《基於溶液緩釋調節的輕骨料混凝土體積穩定性控制研究》是依託同濟大學，由黨玉棟擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於溶液緩釋調節的輕骨料混凝土體積穩定性控制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：黨玉棟
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
如何有效控制輕骨料混凝土的收縮帶來的體積穩定性問題一直是學術和工程界研究的重點和難點之一。鑒於輕骨料混凝土體積穩定性除與原材料及配合比、外界養護、荷載條件等有關外，還與混凝土內部水分遷移和損失密切相關。本申請項目擬將輕骨料作為一種溶液緩釋改性的功能載體，通過對其飽和的溶液、輕骨料表層微觀結構以及混凝土表層結構的處理改性，並採用螢光染色、同位素標記、元素能譜掃描的示蹤方法來研究輕骨料內部溶液釋放及其在水泥石中的遷移行為；結合經改性處理後的輕骨料混凝土水分損失、體積穩定性及力學性能的發展規律，嘗試找出水分遷移、損失與其他巨觀性能之間的內在關係。最終通過調節輕骨料混凝土內部水分釋放、遷移及損失，使其與混凝土體積變化及力學性能協調發展，達到顯著提高輕骨料混凝土體積穩定性的目的。研究結果有望為輕骨料混凝土收縮控制及套用技術水平的提高提供新的方法與理論參考。
結題摘要
相比普通水泥混凝土材料，輕骨料混凝土通常由於其內部自由水分含量較高、輕骨料彈性模量較低等原因，導致輕骨料混凝土硬化後因水分損失引起的體積變形較大。本項目擬通過對輕骨料內部溶液緩釋改性和對輕骨料混凝土表層密封處理，以期達到緩解和控制輕骨料混凝土因水分遷移和損失導致的體積變形過大的問題。根據上述目的，本項目經過試驗，主要研究結果和發現說明如下： 首先，本項目通過研究影響輕骨料混凝土體積穩定性的多種因素，結果發現由輕骨料引入到混凝土內部水分的多少是影響輕骨料混凝土乾燥收縮的主要因素，輕骨料引入的水分越多，雖然這些水分有利於抑制混凝土早期乾燥收縮，但混凝土水分損失總量增大，最終導致輕骨料混凝土收縮發展持續時間長，最終收縮越大。因此控制輕骨料混凝土乾燥收縮的關鍵仍然是抑制輕骨料混凝土內部水分的遷移和損失。 其次，試驗採用幾種有機聚合物乳液和憎水性溶液對輕骨料內部溶液進行了改性，通過測試用溶液改性的輕骨料製備的混凝土的水分損失和體積變形、力學性能和耐久性等，結果發現成膜型的聚合物乳液飽和輕骨料後，混凝土水分損失和乾燥收縮並不比對照組水飽和輕骨料混凝土組小。通過微觀試驗研究發現，輕骨料表層緻密的釉層阻礙了有機高分子乳液進入輕骨料內部，最終導致了這種技術措施失效。 然後，為了更好地利用表面密封劑來控制輕骨料混凝土水分損失，課題採用了常規測試方法對密封劑處理的混凝土在經歷惡劣條件前後性能變化進行了評價，結果發現：以環氧樹脂為主要組分的表面密封劑在保持水泥基材料強度、降低吸水率和氣體滲透性方面表現最佳，原因是環氧樹脂基的表面密封劑的覆蓋性較好，且硬化後的成膜較為緻密，而其他類型的密封劑在初始硬化成膜後表面就存在一些微孔、微裂縫等缺陷； 最後，試驗測試了經表面密封處理的輕骨料砂漿的力學性能、水分損失和乾燥收縮率以及吸水速率，結果發現隨著水泥基材料體系中水飽和輕骨料體積的增加，體系水分損失隨之增加。體系早期乾燥收縮隨著輕骨料體積的增加而降低，但後期收縮隨著輕骨料體積的增加顯著提高。當採用合適的表面密封處理措施後，輕骨料砂漿體系綜合性能受外界乾燥養護條件影響可顯著降低。
