水泥基材料全龄期自收缩模型综述

工程中混凝土的早期开裂是影响工程质量的重要因素之一,是建筑工程领域存在的共性难题。该类收缩开裂与材料的自身收缩密切相关,掌握和研究水泥基材料自身收缩在水泥水化全过程的发展规律非常必要。通过对水泥基材料自收缩相关文献的综述,总结了近年来多种自收缩计算公式和预测模型,对比分析了不同收缩模型的特点与影响因素,共可分为3大类,即基于自收缩实验结果拟合的多参数修正模型、与抗压强度相关的收缩终值计算及发展模型、考虑材料内部孔隙特征的自收缩理论模型,为工程中水泥基材料的收缩发展规律提供理论依据。

工程水泥基复合材料自收缩调控方法综述

工程水泥基复合材料,简称为ECC(Engineered Cementitious Composite),是一种基于微观力学的新型材料,因其具有优异的延性与韧性的优点而备受关注。然而,ECC比传统混凝土自收缩更高,易导致开裂,是工程上的共性难题,其调控方法值得深入研究。基于国内外研究现状,综合评述了水泥基材料自身收缩的调控方法,包括内养护法、矿物掺合料法和外加剂法等。其中,内养护剂有高吸水树脂和轻质多孔材料等,矿物掺合料包括硅灰、矿渣、粉煤灰等,外加剂包括减缩剂与膨胀剂等;各类调控方法均能使水泥基材料的自收缩得到显著改善,但对抗压强度的影响不能被忽视。

含湿量对纤维增强水泥基复合材料高温耐受性的影响

本文研究了纤维增强水泥基复合材料在不同含湿量下的高温耐受性能,包括水分含量对高温下抗压强度、质量损失和剥落行为等的影响,同时还进行了光学显微镜、扫描电镜和热重分析。结果表明,含湿量对试件高温作用下的性能影响较大,含湿量越大,质量损失越高,残余力学性能越差。

骨料含量对水泥基材料抗压/劈裂强度的影响

骨料作为混凝土中体积占比最大的组分,对材料的性能影响显著。试验研究了不同骨料体积率对水泥基材料抗压、劈裂力学性能的影响,发现水泥基材料的表观密度随骨料含量的增大呈线性增长的趋势,在骨料体积率由0增大到80%的过程中,水泥基材料的抗压强度呈现先减小后增大的趋势,劈裂强度则相反,且水泥基材料的脆性呈现先增大后减小的趋势。

结构用轻集料混凝土的经济性分析

本文阐述了结构用轻集料混凝土技术性能优势和经费分析,并通过不同的工程实例说明轻集料混凝土的经济性,除了考虑原材料成本较高、水泥用量较大、材料强度高、重量减轻和隔热性能良好而提供经济影响外,还与工程设计、结构、安装、运输和实际条件,以及环保等因素有关。因此,判断结构用轻集料混凝土的经济性,不能仅就轻集料混凝土构件、材料价格来考虑,必须从建筑工程整体经济状况来综合考虑和评价,很明显结构用人造轻集料混凝土有很好的经济、技术、环保优势。

高强PVA-ECC高温耐受性研究

聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA-ECC)具有抗拉强度高、受拉应变硬化和多点开裂等优点,是新型的延性水泥基材料,在建筑工程领域得到广泛使用。然而,该材料在高温作用下性能存在劣化现象,强度、延性降低将直接影响结构安全性,值得密切关注。研究了高强度(>80 MPa)PVA-ECC的高温耐受性能,分别测试其残余力学性能并进行微观性能分析,并与低强PVA-ECC形成对比。结果表明,PVA纤维在200℃开始熔化,1 200℃则完全消失,桥接能力弱化显著。此外,材料强度越高,受高温作用后表观开裂现象越明显,但均未出现爆裂现象;ECC强度越高,高温作用后残余强度比降低;从SEM微观照片可知,试件在遭受高温作用后,内部孔隙变大,初始裂隙增加,是导致残余性能劣化的主要原因之一。

水胶比对GRC抗弯强度和韧性的影响

抗弯强度是评价GRC力学性能的重要技术指标。本文通过试验研究了水胶比对预混浇注生产的GRC抗弯性能的影响。研究表明:水胶比对GRC抗弯强度的影响规律与混凝土类似,随着水胶比的增加,GRC抗弯强度显著下降。水胶比从0.32增加至0.50时,GRC的抗弯强度从10.93MPa下降到5.76MPa,降幅达47.3%;在0.32~0.50范围内,水胶比越大,GRC的弯曲应力-挠度曲线下降段越平缓。

砂胶比对GRC抗弯强度和韧性的影响

本文通过试验研究了砂胶比对预混浇注法GRC抗弯性能的影响。研究表明:砂胶比对GRC抗弯强度影响较小,砂胶比从0.75增至1.75,GRC抗弯强度从8.5MPa下降至7.9MPa,降幅仅为7%。砂胶比的变化对GRC的韧性影响较为明显,当砂胶比为1.00和1.25时,GRC具有较好的韧性特征,过高或过低的砂胶比都会降低GRC的韧性。

不同砂胶比时玻璃纤维掺量对GRC抗弯性能影响研究

本文研究了不同砂胶比时玻璃纤维掺量对预混浇注GRC力学性能的影响。研究表明,不同砂胶比时,少量的玻璃纤维对GRC强度均没有贡献。砂胶比为0.75和1.00时,较高的玻璃纤维掺量显著提高GRC的抗弯强度;砂胶比为1.25时,玻璃纤维掺量的变化对GRC抗弯强度几乎没有影响。不同砂胶比时,玻璃纤维掺量越高,GRC韧性均越明显。过高的砂胶比对GRC的增韧效果是不利的。

人造轻集料混凝土试验研究

本文阐述了一种采用人造轻集料——瓷渣球形陶粒为粗集料,配制出强度等级LC30~LC60,密度1600~1900kg/m^3的结构用轻集料混凝土,对不同配合比的强度、密度、坍落度进行试验,并与普通碎石混凝土进行了对比。探明了在相应条件下,陶粒混凝土密度降低(约25%),强度降低(约20%);球形陶粒混凝土,流动性好(但1h、1.5h坍度损失较大);相同密度等级时,陶粒混凝土抗压强度,随水泥的含量、减水剂的用量增加而增加。