矿物掺合料对道路水泥混凝土塑性开裂和抗冻耐久性影响的研究

抗裂性和抗冻性是影响道路水泥混凝土性能的重要因素,为比较粉煤灰、硅灰、矿渣微粉等矿物掺合料对道路水泥混凝土塑性开裂和抗冻耐久性的影响,采用平板法、电通量法和慢冻法,测定了矿物掺合料混凝土的塑性开裂时间、条数、面积,氯离子扩散系数和相对动弹模量。结果表明,矿物掺合料可加速或延缓混凝土塑性裂缝的发生时间,掺量与平均开裂面积、单位面积上的开裂面积呈正相关,但与裂缝条数无显著相关性;矿物掺合料可有效降低混凝土的氯离子扩散系数,但掺量超过20%后,降低速率有所减缓;矿物掺合料改善混凝土抗冻耐久性的作用在冻融后期愈发明显。掺量适宜时,3种掺合料均可达到相似作用效果,过量后相对动弹模量均呈下降趋势,冻融后期的下降更加显著。     

机制砂混凝土耐磨性能初步研究

分别研究了水灰比、砂率和砂类型对水泥混凝土工作性能和力学性能的影响。结果表明:水灰比增加,混凝土的综合工作性能、抗压强度和耐磨性能降低。混凝土的综合工作性能随着砂率降低而降低,而混凝土的耐磨性则随着砂率的增加而降低。砂率对混凝土的抗压强度影响不大,混凝土的砂率不应太低或太高。在相同配比情况下的4种砂配制的混凝土,石灰岩机制砂混凝土的工作性与河砂混凝土的工作性能相差不大,抗压强度比河砂混凝土的高9.1%,混凝土的磨损量仅为河砂混凝土的78.1%,耐磨性较好,配合比本身所用减水剂不到河砂混凝土的50%,具有较好的经济性。因此,在水泥混凝土中,石灰岩机制砂能够很好地替代河沙。     

砂率对滑模摊铺水泥混凝土工作性的影响研究

根据滑模摊铺水泥混凝土路面不同施工阶段对混凝土工作性的不同要求,该文分别以出浆用时、表面粗糙度以及塌边高度为指标,研究不同砂率对滑模摊铺水泥混凝土出浆特性、抹面特性以及立模特性的影响。结果表明:随着砂率的增加,滑模摊铺水泥混凝土出浆用时先减小后增大,出浆特性先提高后降低;表面粗糙度连续降低,抹面特性不断提高;塌边高度先增大后减小再增大,立模特性先降低后提高再降低。当砂率为0.45时,滑模摊铺水泥混凝土具有满足各施工阶段需要的最优工作性。     

路面水泥混凝土配合比设计方法的研究

本文采用以混凝土的抗折强度为路面水泥混凝土的设计指标。分析了影响混凝土路用性能的各种因素，探讨了影响混凝土单位用水量及含砂率的主要因素，并考虑到化学外加剂与矿物掺合料对混凝土配合比的影响，在确立配合比各参数数学模型的基础上编制了配合比电算程序。     

石灰岩机制砂中石粉作掺合料对混凝土工作性和强度的影响

在利用岩石轧制生产机制砂的过程中,伴随产生相当数量的岩石细粉副产物。为了有效利用石粉资源,本文对石灰岩石粉代替粉煤灰作混凝土矿物掺合料的可用性进行了研究。首先,测试了掺入石粉的水泥胶砂的流动性和力学性能;其次,对石粉取代粉煤灰作掺合料对C 30、C 60、C 80机制砂混凝土工作性和强度的影响进行了试验和讨论。结果显示:在混凝土中掺入15%~22.5%数量的石粉作掺合料是完全可行的,其对混凝土强度的影响基本相当于等掺量的粉煤灰。     

基于正交试验混凝土湿喷回弹率的控制研究

喷射混凝土回弹率过高是影响工程经济效益的重要问题。通过对不同水泥用量、砂率、水灰比和速凝剂掺量情况下进行正交试验,研究了其对喷射混凝土回弹率影响程度,得到了水泥用量、砂率、水灰比和速凝剂掺量的最优组合。试验表明：砂率对混凝土回弹率的影响最为显著,且成正比例关系,最佳砂率为52%;最佳配合比为单位水泥用量410kg/m3,砂率52%,水灰比0.42,速凝剂掺量5%,可减少5%~6%的回弹率。上述研究为控制混凝土回弹率提供了参考。     

磨细机制砂尾料对混凝土性能影响

为解决机制砂生产线产出的尾料在公路工程中废弃的污染问题,将机制砂尾料进行研磨处理后作为一种新型掺合料应用于公路工程混凝土中,并通过试验研究其对混凝土性能的影响。试验结果显示:总胶凝材料不变时,随着磨细机制砂尾料的掺量增加,混凝土的流动性能得到改善,混凝土的抗压强度稍有降低,降幅在10%以内。当掺合料占总胶凝材料为20%,且磨细机制砂尾料掺量为10%时,混凝土的各项性能达到最优组合,从而可实现资源化利用目标。     

浅谈混凝土静弹性模量的测定方法及影响因素

静压弹性模量是反应材料受力与变形之间关系的一种固有性质。水泥混凝土是一种应用最广的建筑材料,其静压弹性模量反应了混凝土材料受力与变形之间关系。影响混凝土静压弹性模量的因素有混凝土水胶比、砂率、掺合料、粗骨料粒径等内因;端面平整度、加荷速率等外因。     

C55泵送混凝土在盘阳河PC刚构桥配合比设计和应用

针对C55泵送混凝土技术难点和要求,进行了机制砂混凝土配合比设计试验与研究。通过正交试验,研究了水胶比、胶凝材料总量、掺合料掺量及砂率等因素对机制砂混凝土工作性能和力学性能的影响,确定了机制砂混凝土配合比关键参数、加以优选,并在盘阳河PC刚构桥中得到推广应用,取得较好的经济和社会效益。     

石灰岩机制砂对混凝土界面过渡区的加强作用研究

机制砂推广使用是工程建设的总体趋势，研究机制砂和河砂对混凝土宏观力学性能的影响，重点探讨石粉对混凝土界面过渡区组成结构的影响。结果表明:适宜的石粉含量机制砂混凝土比河砂混凝土抗压和抗拉性能均有所提高。随着砂率增加，机制砂混凝土的抗压性能先增加后降低，影响幅度相对较小。石灰岩机制砂混凝土中存在水化碳铝酸钙产物，水泥颗粒间的空隙内可见针状或树枝状晶体或微晶填充，从水泥颗粒表面往空隙内生长，灰岩机制砂砂浆中这种晶体或微晶体更多，使集料-水泥浆体界面区密实程度提高，黏结性能改善，砂浆和混凝土的宏观力学性能提高。     

清水自密实混凝土工作性能影响因素的研究

将流动性和间隙通过性作为评价新拌清水自密实混凝土工作性能的指标,文中研究了各种掺量对其工作性能的影响。结果表明,当10～20mm和5～10mm的粗集料混合比例为7∶3时最佳;工作性能随着粗集料体积率的上升而下降;随着砂体积率和矿物掺合料的增加,工作性能先增加后下降,当砂体积率、矿粉、粉煤灰掺量分别为0.44,25%和20%时,自密实混凝土工作性能最优。     

东沙大桥大体积混凝土配合比优化设计及施工

对东沙大桥主塔承台大体积混凝土配合比及施工工艺进行了研究,为防止大体积混凝土因水化热产生开裂提供技术平台。研究结果表明:采用低水泥用量、大掺量矿物掺合料和高效缓凝减水剂的“三掺”混凝土配制技术,运用密实骨架堆积理论对混凝土配合比进行优化设计,同时通过预埋冷却水管降温措施及严格的施工管理,不仅有效地防止混凝土由温度应力而出现的裂缝,而且大幅地降低了工程造价。     

页岩陶粒混凝土在旧桥桥面铺装中的应用研究

为了研究汉北河大桥桥面铺装层更换施工所用陶粒混凝土的配合比和施工技术,通过室内配合比试验分析了水胶比、砂率和粗骨料等因素对页岩陶粒混凝土工作性能和力学性能的影响。结果表明：水胶比和砂率是影响页岩陶粒混凝土工作性能和抗压强度的重要因素,提高水胶比会显著增加陶粒混凝土的和易性,但也会降低其抗压强度;页岩陶粒混凝土破坏以陶粒自身破坏为主,陶粒强度是影响混凝土强度的一个重要因素;提出满足施工和强度要求的页岩陶粒混凝土配合比：水胶比0.37,砂率45%,净水量170kg,水泥450kg,粉煤灰掺量10%,陶粒581kg,砂783kg,高性能减水剂4.75kg;结合实际工程中原铺装层凿除、防水层铺设、钢筋安装和陶粒混凝土铺筑,提出了适合汉北河大桥陶粒混凝土桥面铺装施工工艺及质量控制。     

考虑氯离子侵蚀的墩柱保护层厚度影响系数研究

为了研究氯离子侵蚀对混凝土墩柱保护层厚度的影响规律,对不同矿物掺合料,以及不同掺合比例下的混凝土抗氯离子渗透性能及其保护层厚度影响系数进行分析。研究表明:用一定比例的矿物掺合料代替水泥,能够有效提高混凝土抗氯离子性能和降低保护层厚度影响系数。     

机制砂MB值对高强混凝土早期塑性开裂和干缩的影响研究

本文通过控制机制砂中石粉和泥粉含量调节其亚甲蓝值(MB值),并研究了机制砂MB值在0.35~2.50区间内变化对高强混凝土工作性、力学性能、早期塑性开裂和干缩等性质的影响规律。试验结果表明:机制砂MB值与石粉含量关系不大,而与泥粉含量呈正线性相关性。随着机制砂MB值的增大,新拌混凝土流动性降低,抗折强度和7d抗压强度迅速降低,而28d抗压强度变化不大。当机制砂MB值不大于1.35时,MB值的变化对混凝土早期塑性开裂和干缩影响不大。但是,当机制砂MB值超过1.35以后,混凝土早期塑性开裂和干缩程度呈显著增大的趋势。     

沪通长江大桥主航道桥桥塔温度场与膨胀调控抗裂技术

沪通长江大桥主航道桥为主跨1 092m的双塔钢桁梁斜拉桥,桥塔高330m,塔身采用C60混凝土,单塔混凝土方量超过6万方(不含塔座)。为降低桥塔混凝土开裂风险,采用等温量热和变温变形试验确定水泥水化调控材料掺量以及复合膨胀材料配比,通过缩尺模型试验研究混凝土抗裂性能,基于此制备抗裂混凝土并应用于29号墩桥塔施工中。结果表明:0.2%掺量的水化调控材料可降低水泥水化放热速率峰值约50%;掺入配比为50%CaO+50%MgO的膨胀材料可增加混凝土温升阶段膨胀变形约1倍,减小温降阶段收缩变形约30%;与普通混凝土相比,抗裂混凝土模型中心温度峰值降低了6.4℃,膨胀变形增大了1倍以上,收缩变形减小100με;29号墩桥塔采用抗裂混凝土施工,显著降低了实体结构收缩拉应力与开裂风险。     

新旧桥梁拼宽快通抗扰动混凝土配制技术

为缩短桥面养护时间,对比分析了亚硝酸盐类与有机物类早强剂对水泥混合物早期强度的激发效用和可能存在的风险;探讨了硅灰与早强剂对水泥基体早、中期强度稳定增长分期贡献作用,提供了一种抑制强度倒缩快通混凝土的新思路;综合评价了该类混凝土用作新旧桥梁拼宽铺装表面层的耐磨性和体积稳定性,进而为快通抗扰动混凝土配制组分的配型和评价提供参考。结果表明：一定掺量的有机类早强剂与硅粉矿物掺合料、体积补偿型抗扰动剂的复合使用,不仅可以增加混凝土的早期强度,也能够保证混凝土中后期强度稳定增长及持久耐磨性能和耐久性能。硅灰的超量使用,存在增大快通混凝土干缩率的风险,可通过掺入混凝土抗扰动剂补偿收缩和均化集料均匀分布。     

天然砂及粉煤灰改性机制砂道路混凝土研究

针对机制砂在道路混凝土应用中流动性、保水性、强度及耐久性差等诸多问题,在机制砂道路混凝土中掺入天然砂和粉煤灰等掺合料,调整机制砂级配,达到对道路混凝土改性目的。研究表明:天然细砂,粉煤灰的掺入一定程度上弥补了机制砂级配上的缺陷,改善其工作性和耐久性,减少了干缩性,提高了耐磨,抗冻性能;混凝土强度并没有明显减少,个别甚至略微增加。当机制砂与天然细砂掺配比例为5:5~6:4,粉煤灰等量或超量取代水泥为10~20%;粉煤灰10%+细砂30%的组合时,机制砂道路混凝土性能最好。     

连续配筋水泥混凝土路面开裂过程及影响因素分析

为了解CRCP路面的开裂过程及影响因素,借助有限元软件ANSYS,对CRCP路面早期及后期的开裂过程进行了分析,并讨论了地基阻力、筋材模量、温差及黏结刚度对CRCP路面开裂行为的影响。结果表明:在水泥混凝土面层铺设初期,裂缝大约在其间距为40 m时稳定;当水泥混凝土板长小于15 m时,地基摩阻力对板中混凝土的应力影响很小;筋材模量越大,筋材约束混凝土变形的能力就越强,最终水泥混凝土的开裂间距越小;温差越大,水泥混凝土路面的开裂速度也越快,但最终水泥混凝土的裂缝间距是趋于一致的;筋材与混凝土间的黏结刚度越大,水泥混凝土路面的开裂速度越快,最终的裂缝间距也越小。     

板式轨道充填层自密实混凝土工作性能试验研究

通过聚羧酸盐减水剂水泥净浆流动度以及自密实混凝土工作性能试验,从板式轨道充填层自密实混凝土的高工作性能特性角度着重分析了水泥与减水剂的相容性、矿物掺合料以及复合添加剂对其工作性能的影响,配制出了高性能充填层自密实混凝土。