以流动度为控制指标,讨论了纤维素醚掺量和分子量变化对脱硫石膏基自流平砂浆性能的影响,测试了纤维素醚对脱硫石膏水化热的影响规律。试验结果表明,纤维素醚掺量和分子量的增加,显著增大了砂浆的黏度和保水性,同时,凝结时间延长,力学性能呈下降趋势,相较而言,分子量的增加对砂浆宏观性能的影响小于掺量的变化。在相同流动度时,纤维素醚掺量增加导致的用水量增加和体积密度的下降是砂浆力学性能下降的主要原因。

为了研究大体积混凝土水化过程中的温度和应变规律,探寻大体积混凝土开裂的位置和时间,提出了有效的防裂措施,并考虑冷却水作用,模拟了不同浇筑温度、绝热温升、冷却水流量下大体积混凝土的温度和温度应力在不同龄期下的发展过程。结果表明,浇筑温度和绝热温升的升高增大了混凝土第一主拉应力,增加了开裂的可能性。大体积混凝土在水化热作用下内部温度呈现急升缓降的特点。冷却水管能明显降低大体积混凝土的内外平均温差,减小混凝土的表面应力,但是在内部个别区域出现温度应力集中,可能会导致混凝土内部微裂缝的产生。

以广州某大桥节段模型试验为背景,在其桥墩浇筑过程中实测了内部水化热温度场的变化规律,并采用Midas软件对该桥墩混凝土浇筑过程中的水化热温度场进行了有限元仿真,通过仿真结果与实测结果的对比验证了有限元模型的正确性。通过有限元模拟研究了早强混凝土和普通混凝土的水化热温度场差异性以及普通混凝土相比于早强混凝土到达温度峰值时间滞后性的一般规律;并研究了设置冷管循环对大体积混凝土温度场的影响,结果表明,在早强混凝土中设置冷管循环能有效降低大体积混凝土的水化热温度。

以重庆市寨子坪大桥为工程背景,研究了管冷的布置线形、布置间距、入水方向以及入水温度对承台水化热分析的影响。通过研究冷水管的三种布置形状和两种入水方式,同时改变冷水管布置间距、入水水温等参数,得到了冷水管布置形状和入水方式对承台水化热分析的影响规律,并对冷水管布置间距和入水水温提出了建议取值。

合成了一种含不同磷酸基个数的有机磷酸盐缓凝剂,并将其结构、缓凝性能及抗黏土性能进行了测试表征。混凝土试验测试结果表明,合成出的磷酸盐缓凝剂能延缓水泥水化,缓凝作用好,与聚羧酸减水剂(PCE)复配后,提高了聚羧酸减水剂(PCE)的保坍性能。同时磷酸基缓凝剂还具有很好的抗黏土性能,吸附性能测试表明,所合成的磷酸盐缓凝剂能减少蒙脱土对减水剂的吸附。

采用三维数值模拟某筏板基础工程,分析了不同厚度处的水化热温度场分布。结果表明,筏板基础不同厚度处混凝土内部最高温度均随着入模温度的提高而增加,表面温度随着保温措施的增加而增大。最后,对于B2区筏板基础提出了最优方案,即入模温度为20℃,8.25m、3.4m、2.7m厚度处分别采用5cm、2cm、2cm厚橡塑板保温,最大温差值均控制在20~25℃。

结合地铁管片自动化生产线所需混凝土的技术要求配制出不同性能的聚羧酸减水剂。通过测试混凝土的凝结时间、强度和表观质量及两种减水剂母液(S-PCE和H-PCE)的水化热曲线,分析了S-PCE和H-PCE配比对混凝土性能的影响。结果表明,S-PCE在未改变水泥水化机理和规律的前提下,能显著加速水化进程,提前结束诱导期。通过调整H-PCE和S-PCE的比例,可以实现对混凝土凝结时间和早期强度的控制,且对混凝土后期强度没有负面作用。

通过对大温差恶劣环境下混凝土桥墩早期水化热温度场进行分析,得到外界环境对混凝土结构早期水化热温度场的影响。试验结果表明,大温差环境下混凝土桥墩早期若无养护会产生较大的温度应力,易导致温度裂缝。养护剂养护、土工布养护、橡塑板养护和SAP复合材料养护对这种病害的防护均有不同程度的改善,其中,SAP复合材料养护效果最佳,良好的保温保湿效果使混凝土桥墩内部温度场分布更为均匀,具有良好的养护防裂效果。

针对中南地区地下水对地铁混凝土耐久性的不利影响,从湖南地区常用水泥水化放热情况、养护制度及纳米SiO_2使用情况等方面出发,系统性地研究了关键因素对长沙地铁4、5号线C50P12管片混凝土耐久性能的影响。结果表明,该区域不同水泥水化热情况差异较大。随着水化热的增加,混凝土收缩、电通量、碳化深度随之增加,抗硫酸盐侵蚀性能降低;随着养护温度的升高,混凝土电通量、碳化深度也随之增加,抗硫酸盐侵蚀性能降低;增加静停时间和使用纳米SiO_2将有利于地铁管片混凝土后期强度和耐久性。

选用溶解热法和TAM AIR热导式等温量热仪测试法对粉煤灰、矿渣粉不同掺量的复合胶凝体系进行了水泥水化热测试试验。试验结果表明,较溶解热法而言,TAM AIR测试法测试精度高、试验误差小,能精确测量水泥基胶凝材料水化放热,适用于复合胶凝体系水化放热测试试验。