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自密实高性能混凝土配合比研究与设计

建筑技术 1999年第1期30卷 19-21页

作者：张青廉慧珍王蓟昌北京建工集团二建公司

任何情况下都适用的混凝土配合比是不存在的。在考虑了混凝土的流动性与抗离析性的平衡、固液两相物质的相互作用等因素的情况下，提出自密实高性能混凝土的配合比设计方法和步骤。经试验验证，表明该方法是可行的。

关键词：自密实高性能混凝土配合比抗离析性粗骨料

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自密实粉煤灰混凝土的研究与应用

自密实粉煤灰混凝土的研究与应用

作者：李政西北工业大学

学位级别：硕士

自密实混凝土是一种在自身重力作用下无需振捣即能密实成型的高性能混凝土。该混凝土具有以下几个优点:显著降低混凝土施工中的噪音,大幅度减轻工人的劳动强度;减少传统混凝土施工中因漏振或过振造成的蜂窝、麻面,解决了配筋密集、结构... 详细信息

自密实混凝土是一种在自身重力作用下无需振捣即能密实成型的高性能混凝土。该混凝土具有以下几个优点:显著降低混凝土施工中的噪音,大幅度减轻工人的劳动强度;减少传统混凝土施工中因漏振或过振造成的蜂窝、麻面,解决了配筋密集、结构复杂工程因骨料阻塞造成的空洞等质量问题;大量利用粉煤灰、高炉矿渣等工业固体废弃物,有利于资源的综合利用和生态保护。本文分析了自密实粉煤灰混凝土流变特性及配制等基本理论,对其原材料的选择进行了论述,分别研究了粉煤灰和高效减水剂对自密实混凝土流变性的影响,着重分析了高效减水剂与粉煤灰对水泥基材料流变性的作用机理。并从混凝土外加剂和水泥两方面讨论了导致减水剂与水泥不相适应的原因,初步提出了解决此类问题的基本思路,另外还就自密实混凝土坍落度损失过快的原因、机理和相应对策进行了探讨。收缩是水泥混凝土固有的特性,是混凝土结构产生裂缝的主要原因之一,也是迄今为止尚未解决的技术难题。本文通过在普通混凝土中掺加膨胀剂对补偿收缩混凝土的性质进行了研究,并就膨胀剂对混凝土补偿收缩的机理进行了探讨。通过正交试验,采用了五因素四水平的正交试验设计对自密实粉煤灰混凝土的配合比进行了试验,分析比较了水胶比、粉煤灰、膨胀剂、高效减水剂和砂率这五个因素对自密实粉煤灰混凝土的工作性能和力学性能的影响,找出最优配合比;并且对试验结果进行了线性回归,给出了预测模型。最后,根据自密实粉煤灰混凝土的特点,结合施工实际,提出在配制与施工过程中控制自密实粉煤灰混凝土工程质量的措施,并对其进行了经济技术分析。

关键词：混凝土自密实补偿收缩流变性正交试验回归分析措施

自密实混杂纤维增强混凝土的力学性能及本构关系试验研究

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自密实混杂纤维增强混凝土的力学性能及本构关系试验研究

作者：文旭皓兰州理工大学

学位级别：硕士

混凝土材料为目前建筑工程中广泛使用的材料,传统混凝土具有脆性大、抗拉强度低等缺点,导致结构延性较差而发生脆性破坏。在混凝土中掺加纤维可以限制混凝土裂缝的发展,自密实混杂纤维增强混凝土不仅具有良好的延性,其免振捣的特点节省... 详细信息

混凝土材料为目前建筑工程中广泛使用的材料,传统混凝土具有脆性大、抗拉强度低等缺点,导致结构延性较差而发生脆性破坏。在混凝土中掺加纤维可以限制混凝土裂缝的发展,自密实混杂纤维增强混凝土不仅具有良好的延性,其免振捣的特点节省了大量人力财力,加快了施工进度,符合当今社会提倡节能环保的理念。目前,这种高性能混凝土力学性能研究理论尚未完善,尤其对混凝土的本构方程有必要进行更深入研究。本文在国内外研究基础上,对自密实钢-PVA混杂纤维增强混凝土的工作性能、受压力学性能和本构方程等进行分析,主要研究内容如下:(1)通过21组新拌合混凝土工作性能测试,分析纤维掺量、种类和长径比对新拌合混凝土填充性、间隙通过性和抗离析性影响,并给出工作性能随纤维掺量变化计算公式;基于流变学理论,建立了坍落扩展度与剩余高度关系的分析模型。研究表明:掺加纤维后混凝土的流动性都会减弱;普通自密实混凝土与粘度相关的形状因子?取值高于自密实混杂纤维增强混凝土。(2)通过混凝土立方体受压和棱柱体轴心受压试验,分析单掺钢纤维与掺加钢-PVA混杂纤维时,对混凝土破坏形态、强度和峰值应变的影响,给出混凝土力学性能随钢纤维掺量变化计算公式;对比了普通自密实混凝土和自密实纤维增强混凝土受压曲线;计算自密实混杂纤维增强混凝土的等效抗压韧性指数,给出韧性指数随纤维掺量变化计算公式,分析不同纤维对韧性指数影响。研究表明,纤维对混凝土强度影响不大,可以略微提高混凝土峰值应变;与普通自密实混凝土相比,纤维能延缓试块破快形态,显著提高混凝土韧性。提出基于二次拟合曲面的钢-PVA纤维混杂效应函数,并给出了不同混杂纤维掺量对混凝土力学性能影响的计算公式。(3)根据实测混凝土棱柱体轴心受压应力-应变全曲线特点,提出适用于自密实钢-PVA混杂纤维增强混凝土单轴受压本构方程,给出方程参数计算公式;实测曲线与计算曲线相比,吻合较好;对高性能混凝土结构和构件的分析提供了材性基础。(4)通过OpenSees有限元分析软件,模拟了普通自密实混凝土柱与自密实纤维增强混凝土柱在低轴往复荷载下受力性能,并对滞回曲线与骨架曲线进行对比分析。研究表明,纤维的掺加显著提高了混凝土的耗能能力。

关键词：纤维自密实韧性混杂效应本构方程耗能能力

自密实混合骨料混凝土力学性能及耐久性能研究

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自密实混合骨料混凝土力学性能及耐久性能研究

作者：李国宇河北农业大学

学位级别：硕士

本文中混合骨料混凝土的粗骨料由天然碎石和陶粒组成，兼有普通混凝土和轻骨料混凝土的优点。广泛应用于高层、高预应力、海洋工程和大跨度桥梁等工程建设中。混合骨料混凝土拌合物容易出现离析现象是目前存在的主要问题之一，直接影响... 详细信息

本文中混合骨料混凝土的粗骨料由天然碎石和陶粒组成，兼有普通混凝土和轻骨料混凝土的优点。广泛应用于高层、高预应力、海洋工程和大跨度桥梁等工程建设中。混合骨料混凝土拌合物容易出现离析现象是目前存在的主要问题之一，直接影响到混合骨料混凝土的力学性能和耐久性。本文根据现行自密实混凝土应用技术规程确定了自密实混合混凝土初步配合比，通过拌合物分层度试验研究其拌合物均质性，优化配制出自密实混合骨料混凝土。在此基础上，研究了水胶比、轻骨料种类及取代率对自密实混合骨料混凝土力学性能、收缩变形、抗碳化性能和抗氯离子渗透性能影响，同时研究同强度等级自密实混合骨料混凝土、轻骨料混凝土和普通混凝土的性能差异，主要结论包括：（1）在混合骨料混凝土拌合物分层度试验中，上、中、下三层拌合物陶粒和碎石所占比例在33%±3%以内时，拌合物具有良好的均质性，距33%的偏差越小，拌合物的均质性越好。L400陶粒配制的自密实混合骨料混凝土拌合物的坍落扩展度宜控制在550mm～590mm之间，而L700陶粒配制的混合骨料混凝土拌合物的扩展度宜控制在550mm～660mm之间。（2）自密实混合骨料混凝土抗压强度、抗拉强度、比强度、轴心抗压强度和弹性模量等基本力学性能随着水胶比增加在降低;在相同水胶比条件下，混凝土抗压强度和比强度由大到小顺序为：普通混凝土、L400混合骨料混凝土、L700混合骨料混凝土和轻骨料混凝土;L700混合骨料混凝土抗强度、轴心抗压强度和弹性模量等力学性能大于L400混合骨料混凝土。（3）自密实混合骨料混凝土7d后的收缩随着水胶比增加在增加;在相同水胶比条件下，90d以前轻骨料混凝土收缩率与普通混凝土相当，90d后普通混凝土收缩率明显低于轻骨料混凝土，两者收缩率均高于混合骨料混凝土;在C35和C25中，轻骨料混凝土收缩率与普通混凝土相当，两者均明显高于混合骨料混凝土，在C20混凝土中，混合骨料与普通骨料混凝土收缩率相差不大;混合骨料混凝土收缩落差与普通混凝土相差不大，均明显低于轻骨料混凝土;用对数函数d=aLn(t)+b表征混合骨料混凝土和轻骨料混凝土28d后收缩率（d）与其龄期（t）的关系较为合适。（4）混凝土碳化深度、Cl离子扩散系数与电通量随着水胶比的增加在增加;在相同水胶比条件下，轻骨料混凝土碳化深度、氯离子扩散系数和电通量最大;L700混合骨料混凝土和普通混凝土碳化深度最小，但其氯离子扩散系数和电通量居中;筒压强度（表观密度）低的轻骨料配制的混合骨料混凝土氯离子扩散系数和电通量最小，但其碳化深度居中。在同强度等级条件下，混凝土碳化深度、氯离子扩散系数和电通量由大到小顺序为：普通混凝土、混合骨料混凝土和轻骨料混凝土。

关键词：自密实混合骨料均质性力学性能收缩率碳化深度抗氯离子渗透

C80高抛自密实高性能混凝土的研究与施工应用

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混凝土 2012年第11期 84-86页

作者：邱茂生邓旭华詹国良彭瑞鸿郑楚茂侯志远广东基础新世纪混凝土有限公司广东广州510660

C80高抛自密实高性能混凝土是选用优质原材料,在严格的质量管理条件下制成的。它是重点保证耐久性、工作性、力学性能、适用性、体积稳定性和经济合理性的一种新材料。通过对原材料合理选用和配合比的优化设计,研制出的C80高抛自密实高... 详细信息

C80高抛自密实高性能混凝土是选用优质原材料,在严格的质量管理条件下制成的。它是重点保证耐久性、工作性、力学性能、适用性、体积稳定性和经济合理性的一种新材料。通过对原材料合理选用和配合比的优化设计,研制出的C80高抛自密实高性能混凝土能很好满足施工要求。

关键词：高抛自密实高性能工作性能应用

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C50自密实钢管混凝土施工技术研究与应用

混凝土 2016年第2期 153-156页

作者：张海霞崔鑫王龙志李金龙范兆付山东建泽混凝土有限公司山东济南250101 中国建筑土木建设有限公司北京100068

南水北调工程河南庞村钢管混凝土无推力系杆拱桥项目设计采用C50高强、微膨胀、自密实混凝土灌注施工,混凝土灌注施工工艺为顶升法。通过优选骨料级配、使用微膨胀剂、高效减水剂等措施优化混凝土配合比,制备出性能参数符合顶升法施工... 详细信息

南水北调工程河南庞村钢管混凝土无推力系杆拱桥项目设计采用C50高强、微膨胀、自密实混凝土灌注施工,混凝土灌注施工工艺为顶升法。通过优选骨料级配、使用微膨胀剂、高效减水剂等措施优化混凝土配合比,制备出性能参数符合顶升法施工要求的C50自密实钢管混凝土。混凝土灌注施工中,通过控制混凝土生产和运输,保证混凝土的连续灌注;通过清洗钢管、预灌砂浆、灌注节奏的控制,保证了混凝土与钢管的黏结与饱满;通过覆盖湿润的养护布连续养护14 d,保证了钢管混凝土的强度的顺利发展,通过以上措施的综合应用,经敲击法检验,混凝土于钢管内黏结牢靠、无缺陷、强度发展正常。

关键词：自密实钢管混凝土微膨胀顶升法施工技术

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自密实自应力钢管混凝土计算分析

建筑材料学报 2003年第4期6卷 369-373页

作者：姚武钟文慧同济大学混凝土材料研究国家重点实验室上海200092

研究了1种新型的自密实自应力钢管混凝土;提出了通过测试混凝土自由膨胀率来计算钢管核心混凝土的限制膨胀率、自应力和钢管环向应力的方法,并利用复合掺加聚丙烯腈纤维和膨胀剂来控制钢管核心混凝土的早期膨胀和后期收缩;上述措施取得... 详细信息

研究了1种新型的自密实自应力钢管混凝土;提出了通过测试混凝土自由膨胀率来计算钢管核心混凝土的限制膨胀率、自应力和钢管环向应力的方法,并利用复合掺加聚丙烯腈纤维和膨胀剂来控制钢管核心混凝土的早期膨胀和后期收缩;上述措施取得了良好的效果.

关键词：钢管混凝土聚丙烯腈纤维自由膨胀率自密实自应力环向应力

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自密实超高韧性水泥基复合材料试验研究

自密实超高韧性水泥基复合材料试验研究

作者：田艳华大连理工大学

学位级别：硕士

超高韧性水泥基复合材料(Ultra High Toughness Cementitious Composites,简称UHTCC)是一种新型高性能纤维混凝土,它以其卓越的韧性和优良的耐久性能逐渐被人们所熟知,并成功地应用于许多实际工程中。普通UHTCC在实际施工中还存在着钢... 详细信息

超高韧性水泥基复合材料(Ultra High Toughness Cementitious Composites,简称UHTCC)是一种新型高性能纤维混凝土,它以其卓越的韧性和优良的耐久性能逐渐被人们所熟知,并成功地应用于许多实际工程中。普通UHTCC在实际施工中还存在着钢筋复杂不易振捣、工作性能差或施工技术低劣所引起的纤维分散不均匀等问题,很大程度上影响了材料的耐久性。所以亟需一种未经高频振捣便可凭借自身重力填充满模具的每个角落的自密实UHTCC材料来解决上述问题。本文借鉴国外自密实UHTCC的研究成果,对聚乙烯醇(PVA)纤维增韧UHTCC进行了试验研究,具体内容如下: 1.通过变形能力和流动速度试验,研究了减水剂掺量对新拌砂浆基体工作性能的影响和变形能力经时损失情况,从而找出最佳减水剂掺量。对该掺量下的新拌UHTCC进行变形能力、流动速度、填充能力和通过钢筋障碍能力试验,结果表明此UHTCC的工作性能符合自密实要求。向该新拌合物中掺入适量的引气剂,再进行上述工作性能试验后发现,适量引气剂的掺入对该材料工作性能影响很小。 2.通过立方体抗压试验,研究了普通UHTCC与自密实UHTCC抗压强度的差异,并探讨了高频振捣和引气剂的掺入对自密实UHTCC强度的影响。 3.通过薄板和梁的四点弯曲试验,研究了普通UHTCC与自密实UHTCC弯曲性能的差异,并探讨了高频振捣和引气剂的掺入对自密实UHTCC弯曲性能的影响。同时根据试验曲线总结出了自密实UHTCC材料四点弯曲的荷载-挠度曲线模型,并将其受力开裂的过程划分为四个阶段。 4.通过三点弯曲梁断裂性能试验,绘制出自密实UHTCC材料的P-δ和P-CMOD曲线,分析该材料的断裂破坏全过程,通过电测法测定了材料断裂破坏的起裂荷载和起裂应变。除此之外还对比研究了材料在掺入适量引气剂前后和不同初始缝高比两种情况下,断裂起裂荷载的变化。

关键词： UHTCC 自密实工作性能弯曲性能起裂荷载

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纤维自密实水泥基补强材料抗裂性能研究

人民黄河 2012年第3期34卷 143-144,148页

作者：蔡怀森郑光和张凯黄河水利科学研究院河南郑州450003

纤维自密实补强材料抗裂性能研究结果表明:当PP纤维掺量相同时,自密实补强材料的开裂指数随着纤维长度的增加而降低;同样长度的纤维,在一定掺量范围内,开裂指数随着纤维掺量的增加而降低;纤维长度相同、掺量相同时,掺加PVA纤维补强材料... 详细信息

纤维自密实补强材料抗裂性能研究结果表明:当PP纤维掺量相同时,自密实补强材料的开裂指数随着纤维长度的增加而降低;同样长度的纤维,在一定掺量范围内,开裂指数随着纤维掺量的增加而降低;纤维长度相同、掺量相同时,掺加PVA纤维补强材料的抗裂效果好于掺加PP纤维的补强材料;在相同条件下,掺加硅粉可以提高纤维补强材料的抗裂性能。

关键词：抗裂性能自密实 PP纤维 PVA纤维补强材料