掺合料对硫铝酸盐水泥基混凝土耐久性影响的研究

研究了掺合料复掺(矿渣∶粉煤灰=2∶1)、单掺矿渣、单掺粉煤灰对硫铝酸盐水泥基混凝土强度、抗渗性、抗冻性的影响,并与相同水灰比下掺合料复掺对普通硅酸盐水泥基混凝土对应性能的影响进行对比。结果表明:在硫铝酸盐水泥基混凝土中,掺合料的加入使混凝土的早期和后期强度都明显降低,抗渗性稍微降低,抗冻性明显降低,且掺量越高,其强度、抗渗性、抗冻性降低越明显;但复掺时的效果比单掺时的效果好,粉煤灰的效果最差;而在普通硅酸盐水泥基混凝土中,掺合料的加入使混凝土的早期强度降低,但后期强度超过空白样的强度,抗渗性、抗冻性明显提高,但是,在无掺合料时其抗渗性、抗冻性大大低于相同水灰比下硫铝酸盐水泥基混凝土的抗渗性、抗冻性。     

乌鲁木齐地区掺加粉煤灰高性能混凝土抗冻性能的研究

以Ⅱ级粉煤灰作为超细掺合料掺入到高性能混凝土中,研究不同龄期、不同水胶比、不同掺量情况下混凝土的抗冻性能。通过试验研究发现:高性能混凝土的抗冻性能随着水胶比的降低而抗冻性能会得到提高;在不使用引气剂和延长龄期时,水胶比为主要影响因素,而粉煤灰掺量则处于次要位置;延长龄期或使用引气剂的粉煤灰混凝土抗冻规律主要体现为粉煤灰的掺量对混凝土的抗冻性能起到主要的影响作用,而水胶比则处于次要位置。     

再生混凝土抗冻性能的试验研究

研究了水灰比、掺合料、引气剂对再生混凝土抗冻性的影响。研究结果表明,水灰比越低,抗冻性能越好,低水灰比的再生高强混凝土即使不掺引气剂,抗冻性也非常优良,对中高水灰比的再生混凝土,要改善其抗冻性,掺引气剂是十分必要的。掺入硅灰抗冻性能有所改善,但掺入粉煤灰使其抗冻性有所下降。     

轻骨料混凝土的抗冻性研究

抗冻性不足是混凝土耐久性破坏的主要原因之一,轻骨料混凝土弹性能力大,抗冻胀能力强,可以缓解水工建筑物的抗冻性.笔者通过室内试验,研究了水灰比、引气剂掺量变化对轻骨料混凝土抗冻性的影响,试验结果显示:随着水灰比的增大轻骨料混凝土的抗冻性降低,随着引气剂含量的增长,抗冻性先增大后减小.另外还研究了不同冻融介质(水和盐溶液)对轻骨料混凝土抗冻性的影响,试验结果显示:水灰比较大的轻骨料混凝土,在清水中的冻融破坏优于盐溶液的破坏.     

硫铝酸盐水泥基混凝土抗碳化性能的研究

主要研究了水灰比、标准养护龄期、掺合料掺量对硫铝酸盐水泥基混凝土抗碳化能力的影响,并与普通硅酸盐水泥基混凝土抗碳化能力进行了对比,采用SEM和XRD分析进行微观性能测试.研究结果表明:硫铝酸盐水泥基混凝土抗碳化能力随着水灰比的减小而增加;随着标准养护龄期的延长而增大;掺合料的加入可以提高其抗碳化能力,其最佳掺量为20%.相同条件下,硫铝酸盐水泥基混凝土抗碳化能力高于普通硅酸盐水泥基混凝土抗碳化能力.     

复掺超细掺合料的高性能混凝土抗硫酸盐侵蚀试验研究

通常采用低水胶比、掺加高效减水剂和大掺量超细掺合料可有效改善混凝土水泥石、界面过渡区两个微结构,大大提高混凝土密实度,使混凝土强度、抗渗性、抗侵蚀性高性能化,特别是复掺超细掺合料的高性能混凝土有更佳的宏观性能。针对单掺Ⅱ级粉煤灰混凝土早期强度低的弱点,采用Ⅱ级粉煤灰和YK-Ⅲ高耐久性混凝土矿物外加剂复掺的高性能混凝土,不仅提高了各龄期强度,而且在硫酸盐侵蚀试验中,取得了优异的抗蚀效果。     

废弃混凝土再生微粉对混凝土抗冻性能及气孔结构的影响

本文研究了利用废弃混凝土制备的再生微粉掺量、矿物掺合料复掺作用、引气剂含量等因素对混凝土抗冻性能的影响,并且通过电镜扫描、压汞法、Rapid Air等手段来分析混凝土微观结构变化与其抗冻性能之间的关系.结果表明:混凝土抗冻性能随着再生微粉掺量的增加逐步提高,当水胶比为0.35,混凝土中单掺30％再生微粉时,其抗冻次数可...     

冻融环境下水灰比及掺合料对短期混凝土断裂能的影响研究

采用RILEM推荐的楔形劈裂试验方法,分别对经历不同冻融循环下水灰比为0.4和0.5的普通混凝土试块以及水灰比为0.5的单掺粉煤灰和复掺粉煤灰与硅灰的混凝土试块,进行28 d标准养护之后,对其进行楔形劈裂试验,并测量其抗压强度及相对动弹性模量.试验结果表明,在28 d标准养护条件下,水灰比越大混凝土的抗冻性表现越差,断裂能,韧性及抗压强度都明显低于水灰比小的混凝土;掺加粉煤灰的混凝土试块抗冻性低于普通混凝土但是抗裂性能以及韧性都明显强于同等水灰比下的普通混凝土试块,双掺粉煤灰和硅灰的混凝土试块的无论是抗冻性能还是抗裂性能、强度以及韧性都明显高于普通混凝土试块和单掺粉煤灰的试块.     

混凝土掺合料加固技术在商务办公楼结构改造中的应用

为了提高商务办公楼的稳固性,研究了混凝土掺合料加固技术在商务办公楼结构改造中的应用,分别使用不同含量单掺钢渣微粉和复掺矿渣微粉与钢渣微粉制备混凝土试件,测试各试件的力学性能和抗冻性能;在试件表面包覆碳纤维布,测试试件抗剪切性能,探究各混凝土试件在受力后出现损坏的情况。试验结果表明:复掺45%矿渣-钢渣混凝土的抗压性能更好,在养护龄期相同的情况下,复掺45%矿渣-钢渣能够减少混凝土中的有害孔数量,同时提升混凝土的抗冻性能,结合碳纤维布使用45%矿渣-钢渣能够增加混凝土的抗剪切性能,将矿渣-钢渣作为掺合料,结合双向粘贴的碳纤维布,可以降低混凝土出现裂缝和损坏的风险,能够提升商务办公楼结构的稳固性。     

C50渡槽高性能混凝土耐久性研究

基于渡槽混凝土病害严重、耐老化性能差等问题,采用萘系和聚羧酸盐两种高效减水剂,根据不同水胶比、粉煤灰掺量、粉煤灰矿粉复掺配制出C50渡槽高性能混凝土,并测试混凝土的抗氯离子扩散系数、抗冻性和抗碳化性能等耐久性指标,分析水胶比、粉煤灰掺量、粉煤灰矿粉复掺对其耐久性的影响。结果显示:随着粉煤灰掺量增加,混凝土的抗氯离子渗透性能有所提高,但抗冻性能和抗碳化性能均呈下降趋势;粉煤灰矿粉复掺提高了混凝土的抗氯离子渗透性能和抗碳化性能,抗冻性略有降低。     

温度匹配养护对大掺量矿物掺合料混凝土抗压强度及早期水化性能的影响

大体积混凝土由于胶凝材料水化放热,其内部温升对混凝土强度发展规律有很大影响.采用温度匹配养护和标准养护两种不同的养护方式,研究了单掺40％粉煤灰、单掺50％矿粉以及复掺30％粉煤灰和20％矿粉三种大掺量矿物掺合料混凝土与纯水泥、单掺20％粉煤灰两种普通混凝土在不同温度养护条件下的抗压强度差异,并对胶凝材料水化早期的浆体进行了扫描电镜和化学结合水测试.结果 表明:与纯水泥混凝土相比,温度匹配养护对大掺量矿物掺合料混凝土早期强度发展的促进作用要显著得多,且大掺量矿物掺合料混凝土温度匹配养护方式下的各龄期强度均比标准养护方式下的要高,然而纯水泥混凝土温度匹配养护条件下的后期强度却要低于标准养护条件下的后期强度.温度匹配养护方式下较高的早期水化温度显著加速了大掺量矿物掺合料混凝土的水化反应进程,从而使大掺量矿物掺合料混凝土的早期强度提高.     

桥用大掺量矿物掺合料混凝土的抗碳化性能及寿命预测

碳化是影响混凝土结构耐久性的重要因素。为掌握桥梁大体积混凝土工程用的大掺量矿物掺合料混凝土的抗碳化性能,通过加速碳化试验,研究了水胶比、矿物掺合料掺量及复合掺合料中粉煤灰与矿粉掺入比对混凝土碳化深度的影响,基于气体扩散理论碳化模型并考虑碳化残量,对大掺量矿物掺合料混凝土桥梁结构的碳化寿命进行预测。结果表明:当矿物掺合料掺量大于40%后,随着掺合料掺量的增大,混凝土抗碳化能力下降;与单掺粉煤灰相比,粉煤灰与矿粉复掺可以减轻大掺量矿物掺合料混凝土抗碳化性能的降低;降低水胶比、提高复合掺合料中矿粉的掺入比,可以显著提高大掺量矿物掺合料混凝土的抗碳化能力。大体积承台、锚碇结构采用大掺量矿物掺合料混凝土,可以完全保证100年以上的寿命。     

硫酸镁腐蚀与弯曲荷载对碳化混凝土抗冻性的影响

在未加载与加载条件下,采用快冻法研究了快速碳化28d后的普通混凝土(ordinary Portland cement concrete,OPC),大掺量矿物掺合料混凝土(concrete with high content mineral admixture,HCMC)以及同时掺加大掺量矿物掺合料、膨胀剂、混杂纤维和引气剂的高耐久性混凝土(high durable concrete,HDC)在水和5%MGSO4(质量分数)溶液中的抗冻性.结果表明:碳化作用使HCMC的抗冻融破坏能力降低了56%,HDC的抗冻性几乎没有明显变化:MgSO4化学腐蚀与弯曲荷载及其耦合作用不同程度地降低了混凝土碳化后的抗冻性;与OPC和HCMC相比,HDC即使在使用过程中发生了严重的碳化作用,其在MgSO4化学腐蚀、弯曲荷载及其耦合作用下仍然具有较高的耐久性.     

氯离子在掺不同矿物质掺合料高性能混凝土中的扩散性能

采用改进型电迁移法测试了氯离子在掺不同矿物质掺合料高性能混凝土中的扩散性能．研究表明：在混凝土中分别内掺磨细矿渣、粉煤灰、硅灰、膨胀剂均可提高混凝土的抗渗透性能(Cl^-扩散系数降低),其中以单掺硅灰效果最优;在混凝土中复掺膨胀剂和磨细矿渣或膨胀剂和粉煤灰,对提高混凝土抗渗透性能的效果优于单掺二者之一,也优于单掺效果最好的硅灰混凝土．复掺膨胀剂和细掺料后混凝土内部结构进一步优化、微观结构致密、微缺陷减少,由此,开发了一种低成本配制超高抗渗性混凝土的新途径。     

水工粉煤灰特细砂混凝土的抗冻性

通过试验研究,探讨了强度、水胶比、舍气量、粉煤灰掺量及养护龄期对粉煤灰特细砂混凝土抗冻耐久性的影响.结果表明:水胶比、强度、舍气量是影响粉煤灰特细砂混凝土抗冻耐久性的决定因素;其抗冻耐久性的变化规律与普通粉煤灰混凝土一致.     

季节性活动层中混凝土强度与抗冻性显著性分析及预测模型研究

针对多年冻土季节活动层区铁路、公路线路中桥梁的墩台基础混凝土灌注桩,研究了水胶比、引气剂及养护温度3种因素交互作用下对混凝土抗压强度、抗冻性能的影响,得出了3种因素对混凝土抗压强度及抗冻性能的变化规律,结果表明:水胶比对混凝土的抗压强度影响最明显,养护温度次之,引气剂对抗压强度的影响最小;养护温度对混凝土的抗冻性影响最明显,水胶比次之,引气剂对抗冻性能的影响最小.在混凝土配合比设计和养护方式合理的条件下,混凝土的抗压强度与抗冻性存在一定的相关性,进行冻土中混凝土的施工时,合理设计水胶比,提高混凝土养护质量并且掺加适量引气剂,可以提高混凝土强度和耐久性能,最后建立了混凝土抗压强度和抗冻性能的多元线性回归预测模型,并验证了其合理性.     

绿色高性能混凝土正交试验研究

采用粉煤灰、矿渣、沸石和硅藻土作为混凝土掺合料,在自然养护和复合盐冻融环境下测试混凝土试块的抗压强度.通过混凝土配合比的正交试验,分析了有关因素对该高性能混凝土的影响和效果,验证了这四种矿物掺合料都具有很好的活性,可以作为掺合料配制高性能混凝土.研究发现:在复合盐冻融环境下,掺硅藻土和沸石的混凝土耐久性要优于掺粉煤灰和矿渣的混凝土,本实验中最优组合为A2B2C3D2.硅藻土的最佳掺量还可以适当增加,掺量修正后的混凝土符合高性能的要求.     

冻融环境下掺合料与引气剂对混凝土的影响研究

针对当前铁路施工中比较复杂的寒冷天气,进而给施工带来新的要求,结合当前的研究基础,就冻融环境下在混凝土的制备中单掺与复掺和引气剂对混凝土性能的影响进行分析。对此,在相关原材料的基础上,采用冻融试验、抗压试验等方法,就不同水灰比、掺合方式和引气剂下混凝土的抗压强度、动弹模量等进行比较。研究发现水灰比越大,抗压强度越小,冻融循环次数越少;在一定水灰比下,复掺方式下混凝土的抗压强度和冻融循环次数要高于单掺;在加入引起剂后可提高冻融环境下混凝土的抗压强度性能。由此得出要提高寒冷天气下混凝土的性能,通常采用较小水灰比,同时采用复掺和加入引起剂的方式来提高寒冷天气下混凝土的性能,以此更好的为铁路施工服务。     

兰新铁路第二双线混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

基于对兰新铁路第二双线混凝土耐久性分析,研究了矿物掺合料掺量、砂的粗细程度、石子表面特征、环境条件与养护方法对兰新铁路第二双线混凝土抗氯离子渗透性能的影响.研究结果表明:矿物掺合料的掺入会提高混凝土的抗氯离子渗透性,且不同种类的矿物掺合料复掺时存在最优掺量,就文中混凝土,粉煤灰和矿渣粉掺量为15％时,混凝土的氯离子渗透性最低;此外,混凝土抗氯离子渗透性随砂的细度模数增大、石子破碎面所占比例降低而降低;保温材料能降低混凝土内外温差,因此昼夜大温差条件下,保温保湿养护的混凝土抗氯离子渗透性优于仅保湿养护的混凝土.     

福州地铁4号线C35P8耐久性混凝土优化分析

近年来,福州地铁各条线路均在陆续建设中,因其工程结构混凝土长期处于地下水腐蚀性环境中,故对混凝土耐久性提出了更高的要求。本文通过混凝土配合比的研究分析,掺合料、外加剂对混凝土耐久性的影响,混凝土加入粉煤灰和高炉粒化矿渣粉均能有效抑制氯离子的渗透,且双掺优于单掺,混凝土加入掺合料能有效地降低混凝土总碱量;粉煤灰掺量在0～30%范围内,掺量的增加,混凝土拌合料流动度也有所增加,对早期抗压强度影响越大,且掺加粉煤灰能有效提高混凝土抗渗性,但会导致混凝土碳化深度也随之变深,对混凝土耐久性产生不利影响。