型钢混凝土剪力墙用高强高性能混凝土收缩与抗裂性能研究

剪力墙结构是当前建筑物最为主要的结构形式。随着高层建筑建设速度以及规模持续加快,混凝土质量要求也在不断提高。在建筑物建设的过程中,不仅需要保障结构安全性以及功能性,更需要高效利用各类建筑材料达到绿色、持续发展的目的。随着建材领域研究速度的不断加快,高强高性能混凝土已经逐步运用到高层建筑建设中,尤其在型钢混凝土剪力墙结构,这种结构在高层建筑中使用率较高。与常规混凝土相比,高强高性能混凝土在收缩性以及抗裂性方面更具备优势。本次研究主要对型钢混凝土剪力墙用高强高性能混凝土收缩与抗凝性能的特点进行分析。

铜尾矿砂制备装配式建筑用高强灌浆料的研究

利用铜尾矿砂替代石英砂作为骨料制备水泥基灌浆料,以满足装配式建筑领域的需求。研究了铜尾矿砂替代率、灌浆料水灰比以及灰砂比对铜尾矿砂装配式建筑用灌浆料性能的影响。研究结果表明:水灰质量比0.29,灰砂质量比0.9,铜尾矿砂代替率70%时,添加适当的化学助剂,铜尾矿砂灌浆料的流动度、强度、膨胀率等均满足JG/T 408—2019的各项性能要求,尾矿砂的使用降低了灌浆料的生产成本。

大流动性高强轻集料混凝土早期收缩特性研究

【目的】探索大流动性高强轻集料混凝土(high workability and high strength lightweight aggregate concrete,HHLC)的收缩特性,以期为HHLC推广应用提供参考依据。【方法】采用高强页岩陶粒制备HHLC,通过室内试验测量其自生收缩应变及总收缩应变。【结果】HHLC的28 d自生收缩应变仅为57×10^(-6),总收缩应变为203×10^(-6),与相同强度等级的自密实混凝土(self-compacting concrete,SCC)及普通混凝土(normal concrete,NC)相比,HHLC的早期自生收缩应变及总收缩应变最小;HHLC收缩变形的发展规律与SCC、NC收缩变形的基本一致,但HHLC在前3 d出现微膨胀现象,膨胀值约为10×10^(-6);在HHLC的总收缩应变中,自生收缩应变占比较小,收缩应变主要表现为外干燥引起的干燥收缩应变,且水胶比越小,干燥收缩应变越大;粉煤灰对降低HHLC的早期收缩效果明显,但粉煤灰的掺量不宜超过25%;用混凝土收缩计算模型MC90计算NC的变形,适用性较好,但用来计算SCC、HHLC的变形,误差较大。考虑掺合料及骨料对HHLC收缩特性的影响,对现行规范中的MC90模型进行修正。【结论】采用低吸水率的高强页岩陶粒制备的HHLC具有良好的工作性能及体积稳定性,在结构工程中应用前景广阔;修正后的MC90模型对HHLC具有较好的适用性。

低收缩高模量超高强混凝土制备技术研究

针对超高性能混凝土(UHPC)胶凝材料收缩大,弹性模量低等问题,通过添加玄武岩粗骨料和高强细骨料制备出具有高弹性模量(>54 GPa)、低收缩(<300με)和超高强(>150 MPa)的UHPC,并研究粗骨料掺量与细骨料种类对UHPC力学性能及收缩的影响。结果表明:随着粗骨料掺量的增加(0~800 kg/m3),UHPC抗压强度先提高后降低,静力受压弹性模量几乎呈线性提高;粗骨料掺量为0~200 kg/m3时,UHPC的抗弯拉强度变化较小,粗骨料掺量在200~800 kg/m3增加时,UHPC的抗弯拉强度明显降低;随粗骨料掺量的增加(0~800 kg/m3),UHPC的收缩逐渐减小,粗骨料掺量为600 kg/m3时,180 d收缩值为292με,仅为无粗骨料时的72.7%。

砂率对高强再生混凝土的力学及干燥收缩性能影响研究

再生混凝土的综合利用可缓解矿石资源压力,实现低碳循环可持续经济。该研究采用砂率(34%,36%,38%,40%)和再生骨料替代率(0,30%,50%)为控制变量,以抗压强度、抗拉强度、抗折强度及干燥收缩变形为指标,详细探讨砂率和再生骨料替代率对高强再生混凝土的性能影响规律。研究表明:高强再生混凝土的力学强度均随着再生粗骨料的增加而逐渐降低,适量的砂率会产生高强度的再生混凝土坍落度,可以提升再生混凝土的密实度,脆性和塑性变形能力,并提高其力学强度。高强度再生混凝土的干缩率变化率在90 d后逐渐趋于稳定,砂率和干缩率的变化呈良好的线性关系。增加砂的比例能在一定程度上降低再生粗骨料对高强度再生混凝土干缩的影响。

低温环境补偿收缩混凝土在桥面湿接缝的应用研究

为解决钢-混组合桥梁湿接缝混凝土冬季施工时收缩徐变大、热量散失快、温度控制难等问题,设计了高强早强补偿收缩混凝土,采取控制混凝土原材料、混凝土拌制运输、浇筑和养护环节温度等措施,对钢-混组合桥桥面湿接缝混凝土冬季施工技术进行了研究。结果表明:膨胀剂掺量10%、早强剂掺量1.5%时,水中养护7 d限制膨胀率达3.6×10^(-4),14 d后转移至恒温恒湿养护室养护,28 d限制膨胀率达1.5×10^(-4),1 d抗压强度达到28 d的55%,28 d抗压强度为71.9 MPa,早期抗压强度高,能很好补偿混凝土的早期收缩。采取原材料保温加热、混凝土拌制运输和浇筑等过程保温,利用聚苯板和电热膜对翼缘板保温和加热,在混凝土表面覆盖薄膜、电热板加热,用棉被和双层篷布保温等措施能有效地促进混凝土的水化过程。

桥梁铺装纤维高强混凝土的力学及收缩性能试验研究

为研究不同纤维对桥面铺装高强混凝土力学性能及收缩性能的影响规律,通过室内试验分别设计了不同玄武岩纤维和聚乙烯醇纤维掺量的高强混凝土试件,并针对不同龄期试件的抗压、抗折、抗拉强度以及干缩应变值进行对比分析。结果表明:玄武岩纤维和聚乙烯醇纤维的掺入均可有效提升高强混凝土的力学性能,且对于混凝土的收缩变形均具有明显抑制效果,玄武岩纤维对于混凝土的抗压强度、抗折强度及干缩性能改善效果更好,而聚乙烯醇纤维则对混凝土的抗拉强度改善效果更为显著,其中玄武岩纤维的最佳掺量为0.15%,聚乙烯醇纤维的最佳掺量为0.1%。

超高层超大构件高强混凝土防收缩开裂技术措施

为了解决超高层超大构件高强混凝土易开裂问题,消除超大构件开裂对建筑结构的影响,因而采用超高层超大构件高强混凝土防收缩开裂技术,通过配合比试验调整配合比,增设抗裂钢筋,箍筋外侧增设抗裂钢丝网的方式,有效控制超限连梁裂缝的产生,保证了工程施工质量,避免了后期超限连梁裂缝维修加固,节约了后期维修成本。

高强无收缩灌浆料在混凝土缺陷处理中的应用

近年来,高强无收缩灌浆料作为一种新型混凝土缺陷修补材料,具有高流动度、早强、高强、无收缩等特性,可确保混凝土结构整体强度和耐久性要求,在混凝土结构加固领域中值得推广应用。

高强无收缩混凝土灌浆料在结构加固改造中的应用

近年来,随着国内加固行业的逐步兴起,各种新型加固材料在加固领域里得以充分利用,早期主要用于设备安装的高强无收缩混凝土灌浆料现已逐步应用于结构加固改造工程中。从实际工程应用的角度上,介绍了该材料的技术性能并着重总结了高强无收缩混凝土灌浆料在结构加固改造中的典型应用以及实际工程案例。

高强无收缩灌浆料在南水北调工程混凝土缺陷处理中的应用

高强无收缩灌浆料作为一种新型混凝土缺陷修补材料,具有高流动度、早强、高强、无收缩等特性,可确保混凝土结构整体强度和耐久性要求,在混凝土结构加固领域中应值得推广应用。

高强无收缩混凝土灌浆料在结构加固改造中的应用

近年来,随着国内加固行业的逐步兴起,各种新型加固材料在加固领域中得以充分利用,早期主要用于设备安装的高强无收缩混凝土灌浆料现已逐步应用于结构加固改造工程中。介绍了该材料的技术性能并着重总结了高强无收缩混凝土灌浆料在结构加固改造中的各种加固方法下的典型应用及实际工程案例。

复杂状态下桥用高强混凝土收缩徐变性能试验

针对大量大跨度预应力混凝土桥梁长期变形难以准确预测的现状,分析了多种高强混凝土收缩徐变预测模型分别在实验室和实际桥梁工程条件下的适用性,指出了现有预测模型并没有考虑大跨度预应力桥梁桥用混凝土早期受循环荷载作用等特点。制作了7组不同应力比、不同荷载循环周期的试件,对混凝土的收缩徐变性能进行了测试与分析。研究结果表明,高强混凝土早期遭受的循环荷载作用将明显加大混凝土徐变,而且徐变值受到应力比、循环周期等影响。

高强轻集料混凝土的早期自收缩研究

研究了高强轻集料混凝土的自收缩特性和影响因素。结果表明:高强混凝土的收缩主要是自收缩;水泥用量在一定范围内显著影响混凝土的自收缩;轻集料混凝土的自收缩有明显不同于普通混凝土之处,其早期自收缩比普通混凝土低,而后期自收缩高于普通混凝土,高强普通混凝土的自收缩在28d以后逐渐趋于稳定,而高强轻集料混凝土的自收缩在28d以后仍有比较明显地增加。研究发现,通过调整轻集料体积率,掺加适量粉煤灰,提高轻集料的预饱水程度能有效减小高强轻集料混凝土的自收缩。

大跨径桥梁高强混凝土收缩徐变特性研究

介绍了高强混凝土收缩徐变测试及其成果在大跨径预应力混凝土桥梁建设中的应用.分析论述了减水剂、早强剂和硅粉3类外加剂对收缩徐变的影响,以及收缩徐变与试件等效厚度的关系;构件尺寸和湿度条件仅与干徐变和干缩有关.提出可采用相似曲线平移法进行湿度调整,在缺乏徐变与等效厚度关系资料时可借鉴已有成果作插值推算.

高强混凝土的自收缩试验研究

论述了混凝土自收缩产生的机理、高强混凝土自收缩的特点及其危害性。在对比和分析国内外自收缩测定方法的基础上，建立了较为科学的自收缩测定方法。针对高强混凝土自收缩大，而且集中在早期发生的特点，本文还介绍了掺用粉煤灰通过改善高强混凝土的硬化速度而降低高强混凝土早期自收缩的探索性试验结果。初步试验表明：随着粉煤灰掺量的增加，高强混凝土的自收缩减小，并有“滞后效应”；粉煤灰掺量超过２０％后，降低自收缩的效果并不明显。

高强轻骨料混凝土的收缩及其影响因素的研究

高强轻骨料混凝土(HSLWC)的收缩性能是预应力HSLWC结构设计的重要参数.采用低吸水率(2.5%)轻骨料、28d抗压强度为55～65MPa的HSLWC,其180d龄期时的收缩率值范围是5.2×10-4～7.7×10-4,且180d龄期之内的收缩率统计值比JGJ51—2002规程的限值大0.7×10-4～2.8×10-4,这当中主要的差异发生在早期.HSLWC的收缩随轻骨料含水率和绝干密度的增大、胶凝材料用量的减少而减小.采用混合骨料(高、低吸水率轻骨料混合或轻骨料与普通密度粗骨料混合)、添加减缩剂,将有助于减小HSLWC的收缩.

影响高强轻集料混凝土收缩的若干因素

研究了高强轻集料混凝土的收缩特性及其影响因素.结果表明:轻集料混凝土的收缩特性明显不同于普通混凝土,其早期收缩率比普通混凝土低,而后期收缩率远远大于普通混凝土.高强普通混凝土的收缩在28d之后逐渐趋于平缓,而高强轻集料混凝土在28d以后仍具有较大的收缩.研究发现,通过提高轻集料的预饱水程度,掺加适量膨胀剂、粉煤灰或纤维,能够有效减小高强轻集料混凝土的收缩.

配筋对高强混凝土收缩徐变影响的试验研究

针对苏通大桥辅桥主梁采用的C60高强混凝土,通过室内标准环境下的混凝土徐变试验,将试验结果与现有5种徐变预测模型(ACI209-82、CEB-FIP90、GZ1993、B3和GL2000)进行比较,得到适用于苏通大桥辅桥高强混凝土的徐变模型,并根据高强混凝土的特点对其中的某些参数进行了修正。根据素混凝土和三种配筋率混凝土试件的收缩徐变试验,得出配筋对混凝土收缩徐变的影响规律。考虑混凝土收缩、徐变和松弛三者共同影响,推导了非预应力筋重心和预应力筋重心位置在不同截面高度时配筋对收缩徐变的影响系数计算公式,和试验结果吻合较好。最后根据大跨度预应力梁桥采用的混凝土特性和非预应力筋的布置状况,给出了大跨梁桥中配筋对混凝土收缩徐变影响系数的实用公式。

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。