泥砂浆28 d的强度.

矿渣、粉煤灰掺量对混凝土收缩、开裂性能的研究

收缩、开裂是影响现代混凝土耐久性的主要因素,为评价掺合料对混凝土收缩、开裂的影响,通过圆环开裂试验、收缩试验来评定矿物掺和料对混凝土收缩开裂的性能。圆环开裂试验主要表征混凝土试件在约束条件下抵抗干燥收缩应力的能力,收缩试验则表征试件的体积变形,收缩是开裂的原因,也是影响开裂的最重要因素。结果表明矿渣掺量在一定范围内时可抑制混凝土的开裂,混凝土的自收缩随矿渣掺量的增大而增大,干缩随矿渣掺量的增大而减小。粉煤灰可有效抑制混凝土的开裂,随掺量的增大抑制作用越显著;粉煤灰掺量越大对自收缩的抑制作用越明显,混凝土的干缩略有增大。总的来看,粉煤灰较矿渣可更好地抑制混凝土的收缩与开裂。

减水剂对砂浆早期开裂行为的影响

采用多通道椭圆环收缩开裂测试手段、自由收缩和强度试验综合评价了聚羧酸类、萘系和木质素系减水剂对水泥砂浆早期收缩开裂和强度的影响.结果表明,掺减水剂均延长了砂浆初始开裂时间,从而降低了砂浆的开裂敏感性.就减水剂降低砂浆开裂敏感性而言,聚羧酸类和高浓型萘系高效减水剂是行之有效的.掺聚羧酸类和掺木质素系减水剂都减小了砂浆的最大裂纹宽度,而掺萘系则加快了砂浆最大裂纹宽度的发展速度.掺高效减水剂均增大了砂浆自由收缩值,且萘系比聚羧酸类减水剂更能增大砂浆自由收缩值,而掺木质素系减水剂能稍微降低砂浆的自由收缩值.在干燥养护条件下,掺高效减水剂比掺木质素系减水剂更能有效地提高砂浆抗折和抗压强度,且掺聚羧酸类减水剂又比掺萘系高效减水剂更为有效.

减水剂对水泥基材料早期开裂影响的研究

为研究减水剂对水泥基材料体积稳定性及其早期开裂的影响,采用多通道椭圆环收缩开裂测试手段、自由收缩和强度试验等方法测试了掺聚羧酸类、萘系和木质素系减水剂砂浆的早期收缩开裂和开裂敏感性。研究表明,掺减水剂均延长了砂浆初始开裂时间,从而降低了砂浆的开裂敏感性,且高效减水剂比木质素系减水剂更能有效地降低砂浆的开裂敏感性。掺高效减水剂增大了砂浆的自由收缩值,且萘系比聚羧酸类减水剂更会增大砂浆自由收缩值,而掺木质素系减水剂能稍微降低砂浆自由收缩值。减水剂控制砂浆体积稳定性的效果为:木质素系>聚羧酸类>萘系。掺聚羧酸类和掺木质素系减水剂都减小了砂浆的最大裂纹宽度,而掺萘系则加快了砂浆最大裂纹宽度的发展速度。在干燥养护条件下,掺高效减水剂比掺木质素系减水剂更能有效地提高砂浆抗折和抗压强度,且掺聚羧酸类减水剂又比掺萘系高效减水剂更为有效。

矿渣、粉煤灰掺量对混凝土收缩、开裂性能的研究

收缩开裂是影响现代混凝土耐久性的主要因素,通过圆环开裂试验、收缩试验来评定矿物掺和料对混凝土收缩开裂的影响,结果表明矿渣掺量在一定范围内时可抑制混凝土的开裂,混凝土的自收缩随矿渣掺量的增大而增大,干缩随矿渣掺量的增大而减小。粉煤灰可有效抑制混凝土的开裂,随掺量的增大抑制作用越显著。粉煤灰掺量越大对自收缩的抑制作用越明显,混凝土的干缩略有增大。

矿物掺和料对混凝土收缩、开裂的影响

收缩开裂是现代混凝土劣化的主要因素，通过圆环开裂试验、收缩试验来评定矿物掺和料对混凝土收缩开裂的影响规律，结果表明矿渣掺量在一定范围内时可抑制混凝土的开裂，混凝土的自收缩随矿渣掺量的增大而增大，干缩随矿渣掺量的增大而减小。粉煤灰可有效抑制混凝土的开裂，随掺量的增大抑制作用越显著，粉煤灰掺量越大对自收缩的抑制作用越明显，但对混凝土的干缩有增大的趋势。

矿物掺合料对水泥砂浆强度和早期开裂的影响

综合评价了粉煤灰、硅粉对水泥砂浆早期收缩开裂和强度的影响,进一步研究了粉煤灰、硅粉对砂浆自由收缩、初始开裂时间以及初始开裂时抗折强度的影响,在本试验材料体系内,优化出开裂敏感性相对较优的水泥基材料组成。

矿物外加剂对水泥基材料收缩开裂的影响

主要考察了粉煤灰和硅粉对水泥基材料体系早期开裂敏感性的影响,并测定水泥基材料的自由收缩。研究表明:掺硅粉砂浆通常更容易出现早期收缩开裂,而掺粉煤灰对水泥基材料早期开裂有一定程度的抑制作用。且适当选择辅助胶凝材料的品种和用量,降低水泥基材料自由收缩以及限制收缩,并保证收缩应力的变化与强度等力学性能的发展相协调,这样可以降低水泥基材料的开裂敏感性。

减缩剂对水泥基材料早期水化及收缩变形性能的影响

采用非接触式电阻率测定仪和半绝热实验方法分别研究了减缩剂对常温和半绝热条件下的水泥浆体早期水化的电阻率和温升的影响,对比研究了减缩剂对水泥砂浆在干燥条件和常温水中养护时的线性长度变化与强度发展情况的影响,应用五路裂缝测定仪研究了减缩剂在水泥砂浆中的抗裂效果.结果表明:在常温条件下减缩剂会延缓水泥早期水化,而在半绝热条件下则会加速水泥早期水化;减缩剂主要提高干燥环境下的水泥砂浆的抗裂性能,降低其线性收缩值与强度增长,推迟其约束收缩初始开裂时间,而对水中养护的砂浆无补偿收缩效应,因此不利于控制热裂缝.分析表明,减缩剂在水泥基材料中应用时不仅具有物理作用,而且具有化学作用.

水泥基材料中高效减水剂应用效果的检测方法

采用水泥浆体流动度、混凝土减水率、坍落度及强度增长率等指标确定了2种萘系高效减水剂的掺量,研究了二者在此掺量下对相同配比砂浆的流动度及经时损失、开裂敏感性及干湿变形的影响。结果表明:与水泥适应性均较好的2种萘系高效减水剂在各自掺量下,所配制的砂浆具有相同的初始流动度及流动度经时损失变化,但其初始开裂时间与干湿变形却存在差异,说明在评价高效减水剂的应用效果时除了检测与水泥的相容性外还应考虑其对水泥基材料收缩变形性能的影响;不同外加剂对水泥基材料体系碱度的适应能力不同,较高的碱度会增加材料的开裂敏感性。

延迟性补偿收缩剂对水泥基材料变形的影响

以早期补偿收缩组分LE(Lime,Early)和后期补偿收缩组分ML(Magnesia,Later)组成的复合型补偿收缩剂NF-M为对象,通过对砂浆限制膨胀率与强度、自由收缩与膨胀、约束收缩开裂以及现场混凝土温度和应变的测试,研究了NF-M对水泥基材料收缩变形性能的影响。结果表明:掺NF-M砂浆的膨胀率和强度均能达到混凝土膨胀剂规范[JC476-2001]的标准,且其强度与掺轻烧MgO、钙钒石型膨胀剂的砂浆相近,而早期补偿收缩率较大、后期补偿收缩能力优异;虽然NF-M不会明显降低或增加砂浆在干燥环境下的线性收缩,但可有效推迟砂浆的约束收缩初始开裂时间。因此,NF-M可较好地协调混凝土从凝结硬化到结构发展各龄期的各种变形值,从而有效提高混凝土的抗裂能力。