聚合物改性RPC材料的耐腐蚀性能研究

在简单的工艺条件下,用少量聚合物对活性粉末混凝土进行改性,将改性后和未改性的活性粉末混凝土进行浸水和浸泡盐酸和硫酸盐溶液的试验,测定其抗折和抗压强度的损失率.结果表明,RPC材料虽然强度也可以较高,但耐水性比不上普通水泥砂浆;经过聚合物改性的RPC,可以明显改善其耐水性能;在耐酸腐蚀方面,经与未经聚合物改性的RPC材料都比普通水泥砂浆优良,聚合物改性的RPC材料更为优异,其90 d泡盐酸的强度损失率仅为8%左右;对于10%Na_2SO_4溶液浸泡的RPC及聚合物改性的RPC材料,其抗折强度先升高后降低,聚合物改性RPC材料的耐硫酸盐腐蚀能力得到改善.最后本文用扫描电镜和能谱图对材料的微观结构进行了研究,以解释其抗侵蚀机理.     

复合纤维对严寒地区混凝土抗冻性能的影响研究

为了研究严寒地区混凝土的抗冻性能,制备了5种不同聚丙烯纤维和钢纤维掺加的混凝土试件,测试了混凝土试件的抗压强度、抗折强度、质量损失率和动弹性模量,分析了不同冻融循环次数影响混凝土力学强度的变化规律.结果表明:复掺聚丙烯纤维和钢纤维能够在单掺一种纤维的基础上再进一步提高混凝土的抗压强度以及抗折强度;复合纤维混凝土的抗压强度、抗折强度、质量以及动弹性模量损失随着冻融循环次数的增大而增大;相同冻融次数下,复掺聚丙烯纤维1.0 kg·m-3和钢纤维40 kg·m-3条件下混凝土的抗冻性能最佳.     

C60自密实混凝土氯离子渗透和抗冻性能研究

采用绝对体积法配制C60自密实混凝土,研究C60自密实混凝土工作性能、不同龄期立方体抗压强度、混凝土氯离子渗透和抗冻融循环性能.结果表明:新拌自密实混凝土流动性能满足二级自密实混凝土要求;28 d标准养护后,抗压强度达标;6 h电通量较低,抗氯离子渗透性能优良;200次冻融循环后动弹性模量损失率26.05%,低于标准规定上限,试件质量损失率1.86%,抗冻性能良好.研究结果为自密实混凝土的推广应用提供依据参考.     

玄武岩纤维对磷石膏基复合材料耐久性能的影响

通过在磷石膏基复合材料(PGC)中掺入不同直径、长度和掺量的玄武岩纤维(BF),探究BF对PGC耐久性能的影响。结果表明，BF的掺入能显著降低PGC的溶蚀率。随着BF掺量的增加，试样干湿循环和冻融循环强度整体提高，且与绝干强度变化机制类似，其中干湿循环的抗压和抗折强度较空白组分别提高了约22.3%和100.3%,冻融循环的抗压和抗折强度则分别提高了近46.5%和124.0%。同时，PGC的干湿循环与冻融循环强度系数整体随着BF掺量的增多而增大，干湿循环抗压和抗折强度系数分别上升至0.95和0.92,冻融循环抗压和抗折强度系数分别增长至0.71和0.62,这表明PGC耐久性能得到显著改善。此外，BF直径对PGC耐久性能的影响并不显著。本研究结果可以为纤维改性石膏基复合材料的耐久性能研究提供一定的参考。     

路用高性能聚合物透水混凝土试验研究

采用正交法进行试验设计,选取水灰比、水泥用量和聚合物掺量三种因素,设计制作了16组聚合物透水混凝土试块,分别进行了抗压、抗折、冻融、透水系数以及孔隙率试验,分析了各影响因素对其性能的影响.结果 表明,水灰比对聚合物透水混凝土的抗压强度、抗折强度和透水性能影响最大,其中水灰比存在最佳值.通过试验制备的聚合物透水混凝土试件最大抗压强度可达45.2 MPa,冻融循环次数达到150次.在试验的基础上,给出了聚合物透水混凝土抗压强度和抗折强度、抗压强度和透水系数以及透水系数与孔隙率之间的回归公式.     

橡胶颗粒对自密实混凝土性能的影响

研究了以橡胶颗粒等体积取代细骨料时,不同橡胶颗粒取代量对自密实混凝土的工作性、抗压强度、应力--应变曲线、抗冻性能、抗硫酸盐干湿循环性能以及电通量等性能的影响。结果表明:橡胶颗粒对新拌自密实混凝土工作性和硬化自密实混凝土性能均有较大影响;橡胶颗粒取代量在15%(体积分数,下同)以内时,橡胶颗粒的掺入可较好地改善新拌自密实混凝土工作性;橡胶颗粒可显著提高自密实混凝土的峰值应变以及抗离子渗透性能,橡胶颗粒取代量大于10%时,对自密实混凝土的强度、抗冻性能及抗硫酸盐干湿循环性能有明显不利影响。     

砂基透水混凝土路面砖胶结料试验研究

研究自主研制的胶结料不同掺量、水灰比、集料级配及灰集比对砂基透水混凝土路面砖强度、透水性的影响,并通过室内试验测试试件保水性、抗冻性、耐磨耗性、抗硫酸盐-干湿循环侵蚀.先将自主研制的胶结料Ⅰ与3种同类型胶结料通过胶砂试验比选.结果表明:胶结料Ⅰ(28 d)抗压强度59.2 MPa、抗折强度9.3 MPa,优于同类型胶结料;胶结料Ⅰ掺砂基透水混凝土路面砖最优掺量为水泥质量的5%,其强度为35.6 MPa,透水系数为3.5×10 -2 cm/s,并具有良好的保水性、抗冻性、耐磨耗性和抗硫酸盐-干湿循环侵蚀性能.     

粉煤灰掺量对再生混凝土力学性能和抗冻性的影响研究

研究粉煤灰掺量、再生粗骨料取代率对再生混凝土抗压强度和抗折强度的影响,并对再生混凝土在不同冻融循环次数下的抗压强度和质量损失率进行了研究.结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,再生混凝土抗压强度呈先增大后降低的趋势,当粉煤灰掺量为15%,再生粗骨料取代率为30%时,再生混凝土的抗压强度达到最大;粉煤灰掺量对抗折强度提高幅度较小;在冻融循环低于50次时,试块抗压强度下降速度较缓,此后下降速度加快,当冻融循环达到150次时,强度损失最大;再生粗骨料取代率对试块的抗冻性影响高于粉煤灰掺量.建立了考虑再生粗骨料取代率、粉煤灰掺量因素的冻融循环作用下再生混凝土抗压强度指数衰减规律预测模型.     

纳米改性混凝土抗硫酸盐腐蚀性能试验研究

为了分析纳米碳酸钙掺量和硫酸钠溶液腐蚀时间对纳米改性混凝土使用性能的影响规律,制备了5组不同纳米碳酸钙掺量的纳米改性混凝土试件,开展了0～300 d的硫酸钠溶液腐蚀试验,测试了不同纳米碳酸钙掺量和硫酸钠溶液腐蚀时间下的力学性能和抗硫酸盐腐蚀性能。研究结果表明：(1)纳米改性混凝土的抗压强度、抗折强度均随泡硫酸盐溶液时间的增长而上升;(2)随着浸泡硫酸盐溶液时间的增大,纳米碳酸钙添加对混凝土的质量损失率有显著改善;(3)纳米碳酸钙添加可以有效降低混凝土硫酸盐溶液腐蚀层的厚度;(4)纳米改性混凝土中纳米碳酸钙最佳掺量为1.8%。     

表面改性技术在高强度石膏中的应用

研究了表面改性对建筑石膏、高强石膏及混合石膏绝干抗折强度、绝干抗压强度、吸水率的影响及作用机理。结果表明:表面改性处理后,石膏硬化体的抗折强度降低、抗压强度升高、吸水率降低,其中混合石膏影响最显著,抗折强度降低率15%,抗压强度增加率75%,24 h吸水率降低率21%;表面改性处理改变了石膏基体的结晶形态、密实程度和结晶化程度。     

磨细钢渣对混凝土力学性能和耐久性影响的研究

基于钢渣的活性效应和微集料效应研究了不同掺量钢渣对混凝土抗压强度和抗折强度的影响,通过加速碳化试验和抗冻性试验探究了钢渣混凝土的抗碳化性能和抗冻性.采用X-CT技术探究了钢渣混凝土内部的孔结构.结果表明:掺加10%钢渣混凝土的抗压强度和抗折强度最大,掺加30%钢渣混凝土的抗压强度和抗折强度最小.当碳化到56 d时,掺加30%钢渣的混凝土的碳化深度已达12.5 mm;冻融循环到180 d,掺加30%钢渣混凝土的相对动弹性模量降至88.7%.     

粉煤灰对混凝土干湿循环抗冻性能的影响

本文研究了在干湿循环条件下粉煤灰对混凝土抗冻性能的影响,测试了冻融循环后混凝土的抗压强度和质量损失,利用压汞分析了不同条件下混凝土的孔隙特征及粉煤灰对干湿循环条件下混凝土抗冻性能的影响。结果表明,粉煤灰的掺入量越大,经干湿冻融循环后混凝土的强度损失和质量损失增加,粉煤灰掺量为20%时,混凝土抗干湿冻融循环能力最强。掺20%粉煤灰的混凝土孔隙率比没掺的低,而且孔隙的分形维数也比不掺粉煤灰的混凝土小。     

酚醛树脂和环氧树脂改性透水混凝土性能演变规律研究

为制备高性能透水混凝土,在透水混凝土中分别掺入不同含量的酚醛树脂和环氧树脂,通过测试透水混凝土的抗压强度、抗折强度、抗冻性能及透水系数来分析其性能的演变规律。结果表明,随着2种树脂掺量的增加,透水混凝土的7、28 d的抗压强度、抗折强度先增加而后逐渐降低;透水混凝土的质量损失率和抗压强度损失率先减小而后逐渐上升;透水混凝土的渗水系数增加。2种树脂均能有效提高透水混凝土的4种性能,并且环氧树脂比酚醛树脂的效果更好。酚醛树脂的最佳掺量为2%,环氧树脂的最佳掺量为3%。     

盐卤-干湿循环耦合作用下纳米偏高岭土改性混凝土的性能

研究了盐湖卤水与干湿循环耦合作用下,纳米偏高岭土对混凝土抗压强度的影响,并利用X射线衍射、红外光谱、压汞实验和扫描电子显微镜-能谱分析对其影响机理进行分析。结果表明:纳米偏高岭土掺量对混凝土盐卤-干湿循环后的抗压强度演变规律影响很大,超过2%的纳米偏高岭土可显著降低混凝土经盐卤-干湿循环后的抗压强度损失率,改善混凝土应用于大温差盐湖地区时的性能。改性机理可归纳为纳米偏高岭土降低了混凝土中的有害孔比例,明显改善了孔径分布,使其原始微观结构更加密实;减小了混凝土中Cl、Na、Mg和S等离子的侵蚀深度和侵入量,进而减轻盐卤溶液中NaCl等盐在混凝土中结晶膨胀产生的物理破坏,减少Mg(OH)2和CaSO4·2H2O等化学腐蚀产物的富集;从而使得混凝土经盐卤-干湿循环后的结构破坏程度明显降低。     

VAE乳胶粉改性水泥砂浆的配合比优化及抗冻性研究

以折压比、抗拉强度和黏结强度为评价指标，通过正交试验确定了醋酸乙烯-乙烯共聚乳胶粉(VAE乳胶粉)改性水泥砂浆配合比的较优方案。以较优方案为基础，研究了VAE乳胶粉掺量对砂浆力学性能和抗冻性的影响。结果表明，VAE乳胶粉改性水泥砂浆配合比的较优方案灰砂比为0.375,VAE乳胶粉掺量为10%(质量分数),水灰比为0.38。VAE乳胶粉可以显著提高砂浆的抗折、抗拉、黏结强度和韧性，随着VAE乳胶粉掺量(8%～12%)增大，砂浆的抗折、黏结强度和折压比均不断增大，抗拉强度不断减小，但仍显著大于普通砂浆；随着VAE乳胶粉掺量增大，砂浆的吸水率、质量损失率和强度损失率均不断减小；随着VAE乳胶粉掺量增大，抗压强度呈先增大后减小的趋势，当VAE乳胶粉掺量为12%时，砂浆的抗压强度开始低于普通砂浆。综合考虑砂浆的强度和韧性，VAE乳胶粉的较优掺量为8%～10%。     

冻融作用下活化煤矸石粉混凝土损伤劣化规律

为促进寒冷地区煤矸石在混凝土中的应用,通过机械-微波方式对煤矸石进行复合活化,从表观形貌、质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度和劈裂抗拉强度等方面对煤矸石粉混凝土的损伤劣化规律进行了研究,并使用扫描电子显微镜、核磁共振波谱仪和X射线衍射仪等研究了活化煤矸石粉对混凝土抗冻性能的改性机理。结果表明:20%(质量分数)掺量下活化煤矸石粉对混凝土抗冻性能改善效果最好,且经300次冻融循环后,质量损失率和相对动弹性模量分别为2.32%和91.32%,抗压强度和劈裂抗拉强度分别下降了16.40%和26.12%;活化煤矸石粉能填充、细化孔隙,且其二次水化能消耗水泥水化产物Ca(OH)₂,产生C-S-H和C-A-S-H,提升水泥石密实程度,改善孔结构,使大孔占比减少。     

偏高岭土-矿渣-磷渣地聚合物配比性能的研究

通过正交实验的方法，以地聚合物稠度、凝结时间、胶砂强度为研究依据，以偏高岭土、矿渣、磷渣、碱激发剂用量为研究对象，每个因素取3个水平，分析4个因素在各自水平上对地聚合物性能的影响。试验结果表明，偏高岭土用量是地聚合物稠度的最主要影响因素；偏高岭土和碱激发剂用量是初凝时间的主要影响因素，磷渣和偏高岭土用量是终凝时间的主要影响因素；偏高岭土用量是3 d 抗压强度的主要影响因素，矿渣用量是28 d 抗压强度的主要影响因素。按30%偏高岭土-40%矿渣-30%磷渣-10%碱激发剂制备的地聚合物具有良好的抗碳化性能，但收缩率较普通硅酸盐水泥高。     

KH560改性氧化锆粉体及凝胶注模研究

采用硅烷偶联剂KH560对氧化锆粉体进行湿法改性,研究了硅烷偶联剂KH560添加量对凝胶注模成型氧化锆陶瓷性能(抗折强度、硬度和密度)及浆料性能的影响,并研究了添加量对氧化锆粉体、生坯和陶瓷显微结构的影响。结果表明:采用KH560改性氧化锆粉体可改善粉体团聚,烧结后获得高强度高致密性的氧化锆陶瓷。当KH560添加量为0.8 wt%,可获得悬浮性良好且粘度为425.7 mPa·s(固含量50%)的浆料,密度、气孔率、硬度和抗折强度分别为6.013 g/cm~3、0.019%、90±2.23 HRB和843.92 MPa的氧化锆陶瓷。通过SEM观察,改性后,氧化锆粉体团聚减少,生坯和陶瓷气孔、团聚减少,颗粒较改性前分布较为均匀,内部结构较为致密。     

碳化环境下混凝土的耐久性能研究

本文采用了快冻法、自然浸泡法以及干湿循环方法来研究了碳化行为对混凝土材料的抗冻性、抗氯离子扩散性以及抗硫酸盐侵蚀性的影响作用.试验结果表明碳化后的混凝土试件抗冻性有所提高,但是抗氯离子扩散性变差.同时发现,碳化混凝土试件在经历硫酸盐干湿循环后抗折强度损失大于未碳化试件,降低混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能.     

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.