基于气体渗透性的混凝土碳化性能研究

通过研究不同配合比混凝土的碳化深度以及气体渗透系数,发现粉煤灰可以减小碳化,并且碳化后混凝土的气体渗透性也会提高。同时分析了高性能混凝土气体渗透性与碳化性能之间的关系。结果表明混凝土的气体渗透性对碳化深度的控制程度是受粉煤灰掺量的影响,且粉煤灰掺量越高,气体渗透性对碳化的贡献作用越小。     

利用气体渗透性评价高性能混凝土的碳化性能

通过就矿渣、粉煤灰高性能混凝土单位气体渗透系数对碳化深度的贡献率的分析，研究了高性能混凝土气体渗透性与碳化性能之间的关系；在上述基础上，构建了评价高性能混凝土碳化性能的模型；通过检验，可知该模型有较好的准确性。     

混凝土碳化研究与进展(2)--碳化速度的影响因素及碳化对混凝土品质的影响

混凝土碳化速度决定于孔结构和CO2气体与孔溶液成分的反应性。孔结构决定CO2和H2O的渗透能力,孔隙不含水时CO2的扩散能力强,而无法完成CO2与水化产物的碳化反应,因此混凝土孔结构是影响碳化速度的主要因素。混凝土中的碱含量、NaCl含量及孔隙水的迁移等对碳化速度的影响也非常大。碳化减少碳化区和未碳化区孔径和孔隙率的同时也影响混凝土质量、强度和碱度等其它性能。     

混凝土碳化性能及气体渗透性相关性研究

研究了水灰比、粉煤灰含量对混凝土的气体渗透性和碳化深度的影响,同时对碳化性能和气体渗透性的相互关系进行了深入研究。试验结果表明混凝土气体渗透性和碳化深度均随着水灰比的增大而增加,但是随着粉煤灰含量的提高,气体渗透性逐渐降低,但是碳化深度却逐渐提高。同时,研究还表明混凝土碳化性能与混凝土水泥含量关系密切,与混凝土气体渗透性相关性不大。     

混凝土碳化研究与进展（2）—二碳化速度的影响因素及碳化对混凝土品质的影响

混凝土碳化速度决定于孔结构和CO2气体与孔溶液成分的反应性。孔结构决定CO2和H2O的渗透能力，孔隙不含水时CO2的扩散能力强，而无法完成CO2与水化产物的碳化反应，因此混凝土孔结构是影响碳化速度的主要因素。混凝土中的碱含量、NaCl含量及孔隙水的迁移等对碳化速度的影响也非常大。碳化减少碳化区和未碳化区孔径和孔隙率的同时也影响混凝土质量、强度和碱度等其它性能。     

低CO_2浓度下混凝土的加速碳化试验研究

选用CO2体积浓度为3%的低浓度碳化试验研究了水胶比及粉煤灰与矿粉单双掺对混凝土碳化性能的影响。通过对比试验,分析了低CO2浓度下碳化深度与抗压强度之间的相关性,并采用XRD研究了混凝土的碳化产物,显示了物相分析结果与碳化试验结果的一致性。结果表明,低浓度碳化试验结果能很好反映理论规律,并且碳化周期长时与抗压强度之间具有较好的对应关系。进行低浓度加速碳化试验时,建议采用混凝土的碳化龄期为90d。XRD分析表明,混凝土的碳化速率与其内部可碳化物质CH的含量密切相关。     

大掺量Ⅲ级粉煤灰混凝土耐久性研究

研究了大掺量Ⅲ级粉煤灰混凝土的碳化、抗钢筋锈蚀和抗侵蚀性能以及试验采用的CO2浓度对评价大掺量低质粉煤灰混凝土抗碳化性能的影响．结果表明，掺激发剂的大掺量Ⅲ级粉煤灰混凝土具有良好的抗碳化和抗钢筋锈蚀性能，大掺量Ⅲ级粉煤灰混凝土的抗侵蚀性能优于普通对比混凝土，碳化试验采用的CO2浓度对评价大掺量Ⅲ级粉煤灰混凝土抗碳化性能具有较大影响．     

基于数值模拟的混凝土碳化过程分析

混凝土碳化是影响混凝土结构耐久性的重要因素之一,CO2在混凝土结构中的扩散是混凝土碳化反应过程的真实写照。碳化反应过程中CO2在混凝土中的扩散与热传导过程中热量的传递极为相似,利用大型通用有限元分析软件ANSYS的热分析模块对挡土墙的混凝土碳化过程进行了数值模拟,结合快速碳化实验得到碳化锋面CO2浓度与混凝土碳化深度拟合关系式。     

应力作用下混凝土碳化深度预测模型

研究了应力对混凝土气渗系数和CO2扩散系数的影响,建立了气渗系数与CO2扩散系数的相关性.以Fick第一定律推导的碳化深度模型为基础,建立了基于气渗系数的应力作用下混凝土碳化深度预测模型--CDep-GPL模型,并对模型进行了验证.结果表明:混凝土碳化深度的模型预测值与试验值吻合较好,该模型可用于预测应力作用下混凝土的碳化深度.     

3%与20% CO2体积分数下混凝土加速碳化试验研究

选取CO2体积分数为3%和20%进行加速碳化试验,比较分析了2种情况下单掺粉煤灰、矿粉混凝土及二者复掺混凝土碳化深度及碳化速率系数随碳化龄期的变化规律.结果表明:在3%CO2体积分数下进行加速碳化试验,不但能较好地反映普通混凝土的自然碳化规律,而且能对水胶比相同矿物掺合料不同的混凝土碳化性能进行有效区分,但试验时需要适当延长碳化龄期;采用20%CO2体积分数进行加速碳化试验,并不能有效区分水胶比相同矿物掺合料不同的混凝土的碳化性能.     

矿物掺合料对混凝土碳化深度的影响

通过建立混凝土碳化深度理论模型,研究了混凝土用粉煤灰、矿渣粉、钢渣粉掺合料的量值变化对混凝土碳化深度的影响,并综合考虑环境温度、相对湿度、CO2浓度、混凝土水胶比等因素,提出了控制混凝土碳化深度发展的有效途径。     

基于混凝土碳化耐久性的粉煤灰临界掺量

为了得到保证混凝土碳化耐久性前提下,在0.36~0.60范围内各水胶比(mW/mB)混凝土的临界粉煤灰掺量(wFA,c),在CO2体积分数(20±3)%,温度(20±2)℃,相对湿度(70±5)%的条件下进行加速碳化试验,测试了水胶比0.36,0.43,0.50,粉煤灰掺量(wFA)0%,20%,40%,60%以及水胶比0.60,粉煤灰掺量0%的混凝土碳化深度,混凝土试件经7d自然养护,自然养护期间日均气温为12.8℃.定量分析了水胶比与粉煤灰掺量对混凝土碳化性能的影响规律,建立了20mm碳化深度下混凝土临界粉煤灰掺量与水胶比之间关系的数学模型.结果表明:在各水胶比条件下,混凝土碳化深度均随粉煤灰掺量的增加而增大,当粉煤灰掺量超过20%以后,混凝土碳化速率均明显提高;混凝土碳化耐久性随水胶比增大而加速劣化.20mm碳化深度下混凝土临界粉煤灰掺量与水胶比之间关系的数学模型为:wFA,c=174.8-280.9mW/mB.根据该数学模型,在给定的水胶比条件下能计算出确保混凝土碳化耐久性的临界粉煤灰掺量.     

混凝土碳化机理及预测模型研究进展

混凝土碳化是混凝土耐久性研究极其重要的一个内容,阐述了混凝土的碳化机理,总结了并详细的分析了现有的比较有影响的混凝土碳化深度预测模型。国内外学者从不同角度对混凝土的碳化机理进行研究,所得结论基本一致:混凝土碳化深度与碳化时间的平方根成正比,即:xc=k·t～(1/2)。通过对混凝土碳化系数k的研究形成了不同的碳化模型:基于气体扩散理论的理论模型和基于试验结果的经验模型以及基于扩散理论和试验结果的模型。     

混凝土碳化因素敏感性研究

混凝土构筑物产生碳化现象后,会对其强度、适用性和耐久性能等产生不同程度影响。采用快速碳化实验方法,分析了水胶比(W/B)、CO2气体浓度以及粉煤灰掺入量等不同因素对混凝土碳化作用的影响,并提出了降低发生混凝土碳化的技术手段。     

混凝土碳化因素敏感性研究

混凝土构筑物产生碳化现象后,会对其强度、适用性和耐久性能等产生不同程度影响。采用快速碳化实验方法,分析了水胶比(W/B)、CO2气体浓度以及粉煤灰掺入量等不同因素对混凝土碳化作用的影响,并提出了降低发生混凝土碳化的技术手段。     

矿物掺合料对混凝土抗碳化性能试验研究

本文利用加速碳化试验研究了矿物掺合料种类及掺量对混凝土碳化深度的影响,并采用X射线衍射技术、压汞法和X射线计算机断层扫描技术对其碳化前后的孔结构变化进行研究。结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,混凝土抗碳化能力降低,碳化深度增长迅速;矿渣对混凝土的抗碳化性能优于粉煤灰对混凝土的抗碳化性能;碳化之后,矿物掺合料混凝土的孔数量减小,孔径被细化。     

冻融对混凝土碳化的影响

为研究冻融对混凝土碳化的影响,对4种不同配合比混凝土先后进行冻融循环和加速碳化,测定其CaCO3含量,并采用Boltzmann函数拟合碳化深度值.结果表明,冻融作为混凝土损伤的动力源,加速碳化进程,循环次数越多,碳化后CaCO3含量和相应的碳化深度越大;在冻融和高浓度CO2环境下,粉煤灰的掺入增加混凝土碳化量,对混凝土结构不利.     

基于多元非线性分析的粉煤灰混凝土碳化模型研究

随着粉煤灰混凝土技术的不断推广,对粉煤灰混凝土耐久性的研究也在不断的深入。为了研究粉煤灰混凝土自然碳化与快速碳化之间的数学关系,基于混凝土碳化试验,对影响粉煤灰混凝土碳化的主要因素水灰比、混凝土抗压强度、粉煤灰掺量、CO2浓度、温度、湿度和碳化时间进行了多元非线性分析,分别建立了粉煤灰混凝土快速碳化条件下和自然碳化条件下的多元非线性模型,并对模型准确性进行了检验。根据所建碳化模型,建立了在粉煤灰掺量和水灰比相同的条件下,混凝土自然碳化与快速碳化之间关于碳化时间的数学模型。研究结果和方法可对混凝土碳化预测提供借鉴。     

碳化作用对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

采用混凝土快速碳化试验,获得不同碳化龄期和碳化深度的混凝土试件,结合RCM法测定其氯离子扩散系数,研究了碳化作用对氯离子扩散系数的影响。试验结果表明：混凝土碳化对氯离子渗透有一定的影响,当碳化深度小的混凝上试件氯离子扩散系数会有很大程度的下降;碳化深度大的甚至完全碳化的混凝土试件的氯离子扩散系数不仅没有下降,反而略有升高。混凝土在碳化早期,由于碳化产物填充了混凝土孔隙,阻止了氯离子扩散;而随着混凝土碳化深度增加,混凝土对氯离子的化学结合能力以及物理吸附能力都下降了,自由氯离子反而增多。     

粉煤灰混凝土的研究现状及试验研究前景探讨

通过分析国内外粉煤灰混凝土抗碳化性能的研究现状及发展趋势,指出目前混凝土碳化深度主要采用快速碳化试验的方法,总结了该方法的优缺点,并将大掺量粉煤灰混凝土置于自然环境中,全面考虑自然环境变化因素,分析碳化结果得出碳化深度计算式,可以更准确的预测混凝土碳化深度,进而提高建筑物的耐久性。