再生混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

改变再生粗骨料掺量、粉煤灰掺量、水胶比等参数,研究不同配合比对再生混凝土抗氯离子渗透能力的影响规律。试验结果表明,降低水胶比对再生混凝土抗氯离子渗透性能有利;再生混凝土氯离子迁移系数随着再生粗骨料替代率的增大而增大,抗氯离子渗透性能下降。掺加粉煤灰可以改善再生混凝土抗氯离子渗透性能,对于早龄期再生混凝土粉煤灰掺量在10%~20%之间为宜。     

偏高岭土改善海工混凝土抗氯离子侵蚀性的效果及机理

以不同掺量偏高岭土单掺以及与粉煤灰、矿粉复掺制备混凝土,分别采用浸泡法和RCM法测试混凝土氯离子扩散系数,采用压汞法测试混凝土的孔结构;同时制备相应掺NaCl水泥净浆,采用自动电位滴定仪测试水泥浆中总氯离子和游离氯离子量,计算氯离子固化率,并通过XRD法分析其物相组成。结果表明,偏高岭土可显著降低混凝土氯离子扩散系数,其与粉煤灰或矿粉复掺时效果更优,且与粉煤灰复掺时对后期氯离子扩散系数的降低作用显著;偏高岭土提高了水泥浆对氯离子的固化率,提高掺量可改善固化效果;偏高岭土复掺粉煤灰或矿粉进一步增强了固化效果,且与粉煤灰复掺效果最优;偏高岭土细化了混凝土孔结构,降低了毛细孔含量,促进了含氯水泥浆中F盐的生成,从减少氯离子传输通道和提高氯离子固化作用两方面改善海工混凝土的抗氯离子侵蚀性能。     

早龄期加载对粉煤灰混凝土变形及强度的影响

研究了粉煤灰掺量、加载龄期和加载应力对粉煤灰混凝土早期变形及加载后强度变化的影响。研究结果表明：随着粉煤灰掺量增加,混凝土的变形量逐渐降低,当掺量为30%时,变形量减少了33.6%;随着加载龄期提前或加载应力增大,粉煤灰混凝土的早期变形量增大,其中,加载应力的影响尤其明显,60%加载应力（60%的标准养护条件下7 d轴心抗压强度）比20%加载应力下混凝土最终变形量增加了277.2%;混凝土初始加载时间提前或加载应力增大会导致加载后粉煤灰混凝土强度下降,加载应力比加载龄期对加载后粉煤灰混凝土强度的影响更明显。     

矿物掺合料和CLDH对水泥基材料氯离子固化性能研究

采用等温吸附平衡方法,研究了单掺和复掺粉煤灰、矿渣和焙烧层状双金属氢氧化物(CLDH)对水泥基材料氯离子固化性能的影响,并借助XRD对影响机理进行分析.结果表明:单掺范围为15%～45%情况下,随着粉煤灰和矿粉掺量增加,水泥基固化氯离子的量先增大后减小,当粉煤灰和矿粉的掺量在30%时,其固化氯离子的能力较好且都优于纯水泥对氯离子的固化效果;水泥基材料氯离子固化量随着CLDH掺量的增加而增加;但是粉煤灰和矿渣依次与CLDH复掺,复掺效果不佳,其复掺效果不如单掺粉煤灰或矿渣对氯离子的固化效果好.研究成果对以后复掺技术在海工混凝土中的有效、合理使用提供相应的参考.     

粉煤灰掺量对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

研究分析了粉煤灰掺量对混凝土抗氯离子渗透性的影响,并进行了电镜、X衍射和压汞测孔微观分析.结果表明:粉煤灰掺量对混凝土抗氯离子渗透性的影响随龄期不同而不同:7 d龄期时,随着粉煤灰掺量逐渐增加,混凝土的抗氯离子渗透性能逐渐降低;28 d、56 d龄期时,粉煤灰掺量小于40%时,随着粉煤灰掺量的增加混凝土的抗氯离子渗透性能逐渐增强,掺量超过40%后,电通量值有所增大.因此.40%的粉煤灰掺量是混凝土抗氯离子渗透的极限点.     

海洋大气中氯离子在粉煤灰混凝土中的传输规律

为了实现海洋大气环境中粉煤灰混凝土耐久性使用寿命的预测,从氯离子在人工模拟海洋大气环境中粉煤灰混凝土中的传输试验出发,结合氯离子在非饱和多孔介质中的传输机理,研究海洋大气环境下混凝土内部微环境（微环境温度和相对湿度）及粉煤灰掺量对氯离子传输速率的影响程度,并与人工模拟海洋水下环境试验结果进行对比分析.研究结果表明：1) 在海洋大气环境与海洋水下环境下,氯离子在粉煤灰混凝土中的扩散模型形式上一致,粉煤灰的掺入对氯离子传输能力有一定的影响,但不会改变氯离子在混凝土中的传输机理.2) 当粉煤灰掺量一定时,微环境相对湿度越高（微环境温度一定）,海洋大气环境氯离子扩散系数越大;但微环境温度(微环境相对湿度一定)对海洋水下环境和海洋大气环境中氯离子迁移的影响程度不同.3) 粉煤灰掺量(微环境温度、相对湿度一定)对海洋水下环境和海洋大气环境氯离子扩散系数的影响规律不同.     

矿物掺合料对自密实混凝土抗氯离子渗透性的影响

耐久性是自密实混凝土（SCC）的重要性质。本文应用电通量法研究了掺粉煤灰、矿渣的SCC抗氯离子渗透性能,通过对单掺和复掺时SCC电通大小的分析发现：粉煤灰和矿渣都能改善SCC的抗氯离子渗透性能,矿渣提高SCC的抗氯离子渗透性能要优于粉煤灰,二者复掺对SCC抗氯离子渗透的复合叠加效应并不明显。其机理是粉煤灰和矿渣提高水泥石密实性,强化混凝土界面过渡区,粉煤灰、矿渣物理化学吸附作用能固结Cl-,降低Cl-渗透性。SCC中掺入掺合料能减少离析、避免泌水,达到自密实效果,粉煤灰对混凝土流动增大的作用效果要优于磨细矿渣的效果。掺合料复掺对自密实混凝土强度具有复合叠加效应,混凝土28 d强度等级可提高1～2级。     

盐碱溶液对混凝土氯离子渗透性能的影响

基于盐碱寒冷地区的工程环境与混凝土的配制特点,模拟配制了SA溶液,对水灰比、含气量和粉煤灰掺量三个参数对混凝土氯离子渗透性能的影响进行了正交试验研究.结果表明:氯离子渗透深度x与渗透时间t之间的关系可以拟合成幂函数x=atb来描述,且在显著性水平α=0.01下其相关关系显著;SA溶液中SO42-和Mg2+的存在对于Cl-的渗透具有一定的抑制作用,冻融循环在混凝土本体结构未破坏之前对于氯离子的渗透也具有一定的抑制作用;水灰比、含气量和粉煤灰掺量三个参数对浸于4.0%NaCl溶液、SA溶液、SA溶液并受冻融循环三种情况下氯离子渗透深度影响的顺序不同;随着水灰比的增大,氯离子渗透深度增大;粉煤灰能够抑制氯离子的渗透,且20%掺量的效果优于35%;含气量对于抵抗氯离子渗透存在不利影响,且未受冻融作用时,3.0%的影响更大.     

粉煤灰和矿渣对表观氯离子扩散系数的影响

采用自然扩散法测定了普通混凝土、粉煤灰混凝土和矿渣混凝土在高浓度的氯盐介质中浸泡180 d后的自由氯离子浓度分布,定量探讨了粉煤灰和矿渣掺量对混凝土氯离子扩散系数的影响规律.结果表明:混凝土的氯离子扩散行为能较好地符合Fick第二扩散定律,而且粉煤灰、矿渣混凝土的表观氯离子扩散系数较普通混凝土要小.进一步分析发现,混凝土的表观氯离子扩散系数与粉煤灰、矿渣的掺量之间符合一元二次多项式关系.     

高掺量粉煤灰混凝土力学性能随龄期发展研究

基于粉煤灰在混凝土工程中广泛应用的现状,结合粉煤灰混凝土力学性能随龄期发展较快的特点,考虑加载龄期和粉煤灰掺量等因素,开展试验研究不同掺量粉煤灰混凝土抗压强度和弹性模量随龄期发展的规律。研究结果表明,随着龄期的发展,粉煤灰混凝土的力学性能呈增长趋势,且随粉煤灰掺量的增加,这种增长趋势愈发明显。在对试验结果分析的基础上,讨论了粉煤灰在混凝土力学性能随龄期发展的机理。对高掺量粉煤灰在混凝土中的工程应用及结构设计等方面提出了建议。