C60低收缩徐变高性能混凝土的配制与试验研究

为配制出适用于大跨度桥梁工程的高性能混凝土,通过掺加大掺量优质的粉煤灰、矿粉,降低水胶比的方法,进行C60低收缩徐变高性能混凝土的配制与试验研究。试验结果表明：采用优化设计混凝土配合比配制出的混凝土拌合物出机坍落度为170～215 mm ,2 h坍落度损失较小,压力泌水率较低,表现出良好的工作性能;混凝土28 d抗压强度较高,达到C60强度等级;掺加矿物掺合料的混凝土具有较低的收缩和徐变,与不掺矿物掺合料的混凝土相比,长龄期（360 d ）的收缩和徐变值降低了30％～50％;通过掺加大掺量矿物掺合料、降低水胶比的方法可以配制出C60低收缩徐变的高性能混凝土,该混凝土可用于塔柱和预应力混凝土箱梁中。     

巴东长江大桥主梁C60高性能混凝土的研究与应用

针对巴东长江公路大桥预应力主梁施工,研究了粉煤灰、矿粉对C60高性能混凝土拌和物性能、力学性能、长期变形性能和耐久性的影响。试验结果表明,采用适量粉煤灰或矿粉运用缓凝高效减水剂双掺技术配制的C60高性能混凝土具有良好的工作性能、较高的早期强度和高抗冻性,且降低了混凝土的长期收缩和徐变变形,提高了混凝土的抗氯离子渗透性。C60粉煤灰高性能混凝土在巴东长江公路大桥边主梁上得到了成功应用。     

基于收缩徐变短期试验结果的高性能粉煤灰混凝土桥梁长期效应预测

以8根不同掺量的高性能粉煤灰混凝土无黏结预应力梁的收缩徐变试验为基础,提出了从混凝土模型梁短期试验值推算相应混凝土梁在该桥梁工作环境下收缩应变及徐变系数的方法,进而得出桥梁的徐变长期效应计算式;结合桥梁规范JTG D62-2004中收缩模型与徐变模型的思想,得出计算混凝土桥梁收缩应变及徐变系数的修正公式.该公式预测值与试验结果的比较表明:预测值具有较好的精度,且该预测方法不需做材料的收缩徐变试验,亦避免了从标准环境下用试验值推算桥梁工作环境下收缩徐变可能产生的误差.     

高性能混凝土收缩徐变性能的试验研究

试验研究了水泥用量、矿物掺合料、龄期对高性能混凝土收缩、徐变的影响规律。试验结果表明:在胶凝材料用量一定、水胶比相近的情况下,水泥用量越低,矿渣掺量越大,混凝土的收缩、徐变值越小;在高性能混凝土中宜选用比表面积低于444 m2/kg的矿渣,且矿渣和粉煤灰总掺量宜大于40%;混凝土的收缩、徐变在加载后90 d内增长较大,在120 d后趋于稳定。     

箱梁C55高性能混凝土的抗裂性能研究

针对鄂东长江公路大桥预应力混凝土宽箱梁,通过水化热、绝热温升、平板开裂、干燥收缩、温度～应力开裂等试验方法,研究箱梁C55高性能混凝土的早期抗裂性能.试验结果表明,采用适量粉煤灰或粉煤灰与矿粉复掺,可以改善箱梁C55高性能混凝土的抗裂性能,掺入聚丙烯纤维可进一步提高其抗裂性能.箱梁采用粉煤灰高性能混凝土,未发现有害裂缝,外观良好.     

沪杭客专特大桥主梁混凝土徐变性能研究

采用"葫芦串"预应力加载方法,研究水泥等级、粉煤灰掺量、胶凝材料总量和功能组分对高性能混凝土徐变性能的影响.结果表明:高性能混凝土徐变在加载100 d后趋于稳定;PⅡ 52.5水泥配制的高性能混凝土徐变系数明显低于PO 42.5水泥配制的;8%掺量粉煤灰极大地降低了高性能混凝土的徐变系数,继续增加粉煤灰掺量,反而增大了徐变系数;440～480 kg/m3范围内的胶凝材料总量对高性能混凝土的徐变系数影响不大;减缩剂显著地降低了高性能混凝土的徐变系数,单掺纤维以及双掺纤维和减缩剂均增加了高性能混凝土的徐变系数.提出配制低徐变值混凝土的技术要点:优选52.5级水泥,粉煤灰掺量不宜大于10%,不使用纤维,建议使用减缩剂.根据研究结果配制的混凝土在沪杭客专特大桥主梁中得到应用.     

肯尼亚天然火山灰质材料对混凝土收缩和徐变性能的影响

通过与粉煤灰对比以及与粉煤灰复掺使用，研究肯尼亚两种天然火山灰质材料对混凝土收缩和徐变性能的影响。结果表明:掺加天然火山灰质材料后混凝土早期强度发展较为缓慢，但28天以后强度增长稳定，84天强度即可与纯水泥混凝土组相当；掺加天然火山灰质材料可减小混凝土收缩和徐变，但收缩率和徐变度均比粉煤灰混凝土大，磨细火山渣与粉煤灰复掺可明显减小天然火山灰混凝土的长期收缩及徐变。     

大掺量磨细矿渣粉高性能混凝土的试验研究

论述了大掺量磨细矿渣粉对混凝土性能的影响,研究结果表明:用S95磨细矿渣粉和少量粉煤灰可以配制出早期抗裂性和耐久性均好的C50~C70高性能混凝土,84 d氯离子扩散系数均小于1.50×10-12m2/s;大掺量磨细矿渣粉高性能混凝土的收缩徐变较普通混凝土小。     

混合梁斜拉桥C55高性能混凝土配合比设计研究

鄂东长江大桥为混合梁斜拉桥, PC宽箱梁及钢-混凝土结合段采用C55高性能混凝土.要求PC宽箱梁混凝土具有高工作性、高抗裂性及高耐久性,钢-混凝土结合段混凝土具有大流态、高粘聚性,收缩小、刚度大、韧性好、疲劳强度高.分别考察胶凝材料、掺合料及水胶比、砂率、聚丙烯纤维及微膨胀剂、水化热降低剂、减缩剂、钢纤维等对混凝土工作性及强度的影响.介绍在强度、防裂、长期收缩和徐变性能、耐久性能等方面的研究成果.确定PC宽箱梁采用单掺粉煤灰或粉煤灰矿粉复掺混凝土配合比,钢-混凝土结合段混凝土采用钢纤维增强混凝土配合比.     

九江长江公路大桥索塔高性能粉煤灰混凝土的早期抗裂与长期变形性能

结合九江长江公路大桥索塔工程,对掺粉煤灰的高性能混凝土配合比的早期开裂敏感性与长期变形性能进行了试验。结果显示,与同强度等级未掺粉煤灰的混凝土相比,掺入质量分数22.5%的Ⅰ级粉煤灰等量取代硅酸盐水泥配制的C50混凝土,其不仅具有良好的工作性能和力学性能,且水化热温升和早期自收缩下降、温度应力储备增加、抗塑性收缩开裂能力提高;同时,长期干燥收缩和徐变降低。掺入0.75kg/m3聚丙烯纤维可进一步提高其早期抗裂性能。     

掺加矿粉和粉煤灰的混凝土渗透性能分析

矿粉和粉煤灰可以有效提高混凝土的抗氯离子渗透性能,且掺量、龄期是影响混凝土抗氯离子渗透性的主要因素。大量试验表明:混凝土的抗氯离子渗透性能随着矿粉、粉煤灰单掺掺量增多、试验龄期延长而增强;在龄期和掺量相同条件下,矿粉、粉煤灰双掺混凝土的抗氯离子渗透性能最好,矿粉单掺次之,粉煤灰单掺最差;试验龄期对粉煤灰单掺混凝土的抗氯离子渗透性能影响最大,矿粉、粉煤灰双掺次之,对矿粉单掺混凝土的抗氯离子渗透性能影响最小。     

干热河谷地区大体积高强混凝土配合比优化设计

针对云南格巧高速公路双河特大桥C60巨型塔柱大体积高强混凝土在干热河谷地区体积稳定性控制要求,采用L16(44)正交试验,以水胶比、胶凝材料、矿物掺合料取代量、粉煤灰与矿粉复合比例为四因素,研究分析混凝土抗压强度和绝热温升为指标最优设计方案,并通过收缩变形试验优化配合比。结果表明,影响混凝土强度因素逐次为水胶比胶凝材料复合掺合料比例矿物掺合料掺量;影响混凝土绝热温升因素逐次为水胶比胶凝材料矿物掺合料掺量复合掺合料比例;粉煤灰和矿粉均可降低水化放热,并抑制混凝土自收缩和干燥收缩,且粉煤灰收缩抑制效果优于矿粉。     

轴心受压粉煤灰混凝土构件徐变系数研究

为了研究粉煤灰混凝土构件在轴向压应力作用下的徐变效应,自制了试验加载装置,对不同质量分数(掺量)粉煤灰混凝土徐变开展了试验研究。根据徐变B3模型的特点,考虑粉煤灰掺量、水胶比等参数,利用试验结果修正了混凝土徐变B3模型。此外,针对中国现行桥梁设计规范中混凝土名义徐变系数未考虑粉煤灰参数影响的事实,在试验研究粉煤灰掺量对不同龄期混凝土抗压强度影响的基础上,结合各国已有徐变试验数据,对中国现行桥梁设计规范中混凝土名义徐变系数计算公式进行了修正。结果表明:当粉煤灰掺量分别为0,15%和30%,经养护至28d加载时,混凝土徐变随粉煤灰掺量的增大而减小;经修正后的规范徐变系数计算模型可提高粉煤灰混凝土徐变的预测精度。     

室内环境下UHPC的收缩徐变试验和预测

为明确室内环境下普通及补偿收缩超高性能混凝土（UHPC）的收缩徐变特征，分别对这2种超高性能混凝土进行持续1 080 d的力学、收缩和徐变性能测试，分析了补偿收缩组分对超高性能混凝土性能的影响规律。基于收缩和徐变的试验结果，分析了国内外3种不同规范公式对室内环境下超高性能混凝土收缩徐变预测的适用性，并引入相应的修正系数对既有收缩徐变模型进行修正，使之适用于补偿收缩超高性能混凝土的收缩徐变预测。结果表明：①补偿收缩组分的加入对超高性能混凝土的力学性能有负面影响，使立方体抗压强度、棱柱体抗压强度和弹性模量分别降低4.3%、5.1%和4.2%。②UHPC棱柱体抗压强度和弹性模量与立方体抗压强度间存在良好的统计关系，且该统计关系受配合比和龄期的影响较小。③补偿收缩组分能有效抑制超高性能混凝土的收缩，使收缩降低28.9%，但对徐变有负面影响，使徐变应变、徐变系数和徐变度分别增加13.3%、9.3%和15.8%。④DBJ43/T325—2017的收缩、徐变模型对室内环境下普通超高性能混凝土的收缩徐变均给予较好的预测，预测误差分别在4%和6%以内；SIA 2052—2016仅有收缩模型的预测结果与实测结果较好地吻合；引入收缩和徐变修正系数后的修正模型能分别对补偿收缩超高性能混凝土的收缩和徐变予以较好地预测，预测误差也分别在4%和6%以内。     

矿物掺和料对高性能混凝土性能的影响

通过对6组具有代表性的不同配合比混凝土拌和物和试块的性能测试,研究了高性能混凝土在掺入不同比例的粉煤灰、矿粉后的物理、力学性能、耐久性能以及经济性。结果表明：掺入粉煤灰、矿粉对混凝土的性能有明显的改善作用,复合掺入比不掺或单掺矿物掺料具有更好的效果,保证了施工质量。     

粉煤灰和矿粉对高抗硫混凝土耐久性能影响研究

通过进行高抗硫水泥混凝土的耐久性试验,分析粉煤灰和矿粉的掺量及种类对混凝土抗硫酸盐腐蚀和抗渗性能的影响。研究表明,高抗硫水泥混凝土的抗硫酸盐性能均优于相同配合比的普通混凝土,强度提升幅度约为7%。粉煤灰的存在会明显改善混凝土的耐久性和抗渗性,而矿粉对混凝土耐久性和抗渗性的影响结果主要与矿渣的种类有关。     

C50高性能混凝土耐久性试验研究

滨州黄河大桥引桥是预应力混凝土连续梁桥,采用C50高性能混凝土。对将要选用的C50高性能混凝土进行了混凝土收缩、抗渗、碳化和钢筋锈蚀性能等试验研究。还对混凝土的抗氯盐侵蚀和抗硫酸盐侵蚀性能进行了试验。研究结果表明,掺加10％～18％粉煤灰有助于提高C50混凝土的耐久性。掺加的粉煤灰可以改善混凝土的干燥收缩性能和抗渗性,也可以改善混凝土抗氯盐和抗硫酸盐侵蚀的性能。     

复合胶凝材料体系对海工混凝土抗氯离子渗透性及抗压强度的影响

通过调整胶凝材料中矿物掺合料的种类、掺量,研究了单掺矿粉、粉煤灰及复掺上述两种矿料对海工混凝土抗氯离子渗透性及抗压强度的影响。研究表明,与纯水泥混凝土相比,单掺矿粉、粉煤灰均会降低混凝土7d抗压强度,且强度与掺量成反比关系;单掺矿粉对混凝土28d强度无明显影响,且会增强28d混凝土抗氯离子的渗透性能,掺量达35%后增强效果不明显;混凝土性能对粉煤灰极为敏感,当掺入50%粉煤灰时,28d强度下降37%,氯离子扩散系数为纯水泥混凝土的4.4倍。     

粉煤灰混凝土徐变的簇模型研究

粉煤灰混凝土(FAC)现已被广泛地应用于不同结构中。粉煤灰会改变混凝土的水化进程,使得既有基于普通混凝土试验的徐变模型对粉煤灰混凝土徐变不再适用。本文通过引入簇模型建立了粉煤灰混凝土的徐变模型,将粉煤灰混凝土看作由粗骨料和水泥砂浆组成的两相材料,同时将水泥砂浆虚拟为与水化过程相关的不断形成的簇单元的集合。粉煤灰混凝土的徐变的本质是簇单元的粘弹性变形,本文模型利用成熟度模型来描述簇单元的演化,将每个簇单元看作粘弹性单元的复合物,并且考虑了粗骨料和水泥砂浆间的应力重分布以及水泥水化过程中新旧簇单元的应力重分布。同时,通过对现有试验数据的拟合,确定了不同粉煤灰掺量下混凝土成熟度模型的相关参数和粘弹性系数。通过与其他徐变模型的对比分析,证明了本文提出的模型具有适用性较强、较为准确的优点。     

机制砂对中高等强度混凝土的影响试验研究

以河砂为基准组研究了机制砂对混凝土拌合物工作、硬化后的力学性能和早期收缩性能。试验结果表明：在相同配比下机制砂混凝土拌合物的工作性能较河砂混凝土差,易出现离析和泌水现象;硬化后机制砂混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度大于河砂混凝土;机制砂混凝土的早期收缩大于河砂混凝土,并随水胶比的减小而收缩增大。复掺粉煤灰和矿粉能明显改善机制砂混凝土的早期收缩,但不利于混凝土早期抗压强度的发展。