掺合料混凝土抗冻性能及气泡特征参数的研究

通过对普通混凝土和四种不同掺合料混凝土的抗冻性能及气泡特征参数的研究,证明了混凝土的含气量和强度是影响混凝土抗冻性能的主要因素,提出了不同混凝土临界气泡间距系数的推荐值。     

测试龄期对混凝土气孔结构影响的研究

研究目的:现有的混凝土抗冻性试验多采用快速冻融试验,试验周期长、耗费大。考虑到气孔结构有可能在硬化混凝土浆体中稳定存在,研究确定测试龄期与混凝土气孔之间的关系,可能会缩短试样抗冻性的测试周期。研究结论:C30混凝土的硬化空气含量随龄期逐渐增长,C50混凝土的气孔结构与龄期之间没发现明显规律;劣质引气剂引入的大直径气泡会使混凝土抗压强度下降。C50混凝土粘性较大,需要更多的引气剂,生成的气泡孔径较C30混凝土更小;试样制备是气泡结构测试过程中的一个重要步骤。试样强度会影响测量结果,为确保试验结果准确,C30混凝土的试验龄期最好不早于28 d,C50蒸汽养护混凝土最好不早于7 d;在保证混凝土抗冻性的前提下,不同混凝土的气泡间距系数存在较大差异,C30混凝土的气泡间距系数要大于C50混凝土。     

含气量和养护龄期对混凝土抗氯离子渗透性能影响的试验研究

通过对不同含气量、不同养护龄期的混凝土进行试验,对混凝土的电通量试验结果进行分析,研究含气量和养护龄期对混凝土抗氯离子渗透性能（电通量）的影响,探讨现场新拌混凝土的含气量应控制的范围与减少抗氯离子渗透性能测试龄期的可行性。     

影响新拌混凝土工作性的因素和改变措施

水泥混凝土在尚未凝结硬化以前，称之为水泥混凝土拌合物。新拌混凝土的工作性质，称之为工作性（或和易性）。新拌混凝土的工作性也称和易性，是混凝土拌合物易于施工操作（拌合、运输、浇筑、振捣）且成型后质量均匀密实的性能。实际上，混凝土拌合物的和易性是一项综合技术性质，包括流动性、粘聚性和保税性三个方面。流动性是混凝土拌合物在自重或机械振捣作用下，能产生流动并填满模板的性能；粘聚性是混凝土拌合物在施工过程中其组成材料之间有一定的粘聚力，不至于产生分层和离析的现象；保水性是指保证混凝土在施工过程中，具有一定的保水能力，不至于产生严重的泌水现象。     

多年冻土区引气混凝土抗压强度及抗冻性研究

以青藏铁路桥涵冻土层中混凝土灌注桩为背景,进行了不同引气剂掺量混凝土在持续-3℃养护环境下的抗压强度和冻融循环试验,结果表明:持续-3℃养护环境下龄期84 d时的抗压强度与标养下龄期28 d时的抗压强度相当,前者存在明显的"龄期滞后"现象,但混凝土抗压强度龄期滞后的天数与含气量关系不大,仅与养护环境有关;随着含气量的增大,混凝土的抗冻性能先增强后减弱,在抗压强度相同的情况下,混凝土的含气量在3.2%时,抗冻融耐久性指标降低幅度最小,抗冻性能最优;持续-3℃养护环境下混凝土的抗压强度虽能够最终达到标养下28 d的抗压强度,但抗冻性能降低幅度较大,对于寒冷地区混凝土灌注桩耐久性的这一特点应引起使用者高度重视。     

CRTSⅢ型板式无砟轨道用自密实混凝土粘接性能研究

在CRTSⅢ型板式无砟轨道结构中,现浇的自密实混凝土与预制的轨道板形成复合板结构,共同承受列车荷载。自密实混凝土与轨道板的粘接性能影响着整个轨道结构的平稳性、安全性和使用寿命。本文研究了自密实混凝土坍落扩展度、含气量和胶凝材料用量对自密实混凝土与轨道板粘接性能的影响。结果表明:随着自密实混凝土坍落扩展度的增大,自密实混凝土与轨道板的粘接强度有降低的趋势,坍落扩展度不宜超过690 mm;随着自密实混凝土含气量的增大,自密实混凝土与轨道板的粘接强度有增加的趋势,在满足工作性能和强度的条件下,自密实混凝土的含气量宜取技术条件规定的上限值6.0%;随着自密实混凝土胶凝材料用量的增大,自密实混凝土与轨道板的粘接强度有增加的趋势。     

微珠对低温自密实混凝土性能的影响

自密实混凝土冬季施工时拌和物黏度增加会导致工作性能降低,影响灌注质量。本文通过试验研究新拌混凝土温度为5℃时微珠掺量对自密实混凝土工作性能、塑性黏度、力学性能和耐久性能的影响,探讨了采用微珠改善低温自密实混凝土性能的可行性。结果表明：新拌混凝土工作性能随温度降低而降低,表现为扩展时间(T₅₀₀)和V形漏斗流出时间延长,浆体黏度显著增加;新拌混凝土温度为5℃时,随着微珠掺量增加T₅₀₀和V形漏斗流出时间逐渐缩短,塑性黏度逐渐降低;微珠的光滑球形结构能有效减少颗粒间摩擦阻力,使混凝土黏度降低;未掺微珠混凝土56 d抗压强度养护温度为5℃时比20℃时低9.8%,随着微珠掺量增加,混凝土3 d抗压强度显著降低,56 d抗压强度变化不大;混凝土28、56 d电通量总体上随微珠掺量增加而增加,但56 d电通量增幅不大。     

砂率对固定当量粉体体积机制砂自密实混凝土工作性能的影响

采取当量粉体体积法设计机制砂自密实混凝土试验配合比,首先通过砂浆稠度试验确定各粉体的当量系数并试配出合理的当量粉体体积,然后在固定当量粉体体积的条件下,研究砂率变化对自密实混凝土工作性能的影响。通过坍落扩展度试验、J环试验和L型仪试验测试机制砂自密实混凝土拌合物的填充性、间隙通过性和稳定性等工作性能。试验结果表明:砂率在47%~59%时,机制砂自密实混凝土拌合物的自密实性总体上随砂率增加先增强后减弱;砂率在53%~56%时存在最优砂率,使得固定当量粉体体积的机制砂自密实混凝土的自密实性最佳。     

基于强度分布的CRTSⅢ板式轨道充填层灌注质量的影响因素研究

依托郑阜客专线下工艺性试验,得到不同拌合物性能、灌注时间、排浆时间的充填层强度分布特征,提出基于强度标准差的充填层匀质性指标,研究结果表明:充填层匀质性随自密实混凝土拌合物扩展度增大而减小且当扩展度小于620mm,充填层自密实混凝土匀质性降低。随着出浆口排浆时间增长,充填层自密实混凝土匀质性越好,当排浆时间大于30 s时,充填层匀质性变化不大;随着灌注时间增长,充填层自密实混凝土匀质性略有提升且灌注时间超过8 min后,灌注时间对充填层匀质性的提升较小;得到现场最佳混凝土拌合物状态及灌注工艺为:拌和物扩展度范围620～670 mm,出浆口排浆时间为30 s,灌注时间6～8 min。研究结果为充填层现场施工提供参考。     

砂率对固定当量粉体体积机制砂自密实混凝土工作性能的影响北大核心

采取当量粉体体积法设计机制砂自密实混凝土试验配合比,首先通过砂浆稠度试验确定各粉体的当量系数并试配出合理的当量粉体体积,然后在固定当量粉体体积的条件下,研究砂率变化对自密实混凝土工作性能的影响。通过坍落扩展度试验、J环试验和L型仪试验测试机制砂自密实混凝土拌合物的填充性、间隙通过性和稳定性等工作性能。试验结果表明：砂率在47%~59%时,机制砂自密实混凝土拌合物的自密实性总体上随砂率增加先增强后减弱;砂率在53%~56%时存在最优砂率,使得固定当量粉体体积的机制砂自密实混凝土的自密实性最佳。     

施工误差对铁路桥梁高性能混凝土性能影响试验研究

通过试验研究减水剂和水泥计量误差、振捣时间及静停时间差异对高性能混凝土性能的影响。研究表明:减水剂掺量由1.15%降至0.8%时,随着减水剂掺量的减少,混凝土拌合物的坍落度和坍落度扩展度降低,抗压强度增大,而电通量呈"先升高后下降"的趋势;在水泥用量上下波动20 kg.m-3范围内,随着水泥用量的增加,坍落度降低,抗压强度增大,电通量产生一定波动,但总体呈下降趋势;振捣时间在5～20 s时,随着振动时间的增加,拌合物的含气量无明显变化,抗压强度先增大后减小,电通量先下降后升高,振动时间超过20 s后产生严重的离析现象,抗压强度显著下降,电通量大幅度升高;拌合物静停时间在0～30 min时,随着静停时间的增加,振捣前拌合物的含气量降低,但是振捣成型后的含气量无明显变化,抗压强度略有增长,电通量呈下降趋势。     

水粉比对不同类型自密实混凝土剪切变形行为的影响

采用RHM-3000 ICAR混凝土流变仪测试了水粉比对粉体型自密实混凝土、黏度改性剂型自密实混凝土和粉体-黏度改性剂复合型自密实混凝土剪切变形行为的影响,分析了Herschel-Bulkley模型(H-B模型)以及改进Bingham模型对流变曲线的适用性。结果表明:3种自密实混凝土坍落扩展度与含气量接近,屈服应力均随水粉比增大而增大,塑性黏度均随水粉比的增大而减小;自密实混凝土剪切变稠程度随水粉比的增大而降低,并存在由剪切变稠向剪切变稀过渡的临界水粉比;H-B模型和改进Bingham模型均可用于表征自密实混凝土的剪切变形行为,二者具有良好的相关性,但是改进Bingham模型二阶参数与塑性黏度的比值对剪切变形行为的变化更为敏感;黏度改性剂型自密实混凝土剪切变形行为对水粉比的变化最为敏感,粉体型自密实混凝土次之,粉体-黏度改性剂复合型自密实混凝土敏感性最低。     

C55自密实微膨胀钢管混凝土制备研究

采用绝对体积法,以粗骨料体积、砂的体积分数、矿物掺合料比例为因素,利用L_(16)(4~5)正交组合进行自密实混凝土配比计算,经试拌找到较理想的组合即粗骨料体积0.33、砂体积0.45、矿物掺合料配比30%。从提升配比强度、降低黏度,矿物掺合料影响、膨胀剂对配比收缩率影响角度,对该组合进行优化。经具体试验确定粉煤灰掺量15%,取消矿粉,保持胶凝材料总量不变的情况下增加水泥掺量;掺加5%黏度改性材料调整拌合物性能;研究不同膨胀剂及掺量对混凝土强度及自收缩的影响,确定合适的膨胀剂种类及掺量。最终制备出力学及干缩性能满足规范要求的高强、高流态、微膨胀自密实混凝土。     

自密实混凝土的研究与应用综述

在收集大量国外最新文献的基础上,系统地综述了自密实混凝土配制技术、拌合物工作性检测方法、自密实混凝土力学性能方面的研究和应用情况。此外对自密实混凝土技术的未来研究和发展方向进行了展望。     

高抗冻性(F300)的C50和C60混凝土试验研究

为配合青藏铁路工程应用,配制抗冻性高、强度较高、适合于青藏铁路预应力混凝土梁的高性能混凝土。试验结果表明：掺加引气剂与矿物掺合料如硅粉与粉煤灰,均有利于混凝土达到C50或C60强度等级以及抗300次冻融循环的要求。在采用适宜掺量的外加剂与掺合料的情况下,高性能抗冻混凝土在性能上具有突出特点,即良好的抗冻性并不要求混凝土具有很高的强度。对于0．32水胶比的混凝土,引气剂明显提高混凝土的抗冻性;用活性掺合料等量置换水泥,使混凝土28d强度下降,但4个月后混凝土强度持续增长,达到空白混凝土的强度。新拌混凝土坍落度不宜太小,宜为16～22cm,以利于成型密实,确保抗冻性。MIP(压汞测孔)试验结果表明,引气剂使混凝土内的孔体积增大,并使混凝土内孔分布向大尺寸方向移动,导致平均孔径增大,这可能正是混凝土抗冻性提高的原因之一。     

制备参数对泡沫轻质土工作性能和力学性能的影响

分析不同制备参数对泡沫轻质土拌合物工作性能及其经时变化的影响,并对其硬化体力学性能进行了对比研究。结果表明:在水胶比为0.5且未掺加减水剂的情况下,泡沫轻质土拌合物流值随初始湿密度的增大而增大,不同初始湿密度的拌合物在60 min内的湿密度增加率均在±5%以内;泡沫轻质土硬化体的抗压强度、劈裂抗拉强度均与拌合物初始湿密度呈良好的线性相关性,当拌合物湿密度为500 kg/m~3时,硬化体抗压强度已超过1 MPa;拌合物湿密度增加率随水胶比的变化有所波动,当水胶比为0.5~0.7时,硬化体力学性能基本稳定;减水剂会提高泡沫轻质土拌合物的流值,但对硬化体力学性能无明显影响。     

水泥乳化沥青砂浆毛细吸水性研究

采用ISAT方法测定水泥乳化沥青砂浆(简称CA砂浆)的毛细吸水速率,研究固灰比(A/C)、孔隙率、试件干密度及拌合物含气量对CA砂浆毛细吸水性的影响。试验结果表明,CA砂浆的总孔隙率影响其强度,而CA砂浆的毛细孔特性才是其毛细吸水性的决定因素;增加固灰比、提高新拌砂浆的含气量、减小砂浆干密度及降低砂浆的毛细孔隙率均可降低CA砂浆的毛细吸水速率;阳离子乳化沥青砂浆的强度及毛细吸水速率均高于阴离子乳化沥青砂浆。     

CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆的含气量控制研究

水泥乳化沥青砂浆( CA砂浆)是板式无砟轨道的关键功能性材料，一定量的气泡有利于增强其抗冻性，增加其延展性。本文研究了各种因素对 CA砂浆含气量的影响，发现延长搅拌时间和提高搅拌速度均可提高CA砂浆的含气量，消泡剂和引气剂对CA砂浆含气量影响较为明显，CA砂浆中消泡剂掺量宜为30 g/m3，引气剂掺量宜为3000 g/m3。基于含气量与经济性考虑，施工时 CA 砂浆拌制工艺宜为：转速为120 r/min的情况下，高速搅拌2 min。     

侵蚀抑制材料对高速铁路无砟轨道现浇混凝土抗冻融性能影响及作用机制

针对北方地区无砟轨道现浇混凝土冻融破坏问题,对比了不同掺量侵蚀抑制材料对混凝土抗冻性能的影响,同时对无砟轨道现浇混凝土抗冻提升机制进行了分析。结果表明：侵蚀抑制材料改善了无砟轨道现浇混凝土的疏水性能,降低了混凝土吸水率,提升了混凝土抗冻性能;当侵蚀抑制材料掺量为20 kg/m3时,侵蚀抑制材料对无砟轨道现浇混凝土的抗冻性能提升效果最为显著,混凝土盐冻剥落质量可以降低52.7%;当侵蚀抑制材料掺量为40 kg/m3时对混凝土抗冻性能具有一定的负面作用。侵蚀抑制材料可以影响无砟轨道现浇混凝土内气泡的分布和大小,进而影响无砟轨道混凝土抗冻融性能。     

高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土配制试验研究

结合郑徐客运专线、商合杭铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土灌注工作要求,提出一种自密实混凝土试配拌和方法。根据基准混凝土配合比,采用绝对体积法计算得到自密实混凝土基础配合比,对外加剂、黏度改性材料和粗细骨料进行合理搭配,选定理论配合比,通过现场工艺性试验结果调整并最终确定了施工配合比。通过对自密实混凝土拌和物性能与自密实混凝土硬化体性能的研究,确定了投料顺序和搅拌时间。