掺合料及引气剂对混凝土抗盐冻剥蚀性能的影响

针对盐类及冻融循环耦合作用环境,选择混凝土单面盐冻试验方式,研究矿物掺合料及引气剂对混凝土抗冻剥蚀性能的改善作用。结果表明:与基准混凝土相比,在混凝土中掺加活性矿物掺合料和引气剂能够减小混凝土的剥蚀量和相对动弹性模量损失率,提高混凝土的抗盐冻剥蚀性能;掺加磨细矿渣的混凝土抗盐冻剥蚀性能优于粉煤灰混凝土,与其他配合比混凝土相比,复掺粉煤灰、硅灰和引气剂的混凝土,抗盐冻剥蚀性能最好。因此,在盐类存在的冻融环境应提倡矿物掺合料复掺技术。单面盐冻后,混凝土的表面剥蚀量都较大,但混凝土的相对动弹性模量损失率相对较小,因此在单面盐冻过程中混凝土的破坏形式以表面剥蚀为主。     

海工混凝土耐久性能的研究

利用CDF抗盐冻性能试验和抗氯离子渗透性试验来综合评价海工混凝土的耐久性。结果表明:随水胶比的降低,海工混凝土42次盐冻剥落量和相对动弹性模量损失率减小,抗氯离子渗透性提高;在一定范围内混掺矿物掺合料有利于降低混凝土的盐冻剥蚀量和动弹性模量损失率,提高混凝土的抗氯离子渗透性和抗盐冻性能,进而提高混凝土的耐久性。     

盐冻对混凝土力学性能影响试验研究

利用CDF试验法研究不同强度混凝土在不同浓度的氯盐融雪剂溶液中盐冻性能,分析盐冻和不同冻融循环对混凝土形貌特征、相对动弹性模量以及抗压、抗折强度的影响。研究表明:随着冻融循环次数的增加,混凝土表面破坏加剧,并且有加速的趋势;在不同浓度(3%、5%、20%)融雪剂溶液中经冻融150次后,浓度为5%的融雪剂对混凝土盐冻破坏程度最大;在强度等级相同的条件下,掺适量的硅灰和高效引气剂能有效提高混凝土抗盐冻破坏性能;盐冻对混凝土力学性能有重要的影响,混凝土强度随冻融循环次数增加而不断降低,其相对动弹性模量亦快速下降。     

超细矿物掺合料混凝土抗盐冻性能的试验研究北大核心

试验研究了盐冻条件下超细矿物掺合料以及水灰比对混凝土的质量损失率、相对动弹性模量以及其表面剥蚀的影响。试验结果表明:水灰比对混凝土质量损失率有很重要的影响,水灰比小于0.4时混凝土的质量损失率有明显下降;单独掺加超细粉煤灰时混凝土的质量损失率以及动弹性模量损失率并未减小,但当复掺超细粉煤灰和矿粉时,混凝土质量损失率以及动弹性模量损失率有显著的下降;混凝土试件随着盐冻次数的增加,其表面剥蚀越来越严重。     

超细矿物掺合料混凝土抗盐冻性能的试验研究

试验研究了盐冻条件下超细矿物掺合料以及水灰比对混凝土的质量损失率、相对动弹性模量以及其表面剥蚀的影响。试验结果表明:水灰比对混凝土质量损失率有很重要的影响,水灰比小于0.4时混凝土的质量损失率有明显下降;单独掺加超细粉煤灰时混凝土的质量损失率以及动弹性模量损失率并未减小,但当复掺超细粉煤灰和矿粉时,混凝土质量损失率以及动弹性模量损失率有显著的下降;混凝土试件随着盐冻次数的增加,其表面剥蚀越来越严重。     

冻融损伤混凝土力学性能衰减规律

为研究冻融作用对混凝土力学性能的影响,采用快冻法将混凝土盐冻或水冻至不同损伤程度后,测其动弹性模量、抗折强度、抗压强度和劈裂抗拉强度.以动弹性模量为损伤变量,分析了冻融损伤与抗折、抗压强度之间的关系,采用回归分析的方法建立了抗折强度衰减方程.结果表明,混凝土抗压、抗折、劈裂抗拉强度以及动弹性模量均随冻融循环作用次数的增加而逐步降低;抗折、劈裂抗拉强度以及动弹性模量的衰减速率随冻融循环作用次数的增加而不断增大,但抗压强度的衰减速率则是先增大后减小;在冻融循环次数相同的情况下,含气量越高、水灰比越低,混凝土的强度损失越小,其力学性能损失的大小顺序依次为:抗折强度和劈裂抗拉强度、动弹性模量、抗压强度;冻融损伤与抗折强度的相关性较好,但与抗压强度的相关性较差,当冻融损伤小于40%时,混凝土的抗压强度一般不低于其初始强度的70%.     

混凝土受除冰盐侵蚀破坏机理及防治措施研究

论述了混凝土受冰盐剥蚀破坏的特征 ,破坏的物理及化学机理和混凝土盐冻破坏的主要控制因素。分析了掺引气剂和降低水灰比对混凝土的抗盐冻侵蚀性能的改善 ;不同的掺合料硅灰、粉煤灰、矿渣、石灰石对混凝土抗盐冻性的影响 ;钢纤维与硅粉混合也是改善混凝土受冻剥蚀的有效措施。     

玄武岩纤维混凝土抗盐冻性能试验研究

为了研究玄武岩纤维混凝土的抗盐冻性能,以纤维体积率、冻融循环次数为主要变化参数,在3.5%NaCl溶液中对玄武岩纤维混凝土进行了快速冻融试验。研究了不同纤维掺量和不同冻融循环次数下混凝土的质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度和抗折强度的变化规律;采用扫描电镜对混凝土盐冻循环前后的微观形貌进行观察,分析玄武岩纤维对混凝土抗盐冻性能的影响机理。结果表明:在盐冻循环作用下,玄武岩纤维的掺入能够有效降低混凝土的质量损失率,减缓其相对动弹性模量的降低,而且能减弱冻融损伤对混凝土抗压、抗折强度的影响;适量玄武岩纤维的掺入能抑制混凝土中裂缝的扩展,减少基体内孔隙、坑洞的数量,延迟初始裂缝和相互贯通裂缝的出现,抗盐冻能力优于普通混凝土。     

寒冷地区混凝土路面砖的力学及耐久性能研究

采用正交试验法研究了防水剂掺量、减水剂掺量、聚丙烯纤维掺量和水胶比对混凝土路面砖力学、抗冻及抗盐冻性能的影响。结果表明：随着防水剂掺量的增加,试件的抗折强度先增大后减小,强度损失率和单位面积质量损失减小;随着减水剂掺量的增加,试件的抗折强度增大,强度损失率和单位面积质量损失减小;随着聚丙烯纤维掺量的增加,试件的抗折强度增大,强度损失率和单位面积质量损失减小;随着水胶比的增加,试件抗折强度先增大后减小,强度损失率先减小后增大,单位面积质量损失增大;综合考虑力学性能、抗冻性能和抗盐冻性能,推荐混凝土路面砖的防水剂掺量为2.0%、减水剂掺量为2.0%、聚丙烯纤维掺量为0.5%、水胶比为0.25。     

钢纤维对混凝土抗盐冻剥蚀性能的影响

研究了钢纤维对混凝土抗盐冻性能的影响，结果表明，钢纤维的掺入尽管使混凝土的抗折强度显著提高，但是却使混凝土的抗盐冻剥蚀性能降低，特别是引气混凝土抗盐冻剥蚀性降低得更明显。     

混凝土盐冻剥蚀破坏评定参数的研究

着重从剥落量、抗折强度、抗压强度和动弹模量四个方面研究了混凝土盐冻剥蚀破坏的评定参数。结果表明 ,剥落量是评定试件表面破坏最直观、可靠和敏感的参数 ;抗折强度、抗压强度和动弹模量均不适合于评定混凝土盐冻破坏     

冻融循环作用下混凝土的冲击波传播特性

通过室内试验,研究了混凝土冻融循环次数、水灰比对其质量损失率、动弹性模量及冲击波波速的影响,同时分析了采用冲击回波法测试混凝土动弹性模量的可行性.结果表明:混凝土的质量损失率、动弹性模量均随着冻融循环次数的增加而逐渐减小;混凝土水灰比越大,其质量损失越大,动弹性模量及冲击波波速越小;采用冲击回波法测定的混凝土动弹性模量与规范采用的共振法测定结果基本一致.     

温变下不同含气量混凝土的力学性能

混凝土在温变疲劳作用下产生的温度应力对混凝土的抗压强度等力学性能均会产生一定的影响。本试验条件下:含气量2%混凝土,在温变循环(-20~15℃)50次后,抗压强度等力学指标损失率都在15%~35%之间;循环100次后均高于40%,而动弹性模量损失率高于25%;含气量4%以上的混凝土,在温变循环100次时抗压强度等力学指标的损失率在5%~10%之间;循环200次后混凝土各项力学指标损失在20%~30%间,动弹性模量损失率在10%左右。含气量相同的低水灰比混凝土受冻损伤程度小于高水灰比混凝土的受冻损伤程度。     

再生骨料混凝土的强度和耐久性能试验研究

考虑再生骨料的来源和替代率、水胶比、粉煤灰掺量和含气量等因素,对14个系列混凝土的7d和28d抗压强度、抗折强度和弹性模量等进行了试验,对其中8个系列进行了快速冻融试验,采用共振法测试了其相对动弹性模量和重量损失率。结果表明,再生骨料的饱和面干密度比天然骨料的要小一些,而其吸水性比天然骨料的要大;再生骨料的替代率和来源对再生混凝土强度影响基本在10%范围之内;采取外掺粉煤灰和引气剂所配置的再生混凝土,其抗冻性会有很大程度的提高,可以满足寒冷区域环境下使用;再生混凝土的弹性模量比普通混凝土的要低一些。     

Silica fume admixture effect on the dynamic properties of concrete

The construction of concrete structures using silica fume (SF) additions is a common practice because it is well known that this pozzolanic material improves the compressive strength of concrete, among many other mechanical and physical properties. The response of a structure under dynamic actions is highly determined by the dynamic mechanical properties of its building material. In this work, it has been studied the influence of SF additions in quantities ranging from 0% to 15% of cement mass on the dynamic and static mechanical properties of concrete, such as: resonant frequencies, dynamic and static modulus of elasticity, damping ratio, compressive strength and flexural strength. The results prove that SF additions or replacements reduce both the dynamic modulus of elasticity and damping ratio of concrete. The dynamic elastic properties of concrete, with and without SF, present higher values than their static counterparts. These differences are smaller in concretes containing SF.     

Experimental investigation on freeze−thaw durability of polymer concrete

Assessing the durability of concrete is of prime importance to provide an adequate service life and reduce the repairing cost of structures. Freeze–thaw is one such test that indicates the ability of concrete to last a long time without a significant loss in its performance. In this study, the freeze–thaw resistance of polymer concrete containing different polymer contents was explored and compared to various conventional cement concretes. Concretes’ fresh and hardened properties were assessed for their workability, air content, and compressive strength. The mass loss, length change, dynamic modulus of elasticity, and residual compressive strength were determined for all types of concretes subjected to freeze–thaw cycles according to ASTM C666-procedure A. Results showed that polymer concrete (PC) specimens prepared with higher dosages of polymer contents possessed better freeze–thaw durability compared to other specimens. This high durability performance of PCs is mainly due to their impermeable microstructures, absence of water in their structure, and the high bond strength between aggregates and a polymer binder. It is also indicated that the performance of high-strength concrete containing air-entraining admixture is comparable with PC having optimum polymer content in terms of residual compressive strength, dynamic modulus of elasticity, mass loss, and length change.     

负温混凝土的力学性能及其影响因素的研究

主要研究了水灰比,矿物掺合料,外加剂及预养制度对负温混凝土抗压强度、抗折强度、轴心抗压强度和静弹性模量的影响。结果表明:负温混凝土-7+28d的各项力学性能的损失率随水灰比的增大而增加。防冻剂和引气剂可以有效地降低混凝土-7+28d的上述各项力学性能损失率,同引气剂相比防冻剂更有效;除抗压强度外,粉煤灰和矿渣对混凝土的-7+28d的各项力学性能不利;经48h预养后所有配合比混凝土的力学性能损失率均显著减小,预养时间对负温混凝土的力学性能的影响要比水灰比、引气剂、防冻剂、矿渣及粉煤灰明显;同其他三种力学性能相比,负温混凝土的轴心抗压强度损失率明显较大。     

清水及氯盐环境下陶粒混凝土冻融损伤规律试验研究

对掺加1%聚丙烯纤维及未掺纤维的两组陶粒混凝土试件,分别进行了清水冻融和3%NaCl溶液冻融试验,观察了冻融循环后试件的外观变化形态,测试研究了试验过程中试件的相对动弹性模量、质量损失率、剩余抗压强度等损伤量的变化规律。研究结果表明:相同冻融次数时,与清水冻融环境比,氯盐冻融环境下试件的剥蚀和骨料外露现象更明显,相对动弹性模量、质量损失率、剩余抗压强度等指标退化更为严重;掺入聚丙烯纤维可明显改善陶粒混凝土的抗冻性能。分别以相对动弹性模量和剩余抗压强度作为损伤变量,建立了能反映冻融损伤进程的陶粒混凝土冻融损伤模型,参数拟合精度较高。     

聚合物改性水泥砂浆力学性能的研究

研究了两种控制方式（控制水灰比为0.4和控制流动度为（170±50）mm）下,不同聚合物掺量对水泥砂浆的力学性能影响,以及不同龄期的聚合物水泥砂浆力学性能,研究表明,聚合物改性水泥砂浆具有较好的抗折强度和抗压强度,较低的压折比。     

再生混凝土强度和耐久性能试验

为了研究再生混凝土的基本力学性能和抗冻耐久性,试验中考虑再生骨料的来源和替代率、水胶比、粉煤灰掺量和含气量等因素,对14个系列混凝土的7d和28d抗压强度、抗折强度和弹性模量等进行了试验,对其中8个系列的混凝土进行了快速冻融试验,采用共振法测试了其相对动弹性模量和重量损失率.结果表明,再生骨料的饱和面干密度比天然骨料的要小一些,而其吸水性比天然骨料的要大;再生骨料的替代率和来源对再生混凝土强度影响基本在10%范围之内;采取外掺粉煤灰和引气剂所配置再生混凝土,其抗冻性会有很大程度的提高,可以满足寒冷区域环境下使用;再生混凝土的弹性模量比普通混凝土的要低一些,这些对变形和施加应力等产生的影响,应进一步研究和分析.