膨润土对混凝土抗渗透性能影响的研究

为研究膨润土对混凝土抗渗透性能的影响,测试了不同试验条件下混凝土气体渗透系数和电通量,分析了混凝土抗气体渗透性能和抗氯离子渗透性能的相关性,并利用扫描电子显微镜观察了内掺膨润土混凝土的微观结构。研究表明:膨润土掺量在0~8%范围内,混凝土的气体渗透系数与电通量均先降低后升高,当膨润土掺量为4%时,混凝土气体渗透系数和电通量最低;适当降低水胶比可以有效改善混凝土抗气体渗透和抗氯离子渗透性能;混凝土气体渗透系数与电通量显著正相关;微观分析表明:掺膨润土混凝土的抗渗透性能可能与水化硅酸钙凝胶体系内孔隙的填充和C-S-H之间的连接程度有关。     

锂渣粉对混凝土气体渗透性能的影响

混凝土的耐久性能与孔结构特征有着密切的联系,锂渣粉作为矿物掺合料能有效的改善混凝土的微观结构减轻有害介质的侵入。利用AUTOCLAM渗透性测试仪测试不同龄期的混凝土气体渗透系数的变化,研究水化进程和矿物掺合料对混凝土气体渗透系数的影响。试验研究了水灰比分别为0.62、0.45、0.38,纯水泥、锂渣粉取代水泥10%、20%、30%的3、7、14、28 d的各龄期混凝土的强度和气体渗透系数。结果表明锂渣混凝土的气体渗透系数受水灰比和锂渣掺量的影响,当水灰比为0.62时,气体渗透系数随着锂渣掺量的增加而明显增大,锂渣的掺入降低了混凝土的渗透性能,但在20%掺量时有最大的水化速率;水灰比为0.45时,20%掺量能改善混凝土的气体渗透性能,且胶凝材料水化速度更快;对于水灰比0.38的混凝土,锂渣掺量30%混凝土的气体渗透系数略高于空白组混凝土,但有更快的水化速度。     

混凝土气密性研究

阐述了混凝土气密性测试的方法和原理。通过试验测定了掺加不同掺量膨胀剂和硅灰的混凝土的气密性，说明了膨胀剂和硅灰能有效地改善混凝土的气密性。当同时掺加膨胀剂和硅灰时，混凝土的气体渗透系数能达到10^-13cm/s。     

城市生活垃圾的气体渗透性试验研究

采用填埋场钻孔获得的垃圾样,用自制导气试验装置,测试垃圾的气体渗透系数,分析孔隙比、饱和度和垃圾组分对气体渗透性的影响。测试结果表明:所测试垃圾的气体渗透系数为(10-8～10-5)m2.Pa-1.s-1量级,固有渗透系数为(10-13～10-10)m2量级。垃圾试样的孔隙比、饱和度和组分均对气体渗透性均有显著的影响。当垃圾组分和饱和度(Sr=0%或40%)给定时,气体渗透系数随孔隙比(e=1.5～3.0)增加呈指数递增;当试样组分和孔隙比(e=2.0)给定时,气体渗透系数与饱和度呈双线性关系,其分界点所对应的饱和度(Sr=50%)略低于该垃圾田间持水量所对应饱和度值;当饱和度高于该界限值时,气体渗透系数随饱和度增加呈指数递减,而在低饱和度阶段,气体渗透系数受其影响相对较小。在控制试样孔隙比与饱和度均相同的特定条件下,气体渗透系数随填埋龄期(t=0～11 a)的增加而增大。     

硫酸钙晶须对混凝土渗透性影响的试验研究

为研究硫酸钙晶须对混凝土渗透性的影响,通过压差稳定法和电通量法分别测试了硫酸钙晶须混凝土的气体渗透系数及氯离子扩散系数,同时采用压汞法测定其微观孔结构参数。试验结果与分析表明:硫酸钙晶须能降低混凝土的渗透性,且相对氯离子扩散性,对降低其气体渗透性的影响更加明显;当硫酸钙晶须掺量为0.5%的水泥质量时,混凝土的气体渗透系数及氯离子扩散系数最小。掺加硫酸钙晶须可降低混凝土的孔隙率,掺量为0.5%水泥质量时,混凝土的孔隙率最低;硫酸钙晶须的掺入降低了混凝土毛细孔的孔径占比,减少了毛细孔压力和毛细孔渗透力,从而降低了混凝土的渗透性。     

孔隙率及含水率对混凝土气体渗透系数的影响

采用圣保罗法(Cemburaeau法)研究了孔隙率及含水率与气体渗透系数之间的关系。结果表明,混凝土气体渗透性很大程度上取决于其含水率——含水率越大,混凝土的气体渗透性越差。绝干状态下混凝土的气体渗透系数与孔隙率间存在线性关系,而水平衡状态下两者间无明显相关性。VGM模型可有效拟合气体在混凝土中的渗透,简化了测试过程,且适用于各种不同配合比的混凝土。     

粉煤灰混凝土水渗透与空气渗透性能的相关性分析

采用3种不同试验方法研究了粉煤灰混凝土的水渗透系数、渗透率和空气渗透系数。分析了水渗透系数试验的稳定规律,各渗透性能指标与混凝土配合比参数的关系,以及3类试验结果的相关性。结果表明,水渗透系数测试稳定时间至少为2周;3类渗透试验结果均与养护龄期呈幂指数关系,与水胶比呈线性关系;将水渗透系数转化为本征渗透系数后,与渗透率、空气渗透系数线性相关;空气渗透系数为本征渗透系数的10倍左右,其测试结果与测试真空度相关。     

混凝土气体渗透性的评价方法研究

采用多孔介质扩散机制推导出混凝土的气体渗透系数,并比较了CO2和O2两种气体在混凝土中扩散能力。通过加速碳化试验研究了气体渗透系数与碳化深度的关系。试验结果发现CO2气体在粉煤灰混凝土中的扩散能力较O2气体差,并且混凝土试件的28d碳化深度随着粉煤灰掺量的增加均呈现减小的趋势。采用多孔介质扩散机制推导出来的气体扩散系数不能完全表征混凝土的碳化性能。     

冻融循环作用下锂渣混凝土强度与气体渗透性能的相关性研究

试验测试了锂渣等量取代10%、20%、30%水泥的C30、C40和C60三个强度等级的混凝土在不同冻融循环次数下的强度和气体渗透系数,研究了冻融循环作用下锂渣混凝土强度和气体渗透性之间的相关性。结果表明:冻融循环作用下,锂渣混凝土的气体渗透系数和抗压强度与试件的初始状态、变化速率以及冻融循环次数密切相关,其性能劣化的曲线可采用生长模型中Slogistic1函数进行拟合求解;由拟合结果分析可知,对于C30和C40混凝土来说,锂渣掺量在20%以下,能够改善混凝土的气体渗透性和抗压强度,但对于C60混凝土来说,锂渣掺量超过10%后性能下降较明显;冻融循环作用下,锂渣混凝土气体渗透性系数与抗压强度线性相关性良好。     

混凝土在单轴压缩-腐蚀介质作用下的气渗性

将受单轴压应力作用的普通混凝土分别置于人工海水和5％MgCl2溶液中腐蚀，研究混凝土气体渗透系数的变化特点。结果表明：当预置应力比于阈值时，该应力比值的大小对混凝土气体渗透系数没有影响；在1年内，随腐蚀介质作用时间的延长，混凝土气体渗透系数逐渐减小，经5％MgCl2溶液腐蚀年后的试样，其气体渗透系数的预置应力比阈值较同条件下人工海水腐蚀的试样至少小0．2。     

溶液气压法测试混凝土渗透性能的研究

本文分析了一种测试混凝土渗透性能的新方法-溶液气压法，对比溶液气压法与国标GBJ82-85方法的测试结果，可看出二者具有很好的相关性，其相关系数为0.9829。另外，溶液气压法能够科学的，多角度，高效率地测试混凝土渗透性能，同时其连续在线检测能够很好的描述混凝土的渗透过程。     

基于Torrent法的混凝土渗透性研究

利用Torrent法研究了矿物掺合料、强度等级、含水率等因素对混凝土空气渗透系数的影响,并结合混凝土氯离子扩散系数和电通量的试验结果,分析了利用空气渗透系数来表征混凝土渗透性的可行性。试验结果表明,混凝土强度等级越高,密实度越好,空气渗透系数越小;空气渗透系数随混凝土含水率的降低而增大,变化呈现指数递增的关系;空气渗透系数与氯离子扩散系数和电通量有良好的相关性。     

服役状态下混凝土渗透性的研究

以气渗试验为基础。研究了服役状态下高性能混凝土的渗透性能。考察了轴压应力状态和非破坏震动环境对混凝土气渗系数的影响。对比了普通混凝土和钢纤维混凝土在不同服役应力阶段的抗渗性能特点，并分析了其变化规律细观机理。指出钢纤维混凝土耐久性中值得注意的问题。结果表明。服役状态下混凝土的渗透性能与常规非服役状态的渗透性能存在十分明显的差异，进行服役状态下混凝土性能数据更具可靠性。同时指出了钢纤维混凝土耐久性中值得注意的问题。     

深港西部通道侧接线工程混凝土渗透性的检测与分析

通过取样进行氯离子扩散系数试验(RCM)和采用Autoclam在现场进行混凝土表面吸水性测试,对深港西部通道深圳侧接线工程的混凝土渗透性进行检测分析,表明该工程的混凝土具有较好的抗渗性;Autoclam测得的混凝土表面吸水性与RCM方法测得的氯离子扩散系数有较好的相关性,能够较好的反映混凝土的渗透性能。     

基于正交试验的再生骨料透水混凝土性能影响研究

利用再生骨料制备透水混凝土,分析多因素对再生骨料透水混凝土性能的影响,基于正交试验设计对再生骨料透水混凝土的基本物理性能进行试验和分析,研究了不同水平下目标孔隙率、水胶比、矿物掺合料掺量等因素对再生骨料透水混凝土有效孔隙率、28 d抗压强度和透水系数等性能的影响,并通过拟合28 d抗压强度与透水系数试验数据的相关关系,研究建立了两者的线性预测模型。结果表明:各因素对再生骨料透水混凝土的28 d抗压强度和透水系数影响的综合排序为:目标孔隙率>水胶比>矿物掺合料掺量;再生骨料透水混凝土的28 d抗压强度和透水系数呈反相关的线性关系,其线性回归模型可用于实际工程的预测。     

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.     

一种新的测试受拉状态下混凝土水渗透性试验装置

混凝土的渗透性是决定其耐久性的一个非常重要的方面,渗透性的高低直接影响流体向混凝土内部传输速率的大小,进而在很大程度上对混凝土的耐久性产生重要的影响.结合工程实践,对原有的混凝土渗透性试验装置进行了创新,并借鉴其他研究者的研究思路,设计了一套拉应力条件下混凝土水渗透性试验装置.初步试验结果显示,运用该方法具有适用性强、操作相对便捷的特点.工程实践也表明,拉应力状态对混凝土水渗透性影响明显,科学有效的试验方法对于合理预测混凝土的耐久性具有很好的实际意义.     

非饱和土渗透系数的一种测量方法和预测公式

总结了非饱和土渗透系数的各种测量方法和预测模型。在此基础上,提出一种直接测量瞬态渗透系数的方法和预测模型。这一测量方法采用多步溢出法测量土水特征曲线,同时实时测量渗透流量和土样的含水率。在试验过程中,把气压强增量分为两个部分:一部分克服渗透阻力,驱赶水分运动,另一部分平衡静水平衡条件下的表面张力,转化为基质势,从而根据达西定律公式求出瞬态渗透系数。另一方面,利用孔隙水的平衡微分方程,引进雷诺层流理论来解释土体渗透产生的土骨架和孔隙水之间的相互作用力,推导出了非饱和土渗透系数的理论公式,该公式只有一个参数,可以通过讨论不同孔隙率、饱和渗透系数与土水作用力系数之间的关系拟合得到,从而预测出非饱和土渗透系数。通过与试验结果的对比,证实了所提出的测量方法和预测模型的正确性。     

混凝土抗氯离子渗透性试验及其预测模型研究

采用正交试验设计方法对混凝土及掺海砂混凝土材料的抗氯离子渗透性进行试验,研究了不同试验因素及水平对混凝土氯离子扩散系数的影响,分析了每个因素对氯离子扩散系数的作用及各个水平之间的差异,并给出了氯离子扩散系数关于研究因素的预测模型。结果表明,对混凝土及掺海砂混凝土材料而言,其抗氯离子渗透性的影响因素按大小排列依次为复合超细粉掺量、标养时间、水胶比。