引气水泥砂浆流变性试验研究

采用砂浆扭矩转速测试仪研究了4种引气剂对水泥砂浆流动度、含气量和流变性的影响。结果表明,引气水泥砂浆可视为宾汉姆体。引气气泡对浆体的流动性可以产生调节,黏度较大时,引气气泡可以降低浆体的黏度,改善流动性;反之,则引气气泡对浆体的流动性产生抑制。不同流态水泥砂浆的含气量均随引气剂掺量的增大而增大。低掺量引气剂时,高流态砂浆含气量高于低流态砂浆含气量;高掺量引气剂时,结果相反。在特定引气剂掺量范围内,砂浆塑性黏度提高,屈服应力降低。随着引气剂掺量增大,砂浆塑性黏度先增大后减小,屈服应力先减小后增大。     

基于流变特性新拌水泥混凝土质量在线监控试验方法

为了达到在线监控新拌水泥混凝土质量的目的,采用改造的室内用水泥混凝土搅拌机,实现了在水泥混凝土搅拌过程中扭矩、转速数据地在线采集.通过改造的室内用水泥混凝土搅拌机,研究了新拌水泥混凝土坍落度与流变参数屈服应力和塑性黏度的关系,建立了新拌水泥混凝土坍落度与屈服应力和塑性黏度的关系式,得出屈服应力是影响新拌水泥混凝土坍落度的主要因素,可以用在线采集屈服应力数据来预测出机混凝土的坍落度,从而为在线监控新拌水泥混凝土质量提供了一定的试验依据.研究了新拌水泥混凝土坍落度与流变学指标扭矩的关系,建立了混凝土坍落度与扭矩之间的关系式,并得出了坍落度与扭矩之间的经验关系表,为在线监控新拌水泥混凝土质量提供了相应的试验方法.     

混凝土振捣状态下流变性和混凝土气泡拓扑结构研究

本文旨在分析研究3D打印低坍落度混凝土在激振条件下流变性规律,研究混凝土中液相的体积填充和饱和度,分析不同动表面张力表面活性剂对混凝土液化效果、立模性能和表面光洁度的规律。研究高频振捣下,表面活性剂在低坍落度混凝土中的引气能力、气泡结构变化规律。建立表面活性剂;分析3D打印混凝土引气特点;研究高频振捣施工在混凝土中多变的气泡结构,其相对塑性粘度的影响和对屈服应力的影响;研析混凝土硬化气孔结构特性,掌握引气结构变化对混凝土工作性的影响。     

低坍落度路面混凝土工作性评价指标研究

目前我国尚无成熟的试验方法和评价标准能够有效控制滑模施工用低坍落度混凝土的工作性。为了提升水泥混凝土路面滑模摊铺质量和平整度,从路面混凝土配制技术出发,基于自主开发的混凝土流变参数测定仪、出浆速度测定仪、立模特性测定装置等设备系统,研究了流变学参数和工作性经验指标对低坍落度混凝土工作性的敏感性,分析了流变学参数与工作性经验指标的相关性。研究结果表明:坍落度不能有效表征路面滑模施工用干硬性混凝土的真实性能状态;调整砂率能够显著改变新拌混凝土的屈服应力水平,调整含气量对屈服应力的影响则非常有限,砂率和含气量均能有效调节新拌混凝土的塑性黏度;存在最佳砂率和最佳含气量使得出浆速度最快。相关性分析表明:屈服应力水平能够显著影响混凝土表面粗糙度、塌边高度和振动黏度系数,而塑性黏度对4项经验指标均有显著影响;工程中宜将砂率控制在35%～45%,含气量控制在3%～5%,以获得与滑模施工工艺和高频振捣工艺匹配的最佳工作性能。基于多指标的低坍落度混凝土工作性调节机制在某高速公路水泥混凝土路面滑模施工中得到了验证,监测路段路面平整度平均值达到1.57 m/km,合格率达到90%。     

降粘剂对混凝土拌合物流变性及可泵性影响的研究

分析了两种降粘剂的理化性能,对比分析不同掺量的降粘剂对混凝土拌合物流变性、可泵性及稳定性的影响,通过流变参数中的塑性粘度、屈服应力和V漏斗时间及分程度分别表征流变性、可泵性和稳定性。结果表明:复合改性的CR-I降粘剂具有微珠(MBFA)降低浆体粘度的特性且敏感度低,稳定性高且降粘剂适宜应用于高水胶比的混凝土;混凝土拌合物其粘滞阻力随着静停时间的增加而增大;可以采用塑性粘度和V漏斗时间来判断拌合物泵送难易程度,并提出了可泵性区间,即表达方式为:[(0,塑性粘度)∩(0,Vt)]。     

黏度改性剂对混凝土拌和物流变参数及匀质性能影响

通过ICAR流变仪、分层度测试仪和多功能力学试验机,研究了微珠黏度改性剂、复合黏度改性剂及其掺量对混凝土塑性黏度、屈服应力、分层度及力学性能的影响,揭示了微珠黏度改性剂和复合黏度改性剂对大流态新拌混凝土流变特性及匀质性的影响规律,并指出了适量掺入的优点及超量掺入的缺点,最后,结合北京市某工程泵送混凝土的应用情况,提出了可泵送、塑性黏度及分层度的关系。结果表明:掺入微珠黏度改性剂或复合黏度改性剂均能显著降低混凝土拌和物的塑性黏度和屈服应力,且随着它们掺量的增加,屈服应力、塑性黏度及分层度均呈现先减小后增大规律;同掺量下微珠黏度改性剂对混凝土拌和物浆体匀质性的破坏力大于复合黏度改性剂,即分层度大,然而降黏效果相反;当黏度改性剂掺量小于30%时,混凝土28 d抗压强度均大于空白样,但掺量大于30%时,28 d抗压强度均小于空白样。工程应用表明,长距离或高层泵送混凝土,并不是塑性黏度越低越好,而是存在一个合理范围,这个范围使得混凝土拌和物是一个触变性的匀质的黏性混合物,根据应用统计分析,可采用塑性黏度与分层度的交集表示混凝土可泵区间,其表达式为:[(0,塑性黏度)∩(0,分层度)]。     

格丑沟大桥系杆拱桥系梁混凝土配合比优化及性能试验

格丑沟特大桥主桥为系杆拱桥,系梁采用C55混凝土,属高强高性能预应力钢筋混凝土,要求混凝土具备高工作性能(低坍落度、高流态、稳定泵送)、高抗裂性能(低收缩)、高耐久性能。该文通过掺用聚羧酸系高效减水剂、优质粉煤灰以及改善骨料质量、优化骨料级配等技术手段,对系梁混凝土进行了配合比优化及性能试验研究,为工程施工推荐了满足设计要求、经济合理的施工配合比。施工实践证明,系梁混凝土质量良好。     

路用水泥混凝土坍落度经时损失试验研究

路用水泥引气混凝土使用非常广泛，但其坍落度损失却一直是有关建设施工单位比较棘手的问题。针对引气水泥混凝土路面，分析了混凝土坍落度损失的机理并通过大量室内试验数据详细阐述了水灰比、减水剂、引气剂以及混凝土所处状态对引气混凝土坍落度损失的影响。此外，还对如何控制混凝土坍落度的损失提出了自己的一些见解。     

高吸水树脂对滑模混凝土流变特性影响的研究

应用流变学原理,测量不同的高吸水树脂掺量下滑模混凝土在搅拌过程中的转速和扭矩进而得出相对应的塑性粘度和屈服应力,测量这些混凝土振捣拆模塌边高度,得出高吸水树脂掺量对混凝土施工阻力和立模性能的影响,并分析高吸水树脂对混凝土基本性能的影响。结果表明:添加高吸水树脂后,混凝土的屈服应力增加,塑性粘度降低,即添加高吸水树脂后混凝土的施工阻力、立模性能都得到改善。高吸水树脂在不降低混凝土强度的前提下,能够明显改善混凝土的自收缩性能,具有显著的技术经济价值。     

引气剂对硬化混凝土气泡特征参数的影响

本文主要对硬化混凝土的物理力学特征及其含气量、气泡平均直径、气泡间距等主要气泡特征参数进行了研究。研究发现,通过引气剂的引气作用能较好的提高水泥混凝土材料硬化之后的物理力学特性;同时通过研究新拌混凝土含气量与硬化后混凝土含气量之间的关系,以及硬化混凝土的气泡参数,提出了引气剂质量的评价方法。     

道路混凝土掺引气剂的研究

介绍“八五”国家重点科技攻关项目《滑模摊铺水泥混凝土路面修筑成套技术研究》课题中进行的在混凝土中掺用引气剂的研究工作。从引气剂改造混凝土的工作性、力学性质、变形性能、耐久性的实验研究结果得出，建议道路水泥混凝土应规定采用引气剂。     

浆体流变特性对透水混凝土性能的影响

为研究浆体流变特性对透水混凝土力学与透水性能的影响规律,通过减水剂与增黏剂掺量的变化调配出5种不同流动度及6种不同塑性黏度的水泥浆体,并固定浆集比配置出对应的透水混凝土。采用光学显微镜图像分析透水混凝土中骨料颗粒表面浆体裹附层厚度,以水泥浆体的拉拔黏结强度表征浆体与骨料的黏结强度,在研究浆体流动度及塑性黏度对浆体拉拔黏结强度、骨料颗粒表面浆体包裹层厚度影响的基础上,进一步探讨了浆体流变特性对透水混凝土抗压、抗折强度、空隙率以及透水系数的影响规律,揭示出浆体流动度与塑性黏度对透水混凝土力学与透水性能的作用原理。研究结果表明：随着浆体流动度及塑性黏度的增加,透水混凝土力学性能呈现先提高后降低的趋势,而透水混凝土的透水系数则随着浆体流动度的增加逐渐降低,随着浆体塑性黏度的增加逐渐增加;结合浆体流变性能对浆体自身拉拔黏结强度及骨料颗粒表面浆体包裹层厚度的影响发现,浆体流变特性主要通过影响浆体自身黏结特性而作用于透水混凝土力学性能,通过影响骨料颗粒表面浆体包裹层厚度及其分布状态而作用于透水混凝土的透水性能;在进行透水混凝土配合比设计时,可以通过调控浆体的流变特性,达到兼顾透水混凝土力学性能与透水性能的目的。     

基于正交试验的滑模摊铺混凝土新型引气剂研发

滑模摊铺技术具有较快的施工速度,且能保证较高的工程质量,在中国及国外应用都十分普遍。引气剂具有提高混凝土施工和易性,有效防止混凝土泌水和离析以及一定的减水效应等优点而被广泛应用于混凝土施工。目前,引气剂虽种类繁多但质量良莠不齐,没有专门从滑模摊铺技术对混凝土工作性的独特要求出发而研制的引气剂。该文采用三因素、四水平的正交试验设计方法对16种组合进行了坍落度、改良VB稠度和抗压强度试验,运用极差和方差分析法比较了各因素对指标的影响程度,设计出适合于滑模摊铺水泥的新型引气剂。通过对比试验可知,新型引气剂具有优良的振动液化效果,克服了滑模摊铺混凝土稳定性与可振捣密实性不能兼顾的难题。     

道路水泥砂浆流变特性研究

通过不同剪切应力加载速率试验,分析了水泥砂浆在外力作用下不同阶段的流动和变形的特性,建立了水泥砂浆基本流变特性模型。研究结果表明:公路水泥砂浆在外力作用下流变模型分为4个阶段,第Ⅰ阶段,水泥砂浆符合圣维南固体模型的流变特性,在屈服应力大于一定数值后才发生剪切变形,反之则剪切速率为零,得出水泥砂浆的相对屈服应力;第Ⅱ阶段,得到其符合牛顿流体模型的流变特性,剪切应力与剪切速率呈线性关系,建立了水泥砂浆流变行为的第一牛顿区;第Ⅲ阶段,得出水泥砂浆该阶段表现出黏性、弹性及塑性的复杂流变特性,建立了用圣维南固体模型、牛顿流体模型及胡克固体模型并联来表征其流变特性的模型;第Ⅳ阶段,得到其符合牛顿流体模型的流变特性,建立水泥砂浆流变行为的第二牛顿区,得出水泥砂浆的绝对屈服应力。综合各阶段的流变特性,建立了普通水泥砂浆流变特性模型及流变特性方程。     

高原低气压对道路工程混凝土性能的影响及原因

为研究高原低气压对道路工程混凝土性能的影响,在拉萨（气压约60 kPa）和北京（气压约100 kPa）两地采用相同配合比的道路混凝土分别进行性能对比试验,测试了混凝土含气量、坍落度、强度、NEL法氯离子渗透系数和单面盐冻耐久性等性能指标,进一步测定了引气剂溶液的泡沫体积、表面张力和硬化混凝土孔结构。试验结果表明：在低气压下,引气混凝土的含气量和坍落度分别比常压下降低8%~36%和4%~9%;抗压强度和劈裂抗拉强度分别比常压下降低1.6%~14.8%和1.5%~10.8%;氯离子渗透系数比常压下增加29%~135%;可见低气压下其抗冻耐久性降低。在低气压下,引气剂溶液的表面张力比常压下增加3.0%~4.5%,溶液泡沫体积比常压下降低2%~14%,混凝土内的气体压缩系数比常压下减小,这些原因导致了低气压环境下施工的道路混凝土含气量降低,坍落度减小;与此同时,硬化混凝土平均气孔直径增大6%~18%,气泡间距系数增加45%~92%,最终使得低气压下混凝土强度、抗氯离子渗透性和抗冻耐久性降低。     

道路水泥混凝土含气量控制研究

介绍在混凝土中掺用引气剂的研究工作。着重介绍道路水泥混凝土含气量的材料、配合比、施工等因素对含气量的影响研究，以及道路混凝土含气量的调控手段、检测方法和控制目标等。这样可有效控制混凝土含气量，达到使用引气剂改进混凝土的工作性、力学性质、变形性能、耐久性等路用品质的预期目的。     

道路高性能混凝土试验研究

本文在优选道路高性能混凝土配比的前提下，采用了普通砂，石、磨细改性粉煤灰，较少水泥用量配制出高流态、高早强、高抗折强度低干缩，高耐久性的ＲＨＰＣ。     

大桥箱梁流态混凝土的试配及性能试验

公路桥涵箱梁混凝土强度等级一般为C50~C60,施工上采用泵送工艺,要求混凝土具有较大坍落度,并且经时坍落度损失小。探讨了配制流态箱梁混凝土时原材料的选用及对混凝土性能的影响,坍落度损失的控制方法。还介绍了流态箱梁混凝土的物理力学性能和抗氯离子侵蚀能力的试验数据。     

大桥箱梁流态混凝土的试配及性能试验

公路桥涵箱梁混凝土强度等级一般为C50~C60,施工上采用泵送工艺,要求混凝土具有较大坍落度,并且经时坍落度损失小。着重探讨了配制流态箱梁混凝土时原材料的选用及对混凝土性能的影响,坍落度损失的控制方法。还介绍了流态箱梁混凝土的物理力学性能和抗氯离子侵蚀能力的试验数据。     

路用引气混凝土含气量损失试验研究

引气混凝土路面使用非常广泛,但关于其含气量经时损失的相关文献较少.笔者主要针对水泥混凝土滑模施工路面,分析了混凝土含气量损失的机理并通过大量室内试验数据详细阐述了引气剂掺量、水灰比、坍落度、粉煤灰、振动时间以及混凝土所处状态对引气混凝土含气量损失的影响.此外,还对如何控制混凝土含气量的损失提出了笔者的一些建议.