掺合料对混凝土早期碳化深度影响的试验研究

通过自然暴露环境条件下掺合料混凝土的早期碳化试验,分析了粉煤灰掺量、矿渣掺量、煤矸石掺量对单掺混凝土碳化深度的影响规律,探讨了双掺掺合料对混凝土碳化深度发展规律的交互作用,并基于试验数据建立了掺合料碳化速度影响系数的表达式。结果表明：单掺粉煤灰掺量小于15%时混凝土的碳化深度略有减小但掺量超过15%后碳化深度随粉煤灰掺量的增加而增加,单掺矿渣混凝土的碳化深度随矿渣掺量的增加而增加,单掺小于20%的煤矸石使混凝土早期抗碳化性能提高但掺入超过30%的煤矸石后混凝土碳化深度明显增加;随着粉煤灰掺量的增加,双掺粉煤灰和矿渣、双掺粉煤灰和煤矸石的混凝土碳化深度增加,在粉煤灰混凝土中掺入25%矿渣或20%煤矸石后混凝土的碳化深度变化较小;在煤矸石混凝土中掺入25%~40%的矿渣时混凝土的碳化深度无明显变化但再掺入超过40%的矿渣时碳化深度明显增大,在矿渣混凝土中掺入20%煤矸石后混凝土的碳化深度增长约40%。     

碳化混凝土硫酸钠盐结晶破坏

研究了不同水灰比、不同粉煤灰、矿渣掺量混凝土试件快速碳化10 d和20 d后,半浸泡在10%硫酸钠溶液中,在恒温恒湿环境下[(20±1)℃,相对湿度RH(60±5)%],混凝土试件水分蒸发区的破坏特征及其质量损失率随侵蚀时间的变化规律。结果表明:混凝土碳化深度越大,混凝土破坏越严重;用粉煤灰和矿渣取代水泥加剧混凝土碳化,导致混凝土破坏更严重;碳化混凝土中发生的硫酸钠结晶是混凝土发生破坏的原因。     

矿渣和粉煤灰混凝土的碳化性能

研究了不同掺量矿渣、粉煤灰对混凝土抗压强度和抗碳化性能的影响.研究表明,随着掺合料掺量(胶凝材料的质量百分比)增加,混凝土抗压强度与抗碳化能力都呈下降趋势.且在同一龄期、同一掺量下,混凝土的抗压强度大小与抗碳化能力具有较好的相关性,不同种类混凝土之间的比较关系为:矿渣混凝土＞矿渣、粉煤灰复掺混凝土＞粉煤灰混凝土.建议粉煤灰和矿渣的最佳掺量为30％.     

粉煤灰及沙漠砂对混凝土抗碳化性能的影响

通过进行单掺粉煤灰、单掺沙漠砂、双掺粉煤灰和沙漠砂混凝土3d、7d、14d、28d和56d抗碳化性能试验,分析了粉煤灰掺量和沙漠砂替代率对混凝土抗碳化性能的影响,建立了混凝土28 d碳化深度与粉煤灰掺量及沙漠砂替代率之间回归关系模型.试验结果表明:对于单掺粉煤灰混凝土,随着粉煤灰掺量增加,混凝土碳化深度逐渐增大,且碳化早期比后期增长较快;对于单掺沙漠砂混凝土,随着沙漠砂替代率增加,混凝土碳化深度呈先减小后增大趋势,沙漠砂替代率20%时混凝土碳化深度最小;对于双掺粉煤灰和沙漠砂混凝土,粉煤灰掺量10%,沙漠砂替代率20%时混凝土碳化深度最小.     

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。     

矿物掺合料混凝土碳化性能试验研究

通过快速碳化试验,综合考虑水胶比、掺合料种类、掺量等因素,对掺合料混凝土碳化规律进行了研究.结果表明:低水胶比是保证掺合料混凝十具有较高抗碳化能力的重要手段之一.掺合料总掺量相同时,掺合料混凝土抗碳化能力从高到低依次为:三掺粉煤灰+矿渣+硅灰,双掺粉煤灰+矿渣,双掺粉煤灰+硅灰,单掺矿渣,单掺粉煤灰,单掺硅灰.合理双掺粉煤灰+矿渣或三掺粉煤灰+矿渣+硅灰,不仅能使混凝土获得满足要求的抗碳化能力,还可以大大提高水泥取代量.     

掺粉煤灰建筑混凝土在冻融-干湿循环作用下的碳化性能研究

为了探究复杂环境下粉煤灰混凝土的碳化性能,对掺0、10%、20%以及30%粉煤灰混凝土进行了基准碳化、冻融-碳化、干湿-碳化和冻融-干湿-碳化耦合损伤试验。研究结果表明:动弹性模量随循环次数的增加逐渐减小,相同环境和循环次数下,20%粉煤灰掺量时的动弹性模量最大;干湿循环对粉煤灰动弹性模量的影响大于冻融循环对动弹性模量的影响;掺加粉煤灰的混凝土抗碳化性能减弱,掺量越大,碳化深度越大;粉煤灰掺量和龄期一定时,冻融-干湿-碳化深度冻融-碳化深度干湿-碳化深度基准碳化深度,冻融损伤对粉煤灰混凝土碳化性能的影响大于干湿作用;基于研究成果,建立起考虑多因素共同作用的粉煤灰混凝土碳化模型,可以较好地模拟不同环境条件下粉煤灰的碳化深度,可为相关工程实践提供借鉴。     

低强度等级商品混凝土的碳化寿命预测

本文研究了掺合料品种及养护条件对低强度等级商品混凝土碳化性能的影响,将纯水泥混凝土、单掺粉煤灰的混凝土和双掺粉煤灰矿渣粉的混凝土置于不同养护条件下(20℃,RH≥95％及20℃,RH=70％)分别养护7d和28 d,并对其进行加速碳化试验,根据Fick定律对试验结果进行拟合,并对自然条件下混凝土碳化深度及寿命进行预测.结果表明,与纯水泥混凝土相比,掺合料混凝土对养护条件更加敏感.低强度等级商品混凝土选择碳化模型时要考虑孔隙率对碳化系数的影响.在自然条件下混凝土碳化深度及寿命预测表明,高湿度养护时,可确保50年混凝土的碳化深度在25 mm以内,而在低湿度养护下,则需要采用增加保护层厚度、降低W/B等措施才能确保混凝土碳化寿命.     

废弃纤维再生混凝土碳化深度预测模型研究

在碳化理论的基础上,通过引入气体扩散理论和分形理论,基于一般正常环境下混凝土结构耐久性产生影响的因素(粉煤灰、矿渣微粉及工作应力),研究单一因素下废弃纤维再生混凝土的碳化性能规律.同时,将烧重试验、压汞试验和碳化试验所得数据进行分析,建立上述相关因素与有效扩散系数Dce的量化关系.此外,考虑到粉煤灰、矿渣微粉和工作应力的存在对废弃纤维再生混凝土的碳化性能影响,引入了粉煤灰影响系数、矿渣微粉影响系数和工作应力影响系数.通过模型计算值和试验结果的比较验证碳化深度预测模型的可行性,建立适用于废弃纤维再生混凝土碳化深度预测的实用模型.     

荷载作用下粉煤灰混凝土碳化特性研究

外部荷载是影响粉煤灰混凝土碳化性能的主要因素之一,对承受不同水平轴向压力及轴向拉力的粉煤灰混凝土试件进行了碳化特性研究,分析了荷载比、碳化龄期、粉煤灰掺量等因素对碳化深度的影响。试验结果表明:(1)轴拉荷载不利于粉煤灰混凝土的抗碳化性,试件的碳化深度随轴拉荷载的增加而增大;(2)轴压荷载在20%左右时,粉煤灰混凝土的抗碳化性能最好,轴压荷载进一步增加后,试件的碳化深度随之增大;(3)粉煤灰混凝土的碳化深度随碳化龄期和粉煤灰掺量的增加而增大,试件的轴压荷载较高或承受轴拉荷载时,粉煤灰掺量对碳化过程的影响较为明显。