高性能混凝土的高强机理分析及试验研究

随着建筑向大跨度、超高层的发展和特殊条件下对高耐久性的要求,作为工程主要材料之一的混凝土的发展已引起了普遍关注.高性能混凝土概念提出之后,国内外都开展了深入的研究.本文对高性能混凝土高强机理作了较详细的分析.并通过双掺高效减水剂和粉煤灰的试验研究,分析了高性能混凝土的配制特点,研究了高效减水剂和粉煤灰对混凝土强度的影响以及粉煤灰对混凝土强度增强机理.阐述了粉煤灰利用的经济性和环保效益.     

聚羧酸系高效减水剂在宜万铁路宜昌长江大桥工程中的应用

聚羧酸系高效减水剂具有减水率高，保塑性好，混凝土早期强度高，水化热温升平稳，收缩小的显著特点。与适量超细矿渣粉和粉煤灰的复合使用，可配制出满足大跨度多向预应力箱梁施工要求的高性能混凝土，其经济效益十分显著。采用NOF-AS聚羧酸系高效减水剂及超细矿渣粉和粉煤灰配制的C60高性能混凝土，成功应用于宜万铁路宜昌长江大桥，该工程是国内铁路工程史上首次使用聚羧酸系高效减水剂的工程。为同类工程可起到良好的借鉴。     

高强高性能混凝土的配制与应用研究

对掺PFAC和高效减水剂的C80－C100高强高性能混凝土的配制技术和应用进行阐述，并对C80－C100高强高性能混凝土的性能进行了研究，采用30％－50％的粉煤灰复合超细粉（PFAC）等量取代水泥，1m^3混凝土中水泥用量仅390kg左右，配制出和易性优良（坍落度：210mm左右）的C80－C100的粉煤灰高性能混凝土，并在工程中成功应用，粉煤灰复合超细粉（PFAC）和高效复合减水剂双重作用的结果赋予了混凝土一系列的高性能；高工作性、高强、低干缩，高体积稳定性，优异的耐久性等。     

高强高性能混凝土的配制与应用研究

对掺PFAC和高效减水剂的C80～C100高强高性能混凝土的配制技术和应用进行阐述.并对C80～C100高强高性能混凝土的性能进行了研究,采用30 %～50 %的粉煤灰复合超细粉(PFAC)等量取代水泥,1m3混凝土中水泥用量仅390 kg左右,配制出和易性优良(坍落度:210 mm左右)的C80～C100的粉煤灰高性能混凝土,并在工程中成功应用.粉煤灰复合超细粉(PFAC)和高效复合减水剂双重作用的结果赋予了混凝土一系列的高性能:高工作性、高强、低干缩、高体积稳定性、优异的耐久性等.     

板式无砟轨道普通掺合料混凝土配制技术

无砟轨道构件预制要求必须保证混凝土在带模养护的条件下获得较高的早期强度,选用粉煤灰、矿粉双掺和早强高效减水剂,优化板式无砟轨道钢筋混凝土配合比设计,实现了每天一个循环的生产目标,并且创造了良好的社会和经济效益。     

京沪高铁二标段高性能混凝土设计与技术评估

根据京沪高铁二标段环境侵蚀条件,综合考虑不同结构部位所需的耐久性指标,应用聚羧酸高性能减水剂和优质粉煤灰、矿粉等进行高性能混凝土配合比设计,并通过耐久性指标对不同侵蚀条件下混凝土性能进行技术评估。在施工过程中,跟踪原材料的变化,根据不同性质的原材料对混凝土性能的影响,及时调整高效减水剂,满足工程需要。     

粉煤灰强度效应的研究

采用强度效应指数和增强因子,研究了粉煤灰在砂浆和混凝土中的强度效应,分析了粉煤灰掺量和水胶比等因素对其强度效应的影响。研究结果表明：粉煤灰在砂浆体系和混凝土中表现出不同的强度效应;粉煤灰的强度效应随其掺量及体系水胶比的变化而变化;最佳的粉煤灰掺量及体系水胶比使粉煤灰在混凝土中获得最大的单位强度效应指数;而粉煤灰强度效应及其增强因子获得最大值时又分别对应于不同的水胶比。     

减水剂对混凝土收缩和裂缝的负影响

由于减水剂显著增大混凝土的早期收缩,根据我国现行外加剂收缩率比试验方法测得的结果,弱化了减水剂对收缩的影响程度。当混凝土配合比不变时,掺入减水刺增大流动性,同时也显著增大早期收缩和总收缩,特别是24h内增幅更大。当用水量减少保持坍落度相同时,掺减水剂将进一步增大早期收缩和总收缩。当水泥用量增加时,掺减水剂混凝土收缩显著增大,而对不掺减水剂的混凝土影响很小。试验用的3种不同减水剂均增大收缩,但品种之间的差异较小。减缩剂能有效降低混凝土的早期收缩和总收缩。减缩剂对掺矿粉和粉煤灰混凝土同样具有显著的减缩效果。混凝土强度等级提高,掺减水剂混凝土的早期收缩显著增大,减缩效果相应增加。减水剂的掺入使混凝土的开裂时间提前,裂缝数量显著增加．而减缩剂能使开裂时间大大延迟,裂缝数量显著减少。因此,对掺减水剂混凝土应特别加强早期施工养护,并尽可能采用纤维、减缩剂和补偿收缩剂等材料措施,才有可能推迟裂缝产生并减少裂缝。     

粉煤灰-矿渣-水泥体系粒径分布与其流动性的灰色关联

利用激光粒度分析仪测试了粉煤灰、矿渣、水泥3种粉体的粒径分布。采用灰色关联分析方法研究粉煤灰、矿渣、水泥3种粉体不同组合时的粒径分布对其浆体流动性的影响。研究结果表明：粒径大于10．480μm的颗粒对浆体流动性贡献不大，甚至在高效减水剂掺量较多时起反作用；粒径小于10．480μm的颗粒只有在足量的高效减水剂作用下才能充分发挥其对浆体流动性的作用。     

活性粉末混凝土（RPC）配合比试验研究

通过活性粉末、石英砂、钢纤维、聚羧酸系高性能减水剂等材料的配制试验，分析并研究了石英砂在多级配骨料下不同水胶比、不同钢纤维掺量对RPC抗折、抗压强度的影响。各项性能指标试验结果表明普通硅灰、粉煤灰、矿粉、聚羧酸减水剂代替特殊专用掺和料和专用外加剂配制RPC混凝土能达到客运专线RPC混凝土的验标要求。     

高标号混凝土掺入粉煤灰性质改善的试验

粉煤灰以前作为一种废料，近年来在混凝土中得到越来越广泛的应用。誓过慧学拿詈竺混凝至配合比设计，粉煤灰可用于公路工程C50混凝土中。介绍了c50混凝土的原材料品质标孽和竺量，分析了掺加粉煤灰对混凝土强度的影响及拌和物性质的改善。试验表明，掺加粉煤灰可以改善混凝土的和易性，提高混凝土的强度，有利于混凝土耐久性的提高。     

重庆大佛寺长江大桥C60微硅粉混凝土的配制及应用

混凝土掺加硅粉，结合应用高效复合减水剂，不仅能减少单位水泥用量，而且可赋予混凝土一系列高性能。掺加硅粉还可使混凝土强度对生产过程中变异因素敏感性降低，强度波动范围受到有效控制，从而使工地现场生产高强、高性能混凝土成为可能。大佛寺长江大桥实践证明，在工地现场生产高强混凝土其质量能得到有效保障。     

应用双掺技术配制高抗渗耐蚀混凝土

结合歧岭隧道施工实例，介绍混凝土掺粉煤灰和减水剂后抗渗耐蚀性能得以提高的机理。双掺配合比的选定，混凝土的制备和使用效果。     

冻融循环试验下的高速公路混凝土配合比优化研究

特殊环境下高速公路混凝土抗冻性能较差,本文设计一种基于冻融循环试验的高速公路混凝土优化配合比。选择市售与自制两种不同减水剂以及8%、15%和30%三种掺量的粉煤灰初步配制高速公路混凝土,通过冻融循环试验最终确定最优高速公路混凝土配合比,并观察使用不同融雪剂在冻融循环试验中混凝土性能变化情况。试验结果表明,选取抗冻性能较为稳定15%掺量的粉煤灰配制高速公路混凝土在冻融循环后具有较高强度;使用无机盐融雪剂不会对混凝土路面造成破坏,从而提高高速公路的使用寿命。本文所设计的混凝土强度较高,具有较强抗冻性能,满足高速公路施工需求。     

减水剂在水泥颗粒表面吸附特性研究

高效减水剂的出现与应用推动了高性能混凝土的发展。简述混凝土减水剂的研究进展;从溶液吸附等温线类型及特点、静电斥力理论、空间位阻效应理论阐述减水剂的作用机理;总结影响减水剂减水率的关键因素:水泥矿物组成、可溶性碱式硫酸盐、分子结构;指出混凝土高效减水剂存在的问题:对化学分子结构与其分散性能的关系认识较为模糊、在矿物掺合料上的吸附特性及对水泥—减水剂两者相容性的影响研究仍是盲区、加强对C_3S、C_2S早期水化及其水化产物结构和形貌的研究。     

CRTS Ⅱ型轨道板混凝土技术与养护制度

CRTSⅡ型轨道板生产时为提高生产效率,要求16 h左右混凝土强度达到48 MPa以上。本文分析了混凝土材料中超细水泥和特殊掺合料的影响,以满足早期强度和耐久性要求为目标,提出了以采用非缓凝型聚羧酸减水剂为提高早期强度的主要手段,由硅酸盐水泥、普通的粉煤灰和矿粉作为掺合料、普通的集料构成的Ⅱ型轨道板材料体系。研究了该材料体系下混凝土配合比设计,通过控制水胶比和用水量两种措施,提高早期强度,并对配合比提出了指导意见。讨论了覆盖养护对混凝土材料开裂的影响,提出了模板内及毛坯板存放时应采取的的养护办法。     

基于响应面法的高强混凝土配比试验研究

为研究减水剂及矿物掺合料对高强混凝土强度的影响，将不同掺量的减水剂、硅灰及矿渣加入高强混凝土替代水泥，分析试件7 d及28 d强度变化，并基于响应面法建立了相应的响应面回归模型，最终得出了高强混凝土的合理配比。结果表明：7 d抗压强度随减水剂及硅灰掺量的增加先增大后减小，随矿渣掺量的增加逐渐减小；28 d抗压强度随硅灰及矿渣掺量的增加先增大后减小。高强混凝土的破坏形式以X状共轭剪切破坏为主。矿渣掺量是影响高强混凝土7 d抗压强度的最大因素，28 d抗压强度的影响程度顺序为：硅灰>矿渣>减水剂。高强混凝土中减水剂、硅灰及矿渣的合理添加比例分别为0.81%、10.81%、17.97%。     

Ⅱ级粉煤灰掺量对混凝土放热性能和抗压强度影响的试验研究

通过室内试验研究C30和C60两种混凝土的热峰时间、温峰时间、热峰值和最大温升随Ⅱ级粉煤灰掺量的变化规律。结果表明:两种混凝土的温峰时间均随粉煤灰掺量增加而呈延迟趋势,最大温升均随粉煤灰掺量增加而呈降低趋势,粉煤灰对C30混凝土的温升降低效应要强于C60;粉煤灰掺量对混凝土的抗压强度尤其是早期强度有较大影响,在粉煤灰掺量40%时,混凝土的后期强度降低较小。此外,从理论上探讨了Ⅱ级粉煤灰对混凝土放热性能及强度的影响机理。     

掺超细粉煤灰高性能混凝土应力应变全曲线试验研究

对5组132块C60～C80掺超细粉煤灰高性能混凝土试件和2组33块C50～C60普通混凝土试件进行单轴受压试验，测得了其应力应变全曲线并进行了理论分析和比较。给出了掺超细粉煤灰高性能混凝土棱柱体强度、峰值应变、弹性模量与立方体强度的关系，并与普通混凝土进行了对比。掺超细粉煤灰高性能混凝土应力应变全曲线与普通高强混凝土相似；给出了适用于不同强度等级粉煤灰高性能混凝土的受压应力应变全曲线统一数学表达式，其理论曲线与试验曲线吻合较好．     

再生骨料混凝土配合比设计及改性研究

采用正交试验设计方法对再生骨料混凝土（RAC）的配合比进行了试验设计,探讨了水胶比、再生骨料掺量以及超细粉煤灰（UFA）掺量等因素对再生骨料混凝土强度的影响规律;采用多元回归分析方法,建立了再生骨料混凝土强度与胶水比、再生骨料掺量及UFA掺量的经验公式。在此基础上,研究了粉煤灰单掺、粉煤灰与矿渣双掺时再生骨料混凝土强度和弹性模量的影响,对再生骨料混凝土抗压强度与抗折强度、劈拉强度的相关关系进行了回归分析。