LDHs改性偏高岭土基地聚物涂料对混凝土耐久性的影响研究

本文提出一种新型偏高岭土基地聚物无机防护涂料.该涂料的基体为偏高岭土基地质聚合物,其有界面结合力强、抗渗性优异的特点,通过选择合适的工艺,加入少量的LDHs新型无机插层材料,以提高该涂料对混凝土的抗碳化性能和抗氯离子渗透性能.通过结合XRD、TG-MS等测试分析技术对该涂料提高混凝土耐久性的微观机理进行了探讨.研究结果表明,此种涂料可以显著提高被涂覆混凝土的抗碳化能力和抗氯离子侵蚀性能,LDHs材料主要通过煅烧处理后的结构重建过程和离子交换实现对碳酸根和氯离子的吸附.     

水滑石在水泥基中的结构重建及其碳化分析

水滑石( LDHs)具有层间阴离子可交换性和结构记忆性的特点,可利用外掺水滑石( LDHs)吸附侵入水泥石中的二氧化碳,从而提高水泥基的抗碳化性能。通过X射线衍射可以观察煅烧水滑石( LDOs)在碳化环境下的结构重建情况,以及掺煅烧水滑石( LDOs)水泥砂浆的抗碳化行为。试验表明：500℃煅烧后的水滑石具备较强的结构重建能力,可在水泥水化环境下吸附二氧化碳并有效提高水泥基抗碳化性能。     

不同高分子防腐材料表面涂层粘附性能变化规律研究

为提高高性能混凝土的耐久性,通过分别在混凝土表面涂一层约3 mm的水性环氧树脂类防腐涂料、聚氨酯类防腐涂料和丙烯酸树脂类防腐涂料,来对比分析有防腐涂料和无防腐涂料的混凝土的抗氯离子性能、抗硫酸根离子性能和抗碳化性能等3种耐久性。试验结果表明,相比较于无涂料混凝土,含有防腐涂料的混凝土抗氯离子侵蚀性能、抗硫酸根离子侵蚀性能和抗碳化性能要好;聚氨酯防腐涂料对混凝土抗氯离子侵蚀性能、抗硫酸根离子侵蚀性能和抗碳化性能等耐久性最强,水性环氧树脂防腐涂料次之,丙烯酸树脂防腐涂料最弱。     

清水混凝土耐久性能的试验研究

本文以南京长江三桥不同标段清水混凝土为原材料,研究了粉煤灰、矿渣、减水剂、结构表面的浆体状况等对清水混凝土抗渗、抗碳化等耐久性的影响。应用压汞法试验分析了混凝土密实度、掺合料、孔结构性能的影响。研究结果表明,混凝土的密实度越高,混凝土的抗渗性能及抗碳化性能越好,采用聚羧酸盐高效减水剂配制的高性能混凝土具有良好的抗渗性;矿渣粉能显著提高混凝土的密实度及抗碳化性能;混凝土结构表面的浆体状况直接影响到混凝土结构的抗碳化性能。     

再生微粉和矿物掺合料对混凝土抗碳化性能的影响研究

利用快速碳化试验研究了单掺再生微粉、单掺粉煤灰及复掺再生微粉(RFP)、粉煤灰(FA)及硅灰(SF)等三种掺配方式对混凝土抗碳化性能的影响规律,并借助SEM、XRD等方法分析了碳化作用对混凝土微观结构的影响.研究结果表明:单掺再生微粉或粉煤灰对混凝土的抗碳化性能具有显著影响,相同取代率下单掺再生微粉的抗碳化性能优于单掺粉煤灰的;复掺再生微粉、粉煤灰及硅灰后可以明显改善混凝土抗碳化性能,其中RFP∶ (FA +SF) =7∶3时混凝土的抗碳化性能最优,当取代率为40％时,碳化深度最高为14.6 mm.碳化后生成的碳酸钙固体可以填充混凝土中的孔隙,提高混凝土内部的密实度.     

功能外加剂对混凝土长期耐久性的影响

本文选取了工程中常用的不同种类功能外加剂,研究了功能外加剂对混凝土长期耐久性能的影响,得出了其对混凝土抗碳化性能、抗冻融循环性能和开裂性能的影响规律,并采用压汞法研究了功能外加剂对混凝土孔结构特征的影响.研究表明,功能外加剂的掺入在一定程度上改善了混凝土抗碳化性能,掺入带有引气作用的功能外加剂可提高混凝土抗冻性;孔结构改善对于抗碳化性能和抗冻性有重要影响.     

再生混凝土抗碳化性能试验研究

通过9种不同再生粗骨料、再生细骨料取代率下再生混凝土快速碳化试验,系统研究了再生骨料类型及其取代率对再生混凝土抗碳化性能的影响规律.基于试验,分析了分别经受3d、7d、14d和28d碳化试验后再生混凝土碳化深度和立方体抗压强度变化率;提出了再生混凝土28 d碳化深度预测模型;研究了28 d碳化作用后不同取代率下钢筋再生混凝土抗压承载力.试验结果表明,碳化作用导致混凝土立方体抗压强度升高,且提高幅度随再生骨料取代率的增加而增大;再生混凝土抗碳化性能与普通混凝土相比有所降低,各阶段碳化深度较大,且发展较快;再生骨料的掺入对混凝土碳化后抗压承载力具有不利影响;基于本文提出的再生混凝土碳化深度预测值与试验结果符合较好.     

掺粉煤灰和引气剂混凝土的碳化性能研究

研究了普通混凝土、粉煤灰混凝土、引气混凝土和粉煤灰引气混凝土等四类混凝土的抗碳化性能和气体渗透性能。结果表明:在同强度条件下,引气型混凝土的抗碳化性能显著高于普通混凝土。在同水胶比下,随含气量增大,引气型混凝土的抗碳化性能下降。各类型混凝土碳化前气体渗透系数与碳化深度不存在相关性,碳化后的气体渗透系数与碳化深度存在一定的相关性。     

高掺量低品质粉煤灰混凝土碳化性能的试验研究

进行了掺加不同品质和掺量粉煤灰、复掺矿渣粉的粉煤灰混凝土的快速碳化试验研究。结果表明,低品质粉煤灰掺量越多,越不利于混凝土抗碳化性能;20%以下掺量时,混凝土碳化深度不会显著增加;48%掺量时,混凝土抗碳化性能明显降低;在混凝土中复掺矿渣粉可以大大改善粉煤灰混凝土的抗碳化性能。提出了复掺矿渣粉的高掺量低品质粉煤灰混凝土配合比设计方法,不仅对提高粉煤灰混凝土抗压强度有利,并且可大大改善其抗碳化性能。     

不同纤维混凝土耐久性研究

本文通过不同种类纤维混凝土:钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、聚丙烯纤维Ⅰ混凝土、聚丙烯纤维Ⅱ混凝土抗冻和抗碳化耐久性试验研究纤维种类对混凝土抵抗冻融循环;碳化性能影响。试验结果表明,纤维可有效提高混凝土抗冻和抗碳化性能,其中钢纤维增强抗冻性能效果最明显;聚丙烯纤维增强抗碳化性能效果最明显。     

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。     

DCP引发马来酸酐改性橡胶混凝土抗碳化性能研究

以C40混凝土为基准,用DCP引发马来酸酐接枝改性橡胶粉,并制备橡胶混凝土,研究碳化时间、橡胶粉粒径和掺量对改性橡胶混凝土抗碳化性能的影响规律.研究结果表明:随着碳化时间的增加,混凝土的碳化深度均增加;当碳化时间低于7 d时,掺入橡胶粉会提高混凝土的抗碳化性能,而后期抗碳化能力减弱;DCP改性后能显著增强橡胶混凝土的抗碳化能力.且DCP改性橡胶混凝土抗碳化性能最佳条件为:60目橡胶粉粒径,掺量为15％.     

不同工艺再生骨料对混凝土耐久性能影响研究

采用室内对比试验方法,研究了不同品质的再生骨料对再生混凝土抗氯离子性能、抗裂性能、收缩性能及抗碳化性能的影响。结果表明:再生骨料替代天然骨料比例增大,可以提高再生混凝土的抗氯离子性能、抗裂性能、收缩性能及抗碳化性能;再生骨料品质的提升可以有效降低混凝土氯离子系数、总开裂面积、收缩率和碳化深度,从而提升再生混凝土耐久性。研究结果可为再生混凝土耐久性研究提供理论参考和借鉴。     

MgO和CaO对碱矿渣混凝土抗碳化性能的影响

与普通硅酸盐水泥(OPC)混凝土相比,碱矿渣混凝土(AASC)的抗碳化性能较差。为了提高AASC的抗碳化性能,本文采用MgO和CaO代替部分矿渣制备AASC,研究了加速碳化环境下掺MgO和CaO的AASC在不同碳化龄期的抗压强度和碳化深度,并结合 X 射线衍射(XRD)、同步热分析(TG-DTG)和扫描电镜-能谱(SEM-EDS)等技术分析了MgO和CaO对AASC抗碳化性能的改性机理。结果表明,MgO和CaO分别促进了AASC中Mg-Al水滑石和Ca-Al层状结构的生成,这两种水化产物在碳化过程中会吸收和消耗CO₂,缓解C-S-H的碳化分解。此外,加速碳化后,掺入MgO的AASC中有碳酸钙镁和碳酸镁生成,掺入CaO的AASC中碳酸钙的量明显增多,这些碳化产物可有效填充孔隙,阻碍CO₂向内部进一步的扩散。因此,在碳化环境下,掺MgO和CaO的AASC抗压强度保留率更高,碳化深度更低,表现出更好的抗碳化性能。     

不同养护条件对大掺量粉煤灰混凝土抗碳化性能试验研究

通过加速碳化试验,系统研究了不同养护条件和粉煤灰掺量的大掺量粉煤灰混凝土碳化规律.并利用扫描电镜和压汞法研究了大掺量粉煤灰混凝土碳化前后的微观形貌和孔结构变化.结果表明:经标准养护后的粉煤灰混凝土的抗碳化能力大于经自然养护后的粉煤灰混凝土的抗碳化能力;随着粉煤灰掺量的增加,混凝土抗碳化能力减小;标准养护下粉煤灰混凝土孔隙率相比于其在自然养护下的孔隙率降低了19.6％;碳化后浆体密实度增加,孔径细化,孔隙率降低31.4％.     

掺聚丙烯纤维的碱矿渣粉煤灰混凝土抗碳化性能及微结构

本文研究了聚丙烯纤维对碱矿渣混凝土抗碳化性能及碱矿渣硬化水泥浆体微观孔结构的影响,对硬化碱矿渣浆体的孔隙率、碱矿渣混凝土水化产物以及碳化深度进行了测试.结果表明,聚丙烯纤维能改善碱矿渣混凝土的微孔结构与抗碳化性能.当聚丙烯纤维掺量为0.9 kg/m3时,碱矿渣混凝土28 d龄期的孔隙率降低1％o,碳化深度降低25.9％,且随纤维掺率的提高,其抗碳化性能提高更加明显.SEM分析结果表明,纤维与硬化浆体紧密结合并有效改善硬化浆体的孔结构,而粉煤灰的掺入使硬化浆体的结构变得较为疏松.     

蒸养石灰-粉煤灰制品的抗碳化性能

蒸养石灰-粉煤灰混凝土是一种在上海广泛应用的墙体材料,这种混凝土经碳化后,其强度一般均有所下降。本文用XRD、DTA、IRS、EPMA及压汞测孔等分析手段,对比分析了这种混凝土与普通水泥混凝土的水泥石结构。结果表明,石灰-粉煤灰混凝土抗碳化性能较差的主要原因是其水化生成物碱度较低、水泥石孔隙率较高。选用细度高、标准稠度需水量低的粉煤灰,适当提高石灰及石膏掺量、降低用水量,可明显提高石灰-粉煤灰混凝土的抗碳化性能。     

煤矸石混凝土碳化性能初步研究

利用正交优化试验研究了不同因素对煤矸石混凝土抗碳化性能的影响。研究表明:在各因素中,水胶比对煤矸石混凝土抗碳化性能影响较为显著,煤矸石掺量和硅灰掺量影响次之,减水剂掺量对其抗碳化性能影响最小。     

海洋生物附着对混凝土性能影响的研究

通过对比研究海洋生物附着特性以及其对混凝土碳化深度、抗冻性、抗压强度及抗离子渗透能力的影响，得出结论：海洋生物附着后，混凝土碳化深度降低，对混凝土力学性能产生正向影响；在对比海水侵蚀后，海洋生物附着形成的保护层能够有效地提高混凝土抗冻、抗离子渗透能力，从而提高混凝土耐久性。     

锰渣对混凝土力学性能和耐久性的影响

采用基本的力学方法研究了不同掺量的锰渣对混凝土抗压强度和抗折强度的影响.并通过加速碳化试验和抗冻性试验探究了锰渣混凝土的抗碳化性能和抗冻性.采用压汞法技术探究了锰渣混凝土内部的孔结构.结果表明:当锰渣掺量大于10％时,随着锰渣掺量的增加,混凝土的抗压强度和抗折强度降低;掺加30％锰渣混凝土的抗碳化性能和抗冻性最差,碳化56 d时其碳化深度已达10.0 mm,冻融循环240次,其相对动弹性模量降低到0.71;碳化之后孔隙率降低,孔径细化,冻融循环导致孔隙率增大,孔径粗化.