冻融环境下掺合料与引气剂对混凝土的影响

冻融环境下的混凝土很容易受到抗冻融破坏和压溃破坏,因此加强对寒冷地区混凝土耐久性能的研究,对于提高北方寒冷地区混凝土结构的耐久性有重要的理论和现实意义。目前常用的解决方法是在混凝土中添加掺合料和引气剂。通过实验对冻融环境下掺合料与引气剂对混凝土的影响进行了研究,进行了快速冻融实验和抗压强度测试实验。研究发现,大颗粒掺合料的添加能够提高抗压强度和抗冻融性能,但是小颗粒的掺合料会恶化混凝土抗压强度和抗冻融性能;引气剂的添加能够提高混凝土抗压强度和抗冻融性能。     

北方微冻地区海工高性能混凝土耐久性研究

研究了北方微冻地区某跨海大桥所采用的高性能混凝土体系的耐久性能,采用电量法及RCM法对高抗氯盐侵蚀混凝土进行了评价;采用了快速冻融法及硬化混凝土气泡间距系数综合评价抗冻融破坏的高性能混凝土。根据研究结论可知,大掺量矿物掺合料及适量的引气剂是改善北方微冻地区海工混凝土耐久性的有效措施。     

防冻组分对水泥混凝土性能的影响研究

试验对比研究了不同负温养护条件下,防冻组分种类与掺量对低温养护条件下混凝土工作性、力学性能以及耐久性的影响.结果表明:随着CaCl2、Ca(NO2)2、Ca(NO3)2等无机盐类防冻剂掺量的提高,混凝土工作性出现劣化现象.在负温养护条件下,无机防冻组分可以较好的促进混凝土强度的发展,但硬化混凝土的抗水冻融耐久性和盐冻耐久性降低.与无机防冻组分相比,乙二醇的加入可以改善混凝土的工作性与耐久性,但乙二醇作为防冻组分更适合于-10℃、-15℃等较低温度条件下使用.     

基于改进物元可拓模型的水工混凝土耐久性影响因素分析

我国西北盐渍地区长距离输水工程由于冻融、干湿、盐侵等作用,对水工混凝土耐久性产生不利影响,直接影响输水稳定性及工程的安全运行与效益发挥。本文以甘肃省引大入秦工程输水建筑物为背景,基于室内加速试验,针对干湿-冻融和干湿-冻融-盐侵两种工况,研究质量损失率、抗压强度损失率、相对动弹性模量等耐久性指标变化情况,采用改进物元可拓模型综合分析矿粉、粉煤灰、引气剂、聚丙烯4种因素对水工混凝土耐久性的影响程度,并将计算结果与试验结果、实际状况开展比对分析。结果表明:在干湿-冻融工况中,粉煤灰对于水工混凝土耐久性的影响较矿粉、引气剂、聚丙烯显著,而在干湿-冻融-盐侵工况中,聚丙烯的影响最为显著,且最为敏感;采用改进物元可拓模型综合分析以上4种影响因素,影响程度依次为聚丙烯(3.450 9)＞粉煤灰(2.509 0)＞矿粉(2.447 2)＞引气剂(2.232 5),且根据等级变量特征值的大小可判断大循环后混凝土试块的状态,与实际状况相符。因此改进物元可拓模型可以综合分析盐渍区水工混凝土耐久性的影响因素,具有一定的实用价值。     

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.     

引气混凝土在冻融环境下耐久性试验研究

制备相同水灰比的普通混凝土试件和引气混凝土试件,通过冻融循环试验、毛细吸水试验和氯离子侵蚀试验,研究不同冻融损伤下两种混凝土试件耐久性能,再通过数据对比得出引气剂掺入对混凝土耐久性的提高。试验结果表明:引气混凝土可以有效提高混凝土抗冻性能。当冻融循环次数为0时,引气剂的掺入降低了混凝土的抗渗透性,总毛细吸水量和毛细吸收系数均较普通混凝土提高;但是随着冻融循环次数的增加,普通混凝土抗渗透性能劣化严重,而引气混凝土抗渗透性能变化幅度较小。     

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。     

含气量对低温养护下混凝土早期实际强度及抗冻性能的影响研究

本文以低温(3±0.2)℃养护下引气混凝土为研究对象,采用压汞法、气孔分析法、快速冻融法测试了不同含气量低温养护下混凝土的孔隙结构及抗冻耐久性.结果表明:掺入引气剂,可使混凝土孔隙率、总孔体积、总孔面积增加,平均孔径、孔间距系数减小,孔径均匀分布,显著改善混凝土的内部孔隙结构,明显提高混凝土的抗冻耐久性.为更好的阐述含气量对混凝土实际强度的影响,本文通过测出的气孔结构,进一步推算出低温养护下混凝土的实际抗压强度,通过理论计算得出,随着含气量的增大,实际强度降低.     

大掺量Ⅱ级粉煤灰混凝土的冻融性能研究

介绍了利用全项指标均在Ⅱ级灰范围内粉煤灰、高效减水剂及引气剂,配制大流动度高抗冻融性能的高性能混凝土试验研究结果及分析。可知,在掺加适当的引气剂,控制混凝土含气量在5.0％～6.5％范围内的情况下,随混凝土的龄期适当增长,粉煤灰的后期水化效果明显,大大提高了混凝土的抗冻融性能,使采用Ⅱ级粉煤灰配制高抗冻融性能的混凝土成为了可能。     

三种引气剂对混凝土的抗渗性能影响

混凝土耐久性变差的主要原因有环境影响因素和自身设计因素。混凝土耐久性破坏的过程都与水有关,因此混凝土的渗透性指标是评价混凝土耐久性的重要指标。引气剂是外加剂家族中的重要一员,本文通过在混凝土中添加引气剂的实验来研究外加剂对混凝土的渗透性影响。     

Use of gasification residues in compacted concrete paving blocks

Research was done to determine the possible uses of fine-grained solid gasification residues in concrete products. Due to the residues' chemical composition, compacted concrete paving blocks were studied as one viable non-structural application of adding the residue. Six different residues were tested in the laboratory at up to 25% replacement by dry weight of either cement or aggregate. After these preliminary laboratory tests, one residue was used in full-scale field tests at the Lakan Betoni factory where 10 and 15% of straw-derived residue was used as a cement replacement. Tensile strength, compressive strength, resistance to freezing-thawing cycles, absorption and leaching were evaluated. The addition of the residue improved the workability of the concrete, provided a beneficial dark coloring and did not adversely affect most properties. The freeze-thaw resistance should be improved by reducing the factory compaction effort to ensure sufficient void space.     

石粉-矿渣粉复掺混凝土性能的研究

研究了石粉与矿渣粉复掺对混凝土拌合物工作性能和抗压强度的影响,并对其孔结构和水化产物进行了分析。结果表明,石粉的掺入,改变了混凝土水化产物,提高了其致密性;适当的复掺比例可以在有效保持混凝土抗压强度的基础上,明显改善其工作性能和孔结构;复掺料等量替代40%的水泥时,石粉和矿渣复掺的最佳比例约为2/3。     

聚丙烯粗纤维对泵送混凝土性能的影响及灰色关联分析

为研究聚丙烯粗纤维掺量、长径比对泵送混凝土和易性与力学性能的影响,在基准混凝土中加入不同掺量和长径比的聚丙烯粗纤维,开展聚丙烯粗纤维混凝土(CPFRC)坍落度、扩展度、抗压强度和劈裂抗拉强度试验,并基于灰色关联理论量化纤维掺量、长径比的增强效应。研究结果表明,聚丙烯粗纤维对泵送混凝土的坍落度、扩展度、抗压强度和劈裂抗拉强度影响显著。相比于基准混凝土,聚丙烯粗纤维掺量为3 kg/m³时,混凝土和易性表现最优,抗压强度的增强效应最好,坍落度与扩展度分别降低了1.41%和15.76%,7 d、14 d和28 d抗压强度分别增长了20.42%、14.96%和11.49%;聚丙烯粗纤维掺量为6 kg/m³时,混凝土劈裂抗拉强度的增强效果最为明显,7 d、14 d和28 d劈裂抗拉强度分别增长了27.46%、13.61%和15.92%。当聚丙烯粗纤维掺量为3 kg/m³,长径比为47.5时,混凝土的和易性与力学性能最优,长径比对和易性与力学性能的总关联度达到0.849。     

机制砂岩性与级配对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

为了探究不同岩性、不同级配机制砂对混凝土性能的影响,对三种不同岩性机制砂混凝土及天然河砂混凝土的工作性和抗压强度进行研究。此外,对比分析了四种混凝土在干湿循环制度下的抗硫酸盐侵蚀性能。结果表明,天然河砂混凝土的工作性优于机制砂混凝土,钙质机制砂混凝土的工作性略好于硅质机制砂混凝土。机制砂混凝土的抗压强度优于天然河砂混凝土,在硫酸盐侵蚀循环作用下的力学性能变化趋势与天然河砂混凝土基本一致。在相同级配条件下,机制砂混凝土的抗蚀系数高于天然河砂混凝土;机制砂岩性并不会对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能带来负面影响。级配良好的机制砂可以增强混凝土抗压强度和抗硫酸盐侵蚀性能。     

复掺高性能矿物掺合料对高强机制砂混凝土性能的影响

为定量研究S105矿粉与其他矿物掺合料共同作用对C80高强机制砂混凝土的和易性、抗压强度和干燥收缩性能的影响规律,通过试验得到不同龄期(3 d、7 d、28 d、60 d)下,S105矿粉单掺,以及掺S105矿粉的同时以不同含量的微珠、超细矿粉、硅灰分别取代水泥时,高强机制砂混凝土的坍落度、扩展度、抗压强度和干燥收缩率,并利用图表分析及拌合物实际状态对比等对其性能的变化趋势进行分析。结果表明:在一定掺量范围内复掺多种矿物掺合料,有利于提高高强机制砂混凝土的和易性和抗压强度,并显著减小其干燥收缩。在保证混凝土和易性良好的条件下,相比于单掺S105矿粉,S105矿粉与不同矿物掺合料双掺对提高混凝土的综合性能有更显著的作用。综合考虑对和易性、抗压强度和干燥收缩性能的影响,当超细矿粉取代水泥的质量分数为3%时,即水泥与S105矿粉和超细矿粉的质量比为33:11:1时,高强机制砂混凝土的性能处于较好的水平,其粘聚性和流动性都有显著改善,其3 d和60 d抗压强度分别增长3.1%和5.1%,其干燥收缩率则减小了4.0%。     

石灰石粉对水泥-粉煤灰混凝土性能的影响

本文主要研究了石灰石粉对水泥-粉煤灰混凝土工作性、抗压强度、耐久性能(抗水渗透性能、抗碳化性能和抗冻性能)的影响,并利用SEM-EDS和孔结构微观分析仪对其进行了机理分析.试验结果表明:石灰石粉应用于水泥-粉煤灰混凝土,不仅可改善混凝土的工作性能,而且可提高混凝土的抗压强度,但对混凝土的耐久性能影响不大.     

磷渣粉对机制砂混凝土性能影响研究

研究了不同掺量下磷渣粉对C30、C60强度等级机制砂混凝土的工作性与力学性能影响,并与同掺量的粉煤灰机制砂混凝土进行了比较。研究表明,磷渣粉具有一定的减水作用,能有效改善机制砂混凝土的工作性能,对高强度等级机制砂混凝土更为明显。掺入磷渣粉后,不同强度等级机制砂混凝土早期抗压强度均较基准混凝土低,且随着掺量增大,强度下降明显。各掺量下C30磷渣粉机制砂混凝土后期强度均较基准混凝土高,而C60混凝土后期强度与掺量有关。与同掺量粉煤灰混凝土相比,磷渣粉机制砂混凝土初始坍落度及各龄期抗压强度均较高。     

粉煤灰、矿粉对水工混凝土体积稳定性的影响

采用对比的方法,实验研究了粉煤灰、矿粉对水工混凝土的工作性、抗压强度、弹性模量、干缩和受压徐变的影响。结果表明,在粉煤灰、矿粉等量取代部分水泥后,混凝土的工作性改善,抗压强度和抗压弹模与基准样相近,而28d以后的干缩明显减小;掺有粉煤灰、矿粉的混凝土随养护龄期的延长、强度的增加,其受压徐变逐渐减小;当粉煤灰掺量(质量分数)从15%增加到25%时,混凝土的徐变增大;对于相同掺量(15%)的粉煤灰、矿粉混凝土,经60d养护后加荷其徐变基本相同。     

锂渣掺量对水泥-减水剂浆体流变特性和混凝土性能的影响

本文研究了锂渣掺量对水泥-减水剂浆体流变特性、新拌混凝土工作性及硬化混凝土强度的影响。从紧密堆积理论和固体颗粒体积分数角度解释了锂渣掺量对水泥-减水剂浆体流变性能的影响。结果表明：锂渣水化初始的屈服应力和塑性黏度均随锂渣掺量的增加而增大，流变性能劣化。新拌混凝土的工作性与锂渣掺量呈负相关；随锂渣掺量的增加，7 d抗压强度不断降低，28 d抗压强度呈现出先增后降的趋势。     

高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土制备及其性能研究

为了有效提高高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土的工作性能,将调整水胶比和砂率进行配制聚丙烯纤维体积掺量为0.5％的自密实混凝土并对其材料性能进行试验研究.研究表明:高掺量聚丙烯纤维的掺入对自密实混凝土的流动性有较大影响,适当调整水胶比和砂率可配制满足工作性能要求的高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土;水胶比的增大提高了高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土的扩展度,同时也提高了其离析的风险,降低了其抗压强度;砂率的增大对高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土的抗压强度基本没有影响,但可提高其拌合物的粘聚性.