为解决道床板现浇混凝土养护难、易开裂的问题,研究了自制高效养护剂对道床板现浇混凝土的强度、塑性收缩变形和抗裂性的影响。结果表明,采用养护剂养护有利于提高混凝土的抗压强度,其早期(7d)抗压强度高于标准养护下的抗压强度,后期(28d和56d)抗压强度与标准养护下的抗压强度相近,但其7d和28d抗折强度略低于标准养护下的抗折强度。在混凝土浇筑成型后立即喷涂养护剂,可有效降低混凝土塑性收缩。72h后,TJ-A、TJ-B和C型3种养护剂分别降低混凝土塑性收缩率为42%、27%和27%,同时,这3种养护剂养护下的混凝土表面水分蒸发量比自然养护下分别降低了60%、54%、60%。养护剂养护有效地防止了混凝土早期裂缝的产生,提高了混凝土的抗裂性能。

以P.O32.5级水泥、Ⅲ级粉煤灰为主要原料,采用外加剂单因素试验研究方法和塌模试验,研究了四种外加剂对泡沫混凝土性能的影响。结果表明:聚羧酸减水剂最佳掺量为2.5%,速凝剂最佳掺量为3%,PP纤维最佳掺量为0.4%,稳泡剂最佳掺量为0.06%。通过四种外加剂相互耦合,制备的泡沫混凝土能有效解决泡沫混凝土现浇承重墙体时容易出现的塌模、开裂等问题。

通过干燥收缩、塑形收缩和圆环开裂试验,研究了双掺玄武岩纤维和陶砂混凝土的抗收缩开裂性。试验结果表明,单掺玄武岩纤维可增大混凝土收缩开裂趋势;长度6mm、18mm和30mm的纤维,其干缩应变相比基准混凝土分别增大了5%、17%和22%;双掺玄武岩纤维和陶砂可降低混凝土收缩开裂趋势;陶砂掺量为10%时,可明显降低混凝土收缩开裂性,陶砂掺量继续增加(20%和30%),混凝土收缩开裂趋势增加。

随着薄壁结构混凝土的大量应用,其收缩开裂问题日益突出,本文对薄壁结构混凝土收缩开裂的影响因素进行了探讨研究。

地下室侧墙混凝土裂缝是建筑结构工程裂缝控制的关键和难点。本文基于工程实体结构的调研与监测数据,分析了地下室侧墙结构开裂机制。采用新型的水泥水化放热速率调控化学外加剂,一方面降低水泥水化加速期的放热速率,为结构散热赢得时间,削弱温峰;另一方面与膨胀剂复合时,延缓结构升温速度有助于调控膨胀剂的膨胀历程,建立更加有效的膨胀预压应力,提高膨胀剂的补偿收缩能力。通过结构温度场和膨胀历程双重调控技术,有效解决了地下室工程侧墙混凝土开裂问题。

针对高原地区铁路预制梁开裂的几种常见形式,从环境因素、材料因素、结构因素和工艺因素角度分析了其开裂的原因。提出了优化混凝土原材料品质与配合比、采取保温及保湿养护方式、增设防裂钢板网、改进拆模工艺等措施来降低预制梁体混凝土非荷载收缩开裂及降低受到外荷载应力开裂的风险,并在实际工程中取得了良好的效果。

通过水泥砂浆流动度试验、水泥胶砂试件强度试验、水泥胶砂试件干缩试验、混凝土强度试验、混凝土孔结构分析和混凝土面板早期诱导开裂试验,系统研究了高吸水树脂对水泥胶砂及混凝土性能的影响。结果表明,高吸水树脂内养护对水泥胶砂试件流动性影响与其吸水性能有重要关系,但在混凝土中则并不明显;高吸水树脂对水泥胶砂试件早期干缩有很好的抑制作用,后期干缩抑制效果不明显;高吸水树脂对混凝土后期强度降低不大,对混凝土孔结构总孔隙率影响不明显,高吸水树脂增大了混凝土大孔的体积,稍微降低了气孔间距系数;掺吸水树脂的混凝土要控制早期水分蒸发,避免发生塑性收缩开裂。

借鉴均匀锈胀开裂三阶段理论(铁锈自由膨胀、混凝土保护层承受拉应力、混凝土保护层锈胀开裂),结合钢筋锈蚀形态,描述了钢筋非均匀锈蚀引起混凝土保护层开裂的整个过程。并以此为基础,建立了锈胀开裂时刻的钢筋最大锈蚀深度计算模型。两种不同锈蚀形态(均匀和非均匀)下钢筋锈蚀量的参数敏感性分析结果表明:两者主要参数的影响规律相似,钢筋锈蚀量均与混凝土保护层厚度、混凝土强度等级呈正相关关系,与钢筋直径、铁锈体积膨胀率呈负相关关系;非均匀锈蚀与均匀锈蚀的钢筋锈蚀量相比,钢筋锈蚀率较小,而钢筋最大锈蚀深度较大。

根据某高层建筑塔楼劲性柱实际尺寸,模拟浇筑两组C70高强高性能钢筋混凝土足尺柱,以检验混凝土配合比、工作性能及强度等参数是否满足实际施工要求;同时通过预埋传感器的方法对模拟混凝土柱进行了温度和变形的实时监测,为进一步研究C70高强混凝土在实际工程条件下的热学性能和变形性能提供技术依据。

结合南京金鹰天地广场项目三栋塔楼大体积底板混凝土施工及技术要求,模拟浇筑C50P10大体积混凝土深基坑,同时通过预埋传感器的方法对混凝土进行温度和变形监测,可为实际生产提供技术依据。