MgO膨胀剂对超高性能混凝土(UHPC)工作性的影响及其机理研究

超高性能混凝土(UHPC)因卓越的耐久性能和力学性能而在工程领域具有广阔的应用前景。然而,UHPC收缩性较大,限制了其进一步推广和发展。氧化镁(MgO)膨胀剂具有膨胀稳定、活性可控的特点,并且与UHPC相适应,因此被视为有良好应用前景的UHPC膨胀剂。本研究旨在探讨不同活性和掺量的MgO膨胀剂对UHPC工作性的影响,并通过XRD和SEM等手段进一步解释不同活性MgO膨胀剂对UHPC工作性的影响机理。研究结果表明,在掺入MgO膨胀剂的UHPC中,在低速剪切下观察到剪切稠化现象,而在高速剪切下观察到剪切稀化现象。与水泥颗粒相比,MgO膨胀剂颗粒对水具有更强的吸附能力。因此,MgO膨胀剂的活性越高,UHPC的流动性降低越显著,且UHPC的动态屈服应力增加,这在实际工程中需要更多的泵送能量。

掺HCSA膨胀剂超高性能混凝土性能的研究

主要研究了HCSA型膨胀剂对UHPC工作性能、变形性能及力学性能的影响。试验结果表明,掺入此类膨胀剂使UHPC初凝时间变短,流动度降低;同时,选择合适掺量的膨胀剂后,UHPC的28d自收缩明显减小,并且掺入钢纤维的UHPC的干燥收缩被明显抑制;再者,适当掺量膨胀剂的加入能略微增加UHPC的抗压强度和抗折强度,因此HCSA膨胀剂是一种较理想的用于UHPC补偿收缩的外加剂。

氧化镁复合膨胀剂对高性能混凝土变形特性的影响

从氧化镁复合膨胀剂对高性能混凝土安定性能和力学性能的影响规律出发,系统研究了该新型氧化镁复合膨胀剂在不同养护方式下对高性能混凝土变形特性的影响规律.结果表明:在确保安定性的前提下,氧化镁复合膨胀剂在高性能混凝土适宜掺量为不超过8%.内掺8%的氧化镁复合膨胀剂对高性能混凝土力学性能影响不大,但对高性能混凝土的变形特性有显著影响.在饱水养护条件下,氧化镁复合膨胀剂既具有较大的早期膨胀性能,又具有一定的持续微膨胀性能;在密封养护条件下,氧化镁复合膨胀剂的掺入能完全消除高性能混凝土的早期自收缩,产生自膨胀;在干燥养护条件下,氧化镁复合膨胀剂的掺入对高性能混凝土的干燥收缩也表现出明显的抑制效果,至120d测试龄期时干燥收缩的减缩率仍然高达50.2%.

CSA膨胀剂对C80高性能混凝土性能影响及膨胀机理研究

研究表明在水灰比为0.5且掺10%CSA膨胀剂的砂浆中,砂浆膨胀性能在7 d时达到最大,其限制膨胀率为0.048 5%。不同CSA膨胀剂掺量的C80混凝土中,膨胀剂掺量越高混凝土早期强度越低,后期强度降幅小。在水化早期,膨胀剂掺量对混凝土限制膨胀率的影响较小,养护龄期14 d时达到限制膨胀率的最大值,较水灰比0.5砂浆的有所推迟且最大值受掺量影响大。膨胀剂的掺加对低水胶比水泥浆体水化早期体系的孔结构有改善作用,体系中钙矾石晶体未能充分生长,多以微针状分布于各个界面层间,体系中未反应的水泥颗粒较多。水化后期胶凝体系硬化后的浆体中包裹着竖条状形貌的钙矾石晶体,凝胶相具有良好的密实性。

膨胀剂、减缩剂对超高性能混凝土自收缩性能的影响

为了解决超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)存在的收缩开裂风险高等问题,研究膨胀剂、减缩剂对UHPC自收缩性能的影响,开展单掺膨胀剂或减缩剂UHPC的扩展度、基本力学性能及自收缩规律的试验研究,并在此基础上对膨胀剂与减缩剂双掺后的减缩效果进行研究.试验结果表明,膨胀剂或减缩剂单掺均提高UHPC扩展度;膨胀剂或减缩剂单掺均降低28 d抗压强度;掺膨胀剂、减缩剂UHPC的28 d自收缩发展可分为3个阶段:快速发展期、缓慢发展期、平稳期;单掺膨胀剂或减缩剂均有效抑制UHPC各阶段的自收缩,其中,膨胀剂HP-CSA质量分数为6.0%时减缩效果最佳,28 d减缩率达93.6%,减缩剂SBT■-SRA(I)质量分数为1.5%时减缩效果最佳,28 d减缩率为43.0%;膨胀剂与减缩剂双掺时未产生协同效应.

膨胀剂对高性能混凝土的裂缝控制作用

高性能混凝土具有许多优良性能 ,但其流态化和高强化也会使结构发生裂缝的倾向增大 ,与耐久性的主要设计目标相悖。对此掺入膨胀剂作为补偿收缩的技术措施。掺入膨胀剂对高性能混凝土的性能有益无害。

膨胀剂、减缩剂对超高性能混凝土圆环约束收缩性能的影响

为研究膨胀剂、减缩剂对超高性能混凝土(UHPC)圆环约束收缩性能的影响,开展了掺膨胀剂或减缩剂的UHPC的劈裂抗拉强度、弹性模量及圆环约束收缩试验研究,并对掺膨胀剂或减缩剂的UHPC的开裂风险、松弛性能进行了定量分析。分析结果表明:在本研究的掺量范围内,膨胀剂或减缩剂的掺入均提高了UHPC的7d劈裂抗拉强度;膨胀剂或减缩剂的掺入均降低了各阶段的钢环应变,(28d)最大降低幅度分别为30.7%、38.6%;膨胀剂的掺入使UHPC各龄期拉应力水平均降至安全控制值内,其中6%掺量的膨胀剂减缩效果最佳;减缩剂的掺入虽降低了UHPC的(3 d)拉应力水平,但拉应力水平仍高于安全控制值。

利用水淬锰渣、膨胀剂制备高性能混凝土研究

利用工业固体废弃物水淬锰渣制备高性能混凝土。研究结果表明,水淬锰渣的主要化学成分为SiO2、Al2O3、CaO和MgO,矿物90%以上为玻璃体,具有一定的潜在水凝性和火山灰性。内掺水泥用量30%的水淬锰渣和10%的膨胀剂,利用碎石和普通砂可配制强度达70～80MPa、坍落度达19～22cm性能良好的高性能混凝土。

掺加U型膨胀剂、粉煤灰的高性能混凝土试验研究

对掺加 U型膨胀剂、粉煤灰和高效减水剂的高性能混凝土与基准混凝土进行了对比试验研究 ,得出了这种高性能混凝土的水化热大幅度降低、放热高峰出现时间明显推迟 ,坍落度经时损失减少 ,凝结时间推迟 ,流动性增加 ,粘聚性、保水性好 ,无离析泌水现象 ,抗渗性能有明显的提高 ,干缩率显著降低 ,力学性能有所改善的结论 ,并对此做了一定的理论分析 .

膨胀剂对高性能混凝土的裂缝控制作用

高强和高性能混凝土的收缩开裂是比较突出的技术难题。根据对补偿收缩混凝土的研究与工程实践经验，阐述膨胀剂对高性能混凝土的裂缝控制若干理论问题，以及在设计和施工方面注意事项。

普通混凝土膨胀剂对高性能混凝土早期收缩的影响

在工程中为了防止高性能混凝土的裂缝产生 ,普遍采用掺加普通混凝土膨胀剂的方法 ,其效果不甚理想。高性能混凝土早期强度增长较快 ,其早期收缩也较大。而普通混凝土膨胀剂的膨胀速度较小 ,不能补偿高性能混凝土的早期收缩。试验研究了不同掺量和不同细度的膨胀剂对高性能混凝土的影响。

国家级重点新技术“HCSA高性能混凝土膨胀剂及其应用”专题报告会在长春举行

2008年06月15日赵顺增教授应吉林省土木工程学会、吉林省建设厅科技处、长春市建委邀请,在长春市会展中心作国家级重点新技术"HCSA高性能混凝土膨胀剂及其应用"

CSA膨胀剂对超高性能混凝土性能的影响

针对超高性能混凝土(UHPC)收缩大的问题,研究了硫铝酸钙类膨胀剂-CSA膨胀剂对超高性能混凝土体积稳定性、力学性能和工作性能的影响。运用诸多种材料测试技术,探讨了CSA膨胀剂对UHPC宏观性能的影响机理。实验结果表明:CSA膨胀剂小幅度提高了UHPC的早期强度,而对工作性能、凝结时间、长期抗压及抗折强度的负面影响小;掺加CSA膨胀剂虽然没有减缓UHPC内部相对湿度的下降速度,但该膨胀剂中双重膨胀组分硫铝酸钙和氧化钙在水化过程中分别生成了AFt和CH,产生膨胀作用,有助于降低UHPC的自收缩和干燥收缩。

关于“天津岩圣混凝土外加剂有限公司”冒名生产HCSA高性能混凝土膨胀剂的声明

近来网上有商贸信息,一家名为"天津岩圣混凝土外加剂有限公司"的厂商,声称与中国建筑材料科学研究总院共同研制开发新一代高性能混凝土膨胀剂"HCSA",实属假冒。

HCSA高性能混凝土膨胀剂在准朔铁路跨黄河特大桥工程中的应用

本文介绍了准朔铁路跨黄河特大桥工程在施工过程中,针对工程特点与技术要求,采用高性能的膨胀剂,并通过与施工相近的模拟试验的方法,对混凝土配合比进行优化设计,确定最佳技术方案,精心组织施工,从而取得了良好的效果。

养护条件对掺膨胀剂高性能混凝土体积稳定性的影响

本文研究了养护条件对掺膨胀剂高性能混凝土体积稳定性的影响。结果表明膨胀型高性能混凝土的膨胀主要发生在7d龄期内,UEA对混凝土早期收缩有较好的抑制作用,然而对后期收缩仍难控制,膨胀结束后的干燥收缩落差较大,养护条件对其体积稳定性有着显著影响,从而必须加强早期水养护并尽可能延长水养护时间。

合成纤维与膨胀剂对桥梁流态高性能混凝土初期开裂的控制作用

分析了合成纤维对混凝土的阻裂机理及膨胀剂的补偿收缩机理,并用收缩试验和温度—应力试验加以验证,通过工程应用实例进一步说明合成纤维及膨胀剂对大跨径桥梁流态高性能混凝土初期开裂的控制作用。

MgO膨胀剂对超高性能混凝土收缩性能的影响

为明确MgO膨胀剂(MEA)对超高性能混凝土(UHPC)收缩性能及抗压强度的影响,本文通过抗压强度和自收缩试验来评估不同活性、不同掺量MEA对UHPC的作用效果,并对其作用机理进行分析。结果表明,不同活性的MEA均能有效抑制UHPC的收缩,其中高活性的MEA水化速率相对较大,对UHPC早期的自收缩抑制效果明显。然而,MEA与水泥之间“争水效应”的存在,使得掺加高活性MEA的UHPC的抗压强度较同龄期掺加低活性MEA的UHPC的抗压强度低6%左右。MEA的掺量是影响其减缩效果的重要因素,当MEA掺量超过6%(质量分数)时,受UHPC基体自由水含量的限制导致其膨胀性能不能充分激发,难以进一步提升MEA的膨胀性能。综合考虑MEA对UHPC的收缩性能与力学性能的影响,本文建议选用活性值为220 s、掺量为6%的低活性MEA。

陶砂和膨胀剂对轻质超高性能混凝土力学性能及体积稳定性的影响

针对超高性能混凝土(UHPC)自重大、易收缩开裂的问题,通过使用不同预湿程度的陶砂以及不同种类和掺量的膨胀剂制备轻质UHPC,研究了陶砂与膨胀剂对轻质UHPC工作性能、力学性能和体积稳定性的影响。结果表明,随着陶砂预湿程度的增加,轻质UHPC的工作性能及强度逐渐提高,收缩变小,对陶砂进行预湿处理能够增强内养护效果;HCSA膨胀剂的膨胀效果最好,最佳掺量为6%。通过预湿陶砂的内养护效应和膨胀剂的补偿收缩的协同作用可以显著降低轻质UHPC的收缩。

粉煤灰和膨胀剂配制高性能混凝土的研究及应用

粉煤灰和膨胀剂配制高性能混凝土得到广泛应用 ,本文研究在粉煤灰不同掺量条件下的水化热、常温和高温下的膨胀性能、力学性能及耐久性能。探讨混凝土设计的有关问题并介绍工程应用实例。