引气低坍落度路面水泥混凝土流变性研究

Effects of cement concrete plastic viscosity on performance of air entraining agent which content bubble diameter, interval, specific surface area and foam stability performance are discussed, while influences of air entraining agent on cement concrete plastic viscosity are established. In the end, interactional rule between high viscosity environment and low slump pavement cement concrete are apparent. Study the variation of air structure under the high frequency vibration, and influence of air entraining agent on plastic viscosity and yield stress. Analyze the limitation of classical evaluation methodology, and then set up the new evaluation system of air entraining agent used in low slump pavement cement concrete.

研究水泥混凝土塑性粘度对引气剂引气性能的影响，包括气泡直径、间距、比表面积和稳泡性能，以及不同特点的引气剂对不同流态水泥混凝土塑性粘度的影响，掌握引气剂与低坍落度路面水泥混凝土在高粘度环境中相互作用的规律。研究引气低坍落度路面水泥混凝土在高频振捣作用下引气结构的变化，以及引气结构变化对水泥混凝土塑性粘度和屈服应力的影响，掌握低坍落度路面水泥混凝土高频振捣过程中塑性粘度、屈服应力和引气结构的动态发展过程。基于高粘度的低坍落度路面水泥混凝土和高频振捣的水泥混凝土路面施工工艺，分析传统引气剂评价方法的局限性，建立低坍落度路面水泥混凝土引气剂的评价方法和评价指标。

项目基于氢氧化钙的饱和溶液、水泥稀浆和砂浆提出了水泥混凝土引气剂的评价方法和评价指标；从塑性粘度和屈服应力两个流变参数的角度系统分析了引气气泡对水泥砂浆流变性的影响；研究了高频振捣作用下低坍落度混凝土引气气泡结构的演化规律及其对混凝土流变性和抗冻耐久性的影响；通过压汞法测试了引气水泥砂浆的孔结构，利用分形理论探讨孔结构的分形特征，计算出了引气水泥砂浆的分形维数，从硬化孔结构的角度对引气剂的引气性能进行了评价；根据混凝土振动液化原理，在维勃稠度仪基础上改造而成一种振动液化出浆仪，用来评价低坍落度水泥混凝土的振动液化出浆效果，可通过时间精确控制试验终点，可重复性高，干扰因素少，区分度明显。最后根据目标设定，找到了符合要求的引气液化剂，即：高频振捣初期，塑性粘度较低，混凝土能够实现快速液化密实；振捣过程中，不麻面、不拉裂，大气泡消失，小气泡增多，混凝土屈服应力及塑性粘度增加；振捣结束后，立模效果好，不塌边不流角，强度得到保证，抗冻耐久性提高。最后进行了示范应用，在提高水泥混凝土路面平整度、大幅改善新泽西护栏的外观和优化低强度路缘石混凝土抗盐冻耐久性方面的效果非常明显。