混凝土与水泥制品

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材性研究

  • 高低温环境下混凝土有机-无机复合抗裂养护剂的制备及性能研究

    吉久发;叶梦煊;曹志国;谷雷雷;王倩倩;

    制备了适用于高低温环境的混凝土有机-无机复合抗裂养护剂(OICCA养护剂),研究了其对混凝土保水性能、力学性能及耐久性能的影响,并与两种市售养护剂(E-201、TSD)进行了对比,分析了其作用机理。结果表明:在40℃高温和-8℃低温环境下,与未涂覆养护剂的空白组相比,涂覆OICCA养护剂试件的抗裂性能显著提高;涂覆养护剂有效提高了混凝土的保水性能、力学性能及耐久性能;与E-201、TSD养护剂相比,OICCA养护剂的养护效果总体上相对较好;OICCA养护剂中的有机组分能使其成膜效果较好,无机组分能与水泥水化产物反应生成结晶物质密实孔隙,二者协同作用提升了混凝土的性能。

    2024年12期 No.344 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1108K]
  • 水化热抑制剂对水泥-粉煤灰-矿粉复合胶凝材料水化反应的影响

    温东昌;曾柯林;杨蓉;王雷冲;肖勋光;

    通过改变粉煤灰在矿物掺合料中的占比和水化热抑制剂(TRI)掺量,研究了TRI对水泥-粉煤灰-矿粉复合胶凝材料(复合胶材)水化过程和力学性能的影响,并通过测试TRI的吸附性能分析了其影响机理。结果表明:水泥对TRI的吸附能力最强,TRI虽能显著降低复合胶材早期水化放热速率峰值而不影响最终的水化程度,但会降低复合胶材的早期抗压强度;矿粉对TRI的吸附能力最弱,TRI对矿粉早期水化和火山灰反应的影响较小,且不影响其最终水化;粉煤灰对TRI的吸附能力相对较强,且TRI会严重影响粉煤灰的水化。

    2024年12期 No.344 9-13+28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1426K]
  • 轻骨料预湿度对轻质UHPC性能及微观结构的影响

    鄢亦斌;刘开志;高立强;彭嘉华;郭凯正;李晨;

    研究了黏土陶砂预湿度(预湿水量分别为0、17.1、34.2 kg/m3)对轻质超高性能混凝土(LUHPC)工作性、力学性能、体积稳定性、抗氯离子渗透性能、抗盐雾侵蚀性能、抗低温性能和抗冻性能的影响,并分析了微观机理。结果表明:对黏土陶砂进行适当的预湿处理有助于改善LUHPC的工作性、力学性能、体积稳定性能、抗氯离子渗透性能、抗盐雾侵蚀性能、抗低温性能和抗冻性能;黏土陶砂预湿处理对LUHPC性能的提升主要归因于其优化了界面过渡区及改善了C-S-H凝胶结构。

    2024年12期 No.344 14-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1585K]
  • SAP内养护再生粗骨料自密实混凝土的性能研究

    黄英杰;张萌;曹建青;甘诗腾;刘睿智;温勇;

    研究了SAP掺量、再生粗骨料(RCA)取代率对自密实混凝土(SCC)工作性、力学性能和收缩性能的影响规律。结果表明:SAP对SCC工作性的影响不大,而RCA取代率对SCC工作性的影响较大;当SAP掺量一定时,SCC的坍落扩展度随RCA取代率的增加而降低;当SAP掺量一定时,SCC的抗压强度、劈裂抗拉强度随RCA取代率的增加而降低;当RCA取代率为75%、100%时,SCC的抗压强度、劈裂抗拉强度相对接近;SCC的劈裂抗拉强度发展速率随RCA取代率的增加而降低;与对照组相比,掺SAP及RCA的SCC的28 d自收缩均有显著降低;当SAP掺量一定时,SCC的自收缩随着RCA取代率的增加而降低;当RCA取代率一定时,SCC的自收缩基本随着SAP掺量的增加而降低。

    2024年12期 No.344 22-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1190K]
  • 膨胀剂对复掺粉煤灰及矿粉自密实混凝土性能的影响

    杨舜太;吕永进;杨俊;贺勇;王聪;

    研究了膨胀剂掺量(0、8%、10%、12%)对复掺粉煤灰及矿粉自密实混凝土工作性、力学性能、体积稳定性和耐久性能的影响,并分析了作用机理。结果表明:膨胀剂的掺入降低了自密实混凝土的扩展度,当膨胀剂掺量在8%~12%范围内时,其对自密实混凝土扩展度的影响较小;掺入适量膨胀剂能有效提高自密实混凝土的抗压强度和限制膨胀率,降低干燥收缩值、碳化深度和电通量;膨胀剂能与水反应,生成膨胀性结晶水化物钙矾石,适量可提高基体的密实度,补偿混凝土硬化过程中的收缩。

    2024年12期 No.344 29-32+46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1295K]
  • 水泥-石灰石粉胶凝材料体系水化放热规律研究

    朱鹏飞;余熠;石研然;徐菲;何旸;蒋林华;储洪强;徐宁;徐天磊;

    研究了石灰石粉细度(比表面积分别为218、448、596 m2/kg)、水胶比(0.40、0.45、0.50)、水化温度(20℃、40℃)对胶凝材料体系水化进程的影响,并分析了石灰石粉的作用机理。结果表明:在20℃水化温度下,石灰石粉发挥填充、稀释、成核效应,随着石灰石粉掺量的增加,胶凝材料体系的水化放热速率峰值不断降低,诱导期结束时间基本提前;适当降低石灰石粉细度能促进胶凝材料体系的水化进程,但降低水胶比则起相反作用;适当升高水化温度可有效激发石灰石粉的水化活性,加速其火山灰效应,促进胶凝材料体系的水化进程。

    2024年12期 No.344 33-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1068K]
  • 全固废超硫酸盐水泥稳定基层的配合比设计及施工过程质量控制

    王梦梦;魏力;贾小龙;李瑞杰;万磊;陈浩旭;马旭东;

    设计了全固废超硫酸盐水泥稳定材料的配合比,研究了其力学性能和耐久性能,并与水泥稳定材料进行了对比,提出了适用的施工过程质量控制方法。结果表明:制备的全固废超硫酸盐水泥稳定材料的无侧限抗压强度、抗压回弹模量、弯拉强度和间接抗拉强度均与水泥稳定材料的相当,抵抗干燥收缩的性能显著优于水泥稳定材料,这有利于实际工程中的裂缝控制;推荐采用硫酸盐SO_3含量进行全固废超硫酸盐水泥稳定材料的施工过程质量控制。

    2024年12期 No.344 37-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1093K]
  • 污水处理池用大体积混凝土抗裂技术研究与应用

    陈璋勇;马安;汪洋;

    为解决南通某污水处理池大体积混凝土易开裂的问题,通过优化配合比、掺入适量抗裂剂等措施设计了抗裂混凝土,研究了抗裂混凝土的抗压强度、绝热温升、自生体积变形,并对实体结构混凝土进行了现场温度、变形监测。结果表明:掺入适量抗裂剂并适当降低水泥用量能有效改善混凝土的绝热温升和自生体积变形,且对抗压强度无太大影响;监测段混凝土各结构部位的温峰在41.6~42.1℃范围内,最大温升值在21.2~22.1℃范围内,混凝土里表温差最大值为5.8℃;混凝土各结构部位的变形表现为持续膨胀;在整个监测期内,监测段混凝土未出现开裂。

    2024年12期 No.344 42-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1337K]
  • 补偿收缩混凝土在某大型明挖穿湖隧道工程中的应用研究

    王德民;宋长清;姚军;朱国军;辜振睿;舒震林;张港;

    研究了温控型钙镁复合膨胀剂对某大型明挖穿湖隧道工程大体积混凝土抗裂防渗性能的影响。结果表明:不同结构部位混凝土内部温升为24.7~29.6℃,到达温峰后3 d内的降温速率为2.3~4.3℃/d,30 d内温度修正后应变从63~98με降低至-67~-23με;添加膨胀剂后,实体结构混凝土内部温峰降低了5.4℃,温峰出现时间延长了约9 h,30 d内温度修正后应变最大值和最小值分别增加了53με和76με;膨胀剂具有调控水泥水化放热历程和微膨胀补偿收缩的作用,用其制备的补偿收缩混凝土在大型明挖穿湖隧道工程大体积混凝土工程中取得了良好的抗裂防渗效果。

    2024年12期 No.344 47-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1267K]
  • 蒸养混凝土损伤及改善措施研究综述

    金清平;陈祺;刘勇;高永红;张曼;

    总结了蒸养混凝土的收缩开裂、热损伤、延迟钙矾石形成三种典型损伤类型,分析了损伤作用机理。并提出了改善蒸养混凝土损伤的措施:适量掺入矿物掺合料、优化蒸养制度、合理的后续补充养护、适量掺入内养护材料SAP等。

    2024年12期 No.344 51-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1413K]

编者按

  • “混凝土耐久性:裂缝控制与修补”专刊

    随着我国经济的快速发展,既有、新建建筑和基础设施的体量愈来愈大,受服役环境影响,考虑其在设计、施工、服役阶段的耐久性能对于保证人们的生命财产安全、实现可持续发展具有重要意义。尤其是在服役阶段,由于外力、环境等因素的影响,大量混凝土结构在未达到设计使用年限时便出现了或大或小的耐久性问题。同时,为助力我国“双碳”目标实现,近年来大量建筑垃圾、工业固废被广泛用作建筑材料,而目前有关此类混凝土结构的长期耐久性能尚缺乏实际工程案例评价。鉴于此,值此《混凝土与水泥制品》创刊50周年之际,我刊面向行业积极组稿,围绕“混凝土耐久性:裂缝控制与修补”这一主题进行系列报道,旨在介绍该领域的最新研究与应用进展,助力“双碳”目标实现,为混凝土行业的健康可持续发展锦上添花。本专刊包含22篇论文,涵盖材性研究、裂缝修补技术、施工技术、裂缝预测与监测及抗裂混凝土相关性能、应用等方面。衷心感谢为本专刊提供高水平论文的各位专家学者以及为本专刊辛勤付出的各位审稿专家和编辑,希望本专刊的内容可以为混凝土裂缝控制与修补的研究与应用提供借鉴,助力行业的低碳、高质量发展。

    2024年12期 No.344 11-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 2319K]

裂缝修补技术

  • 二元微生物混凝土裂缝自修复材料的制备及性能研究

    郑新国;刘竞;郁培云;李书明;张磊;李嘉璇;

    制备了基于巴氏芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌的二元微生物混凝土裂缝自修复材料,研究了巴氏芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌体积比(混合比例10∶0、8∶2、6∶4、4∶6、2∶8、0∶10)对微生物的生长规律、矿化效果等的影响,并对自修复材料的裂缝修复效果进行了测试。结果表明:当混合比例为6∶4时,细菌浓度最高,CaCO3沉淀量最大,产生的方解石结晶度最好,砂浆试件的裂缝修复率最高。

    2024年12期 No.344 57-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1760K]
  • 混凝土裂缝修复技术的研究现状及进展

    李文静;贾苍琴;王贵和;向雅然;

    介绍了传统混凝土裂缝修复技术和新兴微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术的研究进展,从修复材料和工艺上进行了总结与评价,并从裂缝宽度、抗压强度、抗渗性能方面分析了MICP技术修复混凝土裂缝的效果,总结了MICP技术存在的问题,最后展望了其发展趋势,指出了该技术进一步的研究方向。

    2024年12期 No.344 64-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1803K]
  • 高黏结低收缩砂浆在船闸闸室墙面层修复中的应用

    王锐;杨虎;蔡明;封佳蕊;王冬;王珩;沈航;

    针对传统聚合物砂浆在机械搅拌时黏结性能大幅下降、干缩率较高等缺点,制备了改性聚合物砂浆,对比研究了传统聚合物砂浆和改性聚合物砂浆在不同搅拌方式下的工作性、力学性能、变形性能及耐久性能,并将改性聚合物砂浆用在江苏省某船闸闸室墙修复试点工程中,对砂浆的强度、立面垂直度、表面平整度、黏结牢固程度进行了现场检查测试。结果表明:改性聚合物砂浆与基层间黏结牢固,结合层无脱层、空鼓等现象,整体修复效果较好。

    2024年12期 No.344 70-73+77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1500K]
  • 自修复混凝土的分类及研究进展

    徐文涛;姬栋宇;

    混凝土的自修复是混凝土在一定外部和内部条件下,通过新物质的生成或者其他方式,自行封闭、愈合裂缝的过程。总结了目前常用的混凝土自修复方法及各自的优缺点,可为混凝土自修复技术的应用提供参考。

    2024年12期 No.344 74-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1533K]

施工技术研究

  • 贵州花江峡谷大桥重力锚基础大体积混凝土温控技术研究

    周毅;陈露一;蔡昱;黄有强;李天;

    依托贵州花江峡谷大桥重力锚基础工程,采用优化配合比、布置冷却水管、调整混凝土养护制度等措施控制大体积混凝土的温度,采用Midas Civil软件预测了大体积混凝土的温度和应力发展趋势,并通过现场温度监测验证了温控措施的可行性。结果表明:重力锚基础大体积混凝土的温度峰值和里表温差均满足相关标准要求,且现场温度监测结果与仿真计算结果接近;重力锚基础大体积混凝土现场施工时未出现温度裂缝,采取的温控措施切实有效。

    2024年12期 No.344 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1731K]
  • C45P8大体积混凝土在某地标核心筒筏板基础中的应用

    侯旭林;赵爽;曾鲁平;王伟;陈俊松;赵峰;

    依托某地标核心筒筏板基础大体积混凝土工程,在满足C45P8设计要求的前提下,通过原材料优选、配合比优化(降低胶凝材料用量、复掺矿物掺合料、优选外加剂种类)和施工技术调控(浇筑顺序、分层厚度、振捣工艺、养护制度等)来降低大体积混凝土的水化温升,降低开裂风险。结果表明:优选原材料、合理设计配合比,并辅以合适的施工技术措施,可使大体积混凝土的内、外温差小于25℃,满足大体积混凝土施工温控技术要求。

    2024年12期 No.344 83-86+92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1800K]
  • 水下混凝土结构填缝止水胶抗渗性能试验方法研究

    张景奎;刘长顺;罗居刚;孔楠楠;姚亮;彭建和;许军才;

    对比分析了3种填缝止水胶(聚氨酯密封胶、聚硫密封胶、聚氨酯遇水膨胀止水胶)的拉伸性能、拉伸粘结性能、耐老化性能和低温柔性,提出了一种用于测试注胶防渗实体结构抗渗性能的实体模型试验装置与试验方法,研究了缝宽(5、10、20 mm)、注胶层厚度(5、10、15、20、25 mm)、相对剪切位移(0、3、6、9 mm)、水头压力(1.0 MPa恒压、极限渗透压力)对实体模型试件抗渗性能的影响。结果表明:聚硫密封胶的各项性能相对较优;在不同缝宽、注胶层厚度和相对剪切位移组合工况下,无论是1.0 MPa恒压作用还是极限渗透压力作用,聚硫密封胶试件的抗渗性能均最好;提出的实体模型试验装置与试验方法能够便捷准确地测试拼缝注胶防渗实体结构的抗渗性能。

    2024年12期 No.344 87-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1734K]
  • 铁铝酸盐水泥混凝土异形构件施工技术研究

    邹德麟;齐冬有;邱开建;向世文;李长成;张华英;张巍;李春林;张栩嘉;

    制备了铁铝酸盐水泥混凝土异形构件,研究了浇筑层数(2、3、4层)、振捣时间(10、20、30、40 s)和脱模时间(15、20、25 h)对构件外观质量和力学性能的影响。结果表明:随着浇筑层数的增加,构件的7 d回弹强度增大,且当浇筑层数为3层时,构件的外观质量最好;随着振捣时间的增加,构件的7 d回弹强度先增大后减小,且当振捣时间为20~30 s时,构件的外观质量较好;随着脱模时间的延长,构件的回弹强度增大,且当脱模时间为20~25 h时,构件的外观质量较好;综合考虑构件的外观质量、力学性能和模具周转频率,建议采用分3层浇筑、振捣时间为20~30 s和脱模时间20 h的施工技术。

    2024年12期 No.344 93-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1749K]

裂缝预测与监测

  • 基于ABAQUS的地铁车站大体积混凝土温度影响因素研究

    曹玉新;寇帅;霍曼琳;王国义;任少伟;边崇;刘亚轩;

    依托成都地铁19号线二期工程双流机场2航站楼东站车站项目,利用ABAQUS软件建立了顶板混凝土温度场模型,研究了粉煤灰掺量(0、10%、20%、30%、40%、50%)、入模温度(10、15、20、25℃)、保温材料种类[土工布、聚苯乙烯板(以下简称EPS)、橡塑海绵]和保温层开始覆盖时间(0、20、30、40、50 h)对大体积混凝土温度场的影响,并优选出了较优组合控温方案。结果表明:在单因素作用下,混凝土试件的最大里表温差均低于25℃,满足相关规范要求,但内部降温速率均高于2.0℃/d;基于规范要求和实际工程项目施工条件,优选出的组合控温方案为粉煤灰掺量20%或30%、入模温度15℃、浇筑后30 h覆盖橡塑海绵。

    2024年12期 No.344 98-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1930K]
  • 循环冲击荷载下水工混凝土损伤效应研究

    李芳;郑永来;

    水工混凝土结构不仅要遭受船舶撞击荷载作用,而且长期处于海洋环境遭受氯盐腐蚀,导致混凝土结构内部损伤堆积。采用循环冲击荷载模拟船舶靠泊时的撞击力及撞击次数,采用超声波对混凝土损伤度进行量化,并用CT技术进行验证,建立了损伤度与氯离子扩散系数之间的定量关系。结果表明:应力水平存在一个临界值0.6,当应力水平超过0.6时,混凝土的损伤度显著增加;随着损伤度的增加,混凝土的使用寿命降低;损伤度的增加比氯离子侵蚀对混凝土使用寿命的影响更明显。

    2024年12期 No.344 105-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1715K]
  • 大体积混凝土浇筑仓块不同边界温度及应变变化规律

    李灿;林峰;熊俊驰;周殷弘;刘宁宇;余建国;

    为研究大体积混凝土浇筑后的温度及应变变化规律,结合某工业厂房大型设备基础混凝土温度及应变测量数据,研究了该大体积混凝土关键区域(仓块中心、边缘、边缘凹角)温度-应变的时变规律。结果表明:混凝土温度变化与边界导热速率有关,各区域因边界区别温度变化规律也存在差别;当边界为外界空气时,混凝土为自由约束,应变只与混凝土的膨胀收缩有关;当边界为相邻混凝土及地基时,混凝土为固定约束,且约束随混凝土表面与边界的连接情况而改变,混凝土膨胀时受压应力,收缩时受拉应力;边缘凹角为混凝土形状突变处,会产生大量集中应力,混凝土应变明显较其他区域更大。

    2024年12期 No.344 110-114+120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1803K]
  • 多种工况对既有桥梁安全性的影响及相关解决方案

    李煌;李琪;唐甜;

    针对临近既有桥梁的后建工程在施工期间引起的河岸边地质条件变化,及其对桥梁造成的不利影响,通过分析桥梁观测点的位移量及沉降量,明确了影响既有桥梁稳定性的原因,指出了桥梁出现的主要病害,如桥墩顺桥偏移量较大、桥墩和桩基承载能力不足、桥墩开裂等,并设计了相应的维修加固方案。研究结果对评估河岸边后建工程对既有桥梁的影响及设计相应处置方案具有重要工程意义。

    2024年12期 No.344 115-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1854K]