含裂缝水泥基材料的渗透溶蚀及其自愈

研究了含裂缝硬化水泥净浆、砂浆和混凝土试件中的渗透溶蚀过程及其对水泥基材料细观结构的影响.结果表明:在裂缝宽度和水力梯度相近情况下,硬化水泥净浆裂缝试件渗透性最高,而混凝土裂缝试件渗透性最低;在渗透的初始阶段,水泥基材料存在裂缝自愈过程,其中砂浆裂缝试件的自愈作用最大,而硬化水泥净浆裂缝试件的自愈作用最小;水泥基材料的渗透过程会导致硬化水泥浆体中Ca2 的溶出,破坏水泥石细观结构;当渗透速率较小,水泥基材料裂缝表面粗糙容易附着CaCO3晶体时,硬化水泥浆体中溶出的Ca2 可能与溶于水中的CO32-结合形成CaCO3结晶而成为混凝土裂缝自愈的原因之一.     

利用饱碱电导表征掺矿物混合材混凝土的渗透性

混凝土掺矿物混合材后孔溶液电导变化较大,将试件抽真空后以1mol／L的KOH溶液饱和毛细孔隙（饱碱）,可减小孔溶液对混凝土电导的影响,使电参数真实反映孔结构和渗透性的变化。检测了掺加矿物质混合材后混凝土试件的饱碱电导和6h通电量。利用压汞法分析了相应净浆试件孔结构特征,并检测了氯池（6％NaCl溶液）浸泡300d后氯离子在净浆试件中的渗透情况。结果表明：基准试件的饱碱电导最大,掺10％硅灰的混凝土饱碱电导最小。     

碱矿渣水泥基胶凝材料的碳化特征研究

抗碳化性能是混凝土耐久性的重要方面.以水玻璃与氢氧化钠(NaOH)为碱组分,粒化高炉矿渣为胶凝材料,研究了碱矿渣水泥的抗碳化性能,并分析了碱矿渣水泥易于发生碳化的主要原因.结果表明:与硅酸盐水泥相比,碱矿渣砂浆的碳化程度较大,碳化未引起碱矿渣水泥石干燥收缩的增加.碱矿渣水泥基胶凝材料硬化体碳化程度较大的主要原因是其水化产物不存在Ca(OH)2、硬化体孔溶液的高碱性及较大的干燥收缩.     

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.     

自然浸泡环境下粉煤灰对水泥基材料孔结构的影响

把不同配合比的混凝土及水泥净浆样品浸泡在超纯水中,通过比表面积分析仪定期检测样品的微观孔结构,研究在自然浸泡环境下粉煤灰对水泥基材料孔结构的影响.结果发现:自然浸泡环境下,水泥基材料的溶蚀作用明显,随着浸泡龄期的增长,孔体积增大;掺入粉煤灰,混凝土孔结构的发展受到粉煤灰使混凝土密实和溶蚀使孔结构劣化的双重作用影响,180 d时,粉煤灰对孔结构有利的因素起主导作用,混凝土的孔进一步细化,孔结构得到改善,浸泡270 d后,水的溶蚀作用比较明显,混凝土的孔隙率增大.     

CoFeMgAl-LDHs/CNTs复合材料对水泥水化及微观结构的影响

通过进行水化热测试、非蒸发水含量测试、X射线衍射分析、扫描电镜分析、压汞测试及强度试验,研究了钴铁镁铝水滑石-碳纳米管复合材料(CoFeMgAl-LDHs/CNTs)对水泥水化过程、硬化水泥净浆孔结构及强度的影响。结果表明,CoFeMgAl- LDHs/CNTs复合材料通过成核作用显著提升了水泥3 d内的水化程度,从而显著提高了水泥净浆3 d内的抗压强度,3 d后强度提高效果逐渐减小,7 d后复合材料对硬化水泥浆体强度没有明显的提高作用。掺入CoFeMgAl-LDHs/CNTs复合材料的水泥净浆与空白净浆相比,胶凝孔和毛细孔含量明显增多,大孔含量有所降低,同时复合材料的桥联作用进一步优化了水泥净浆的微观结构,从而提高了水泥基体薄弱部位的应力承载能力。因此在同一龄期,复合材料掺入后硬化水泥净浆的强度有所增大。由于复合材料掺量的变化对孔径分布没有明显的影响,改变复合材料的掺量对同龄期硬化水泥净浆强度提升影响较小。     

聚合物水泥净浆在道桥混凝土结构裂缝修补中的应用及性能测试

在当前的混凝土结构裂缝修补中,通常利用聚合物水泥净浆完成,但由于聚合物水泥净浆组成物配比控制较差,导致修补后的混凝土结构性能不理想.因此,提出聚合物水泥净浆在道桥混凝土结构裂缝修补中的应用及性能测试.利用二次回归正交组合方法优化聚合物水泥净浆的配比比例.利用非金属超声检测仪来确定结构裂缝深度,并采用高压注浆法注入聚合物...     

Micro-Analysis of ＂Sulfate Salt Weathering Distress on Concrete＂： I. Cement Paste

在多孔材料内部检测发现硫酸盐晶体是证明盐结晶破坏最直接的证据。运用环境扫描电子显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射等微观分析手段,研究了稳定环境和变化环境中,硫酸钠溶液对半浸泡纯水泥净浆和水泥粉煤灰净浆的破坏作用,结果表明：在破坏的净浆试件中并没有发现硫酸钠晶体,反而发现大量的混凝土硫酸盐化学侵蚀产物（钙矾石和石膏等）晶体,硫酸盐化学侵蚀依然是引起净浆试件破坏的主要原因。     

"混凝土硫酸盐结晶破坏"微观分析(Ⅰ)——水泥净浆

在多孔材料内部检测发现硫酸盐晶体是证明盐结晶破坏最直接的证据。运用环境扫描电子显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射等微观分析手段,研究了稳定环境和变化环境中,硫酸钠溶液对半浸泡纯水泥净浆和水泥粉煤灰净浆的破坏作用,结果表明:在破坏的净浆试件中并没有发现硫酸钠晶体,反而发现大量的混凝土硫酸盐化学侵蚀产物(钙矾石和石膏等)晶体,硫酸盐化学侵蚀依然是引起净浆试件破坏的主要原因。     

碱-磷渣胶凝材料的结构与性能研究

本文研究了以NaOH和硅酸钠溶液激发磷渣制备碱胶凝材料，并对硬化碱磷渣水泥石孔结构及其水化程度进行了研究。结果表明：硅酸钠的激发效果明显优于NaOH,28d的抗压强度比NaOH高约20MPa，并且其28d硬化浆体总孔隙率仅为2.65%，有利于提高其耐久性能。     

钢筋在混凝土模拟孔溶液及水泥净浆中的腐蚀电化学行为

采用动电位扫描法研究钢筋在混凝土模拟孔溶液中腐蚀电化学行为，获得了不同ｐＨ值和氯离子含量对影响钢筋局部锈蚀的临界关系。采用交流阻抗技术研究了钢筋／混凝土模拟孔溶液和钢筋／水泥净浆体系的界面电化学反应机理及其电化学反应模型。结果表明，在高碱性、低氯离子含量或除氧条件下，钢筋在混凝土中将不发生严重局部腐蚀，钢筋的腐蚀电化学反应主要受扩散传质过程控制。     

矿渣对阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化硬化过程的影响

通过对水泥力学性能、水化速率和水泥硬化浆体孔结构的测定,结合XRD、SEM分析,研究了矿渣对阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化硬化过程的影响。研究结果表明:掺入矿渣后,水泥的早期强度下降幅度较大,但后期强度下降幅度较小。在试验掺量范围内,当矿渣掺量为20%时,该水泥各龄期抗压强度下降幅度最小,其后期抗压强度接近纯熟料水泥;加入矿渣后,水泥水化热明显降低,矿渣在受到碱激发与硫铝酸盐双重激发作用下发生二次水化反应,使水泥水化速率有一定增加而出现第三个放热峰;矿渣二次水化反应有效地改善了硬化水泥浆体的孔结构,使水泥后期强度逐渐增加。     

低水胶比水泥浆体的力学性能与水泥石微结构

随着工程对混凝土强度和耐久性要求的提高,混凝土材料的水胶比不断降低。低水胶比条件下,水泥基材料的力学性能、胶凝材料水化程度及孔结构特征变化规律可能出现新的特点。设计水胶比为0.13～0.21的低水胶比水泥浆体,采用标准养护和高温蒸养两种养护制度,研究了硬化浆体力学性能、水化程度和水化产物微结构变化规律。结果表明:低水胶比条件下,水泥硬化浆体的抗折强度随水胶比降低持续提升,抗压强度先提升后下降;存在极限水胶比使胶凝材料体系强度达到最高,极限水胶比取决于硬化浆体的孔隙变化规律,也受到养护温度的影响;水胶比高于0.15时,水泥水化程度与水胶比呈现严格线性;降低水胶比可有效细化毛细孔,降低硬化浆体的孔隙率;但极低的水胶比和高温蒸养会使大孔出现粗化。低水胶比条件下,硬化浆体的孔结构决定其力学性能,水泥的水化程度只起到辅助作用。     

硫酸铝盐水泥与硅酸盐水泥净浆水分蒸发区硫酸盐破坏对比

将硫铝酸盐水泥净浆试件半浸泡在10%硫酸溶液中,运用环境扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了试件水分蒸发区的破坏特点,并对比了已有相同试验条件下硅酸盐水泥净浆试件破坏特征。结果表明:7 d后,硫铝酸盐水泥试件水分蒸发区产生了严重破坏,并在破坏部位检测到硫酸钠晶体,其破坏机理是硫酸盐物理结晶破坏;而硅酸盐水泥净浆试件水分蒸发区经过5个月后才产生破坏,在破坏净浆内部存在钙矾石和石膏等化学侵蚀产物,证明硫酸盐化学侵蚀破坏依然是主导普通硅酸盐水泥净浆试件水分蒸发区破坏的机理。     

温度对水泥-矿渣复合胶凝材料水化的影响（英文）

研究了温度对水泥-矿渣复合胶凝材料硬化浆体微观结构及净浆和砂浆后期强度的影响。利用背散射图像分析法测定了硬化浆体中水泥和矿渣各自的反应程度。探讨了水泥-矿渣复合胶凝材料水化程度、微观结构和力学性能之间的关系。结果表明:温度对纯水泥的水化程度影响很小,但高温(60℃)降低了纯水泥净浆的后期抗压强度。高温阻碍了复合胶凝材料浆体中水泥的后期水化,但促进了矿渣的水化,提高了矿渣的后期反应程度。高温下矿渣持续反应使硬化浆体的孔结构细化,使复合胶凝材料净浆的后期抗压强度与常温养护时相近。高温对水泥-矿渣复合胶凝材料砂浆后期抗压强度的不利影响大于净浆后期抗压强度。高温养护并不导致水泥-矿渣复合胶凝材料的后期水化程度降低。复合胶凝材料的水化程度与强度不呈线性相关。     

含偏高岭土胶凝材料水化产物微孔结构的研究

对不掺活性掺合料、掺10％的偏高岭土和掺5％硅灰的水泥净浆孔结构特征进行比较,后两者浆体各龄期的总孔隙率均低于不掺活性掺合料的水泥;随着水化的进行,掺偏高岭土水泥硬化浆体的最可几孔径向低孔径方向移动。     

混凝土碳化的影响因素及其控制措施的探讨

混凝土的碳化是指混凝土中原呈碱性的氢氧化钙在大气中受到二氧化碳和水分的作用逐渐变成呈中性的碳酸钙的过程。经过碳化的混凝土，表面强度、密度能有所提高，但由于碳化一般均在结构表面，深度不大，故对整体结构强度影响不大。混凝土碳化后会产生体积收缩，当收缩应力超过混凝土表面抗拉强度时，会在表面产生裂缝。潮湿空气进入裂缝使裂缝处的混凝土碳化收缩，继而使裂缝向混凝土内部发展。当裂缝穿透混凝土保护层到达钢筋时，混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋开始生锈。钢筋锈蚀后，锈蚀产生的体积开始膨胀，从而对周围的混凝土产生膨胀应力，锈蚀越严重，铁锈越多，膨胀力越大，最后导致混凝土开裂形成顺筋裂缝，最终有可能影响结构安全。     

三组分胶凝材料体系的交流阻抗特性

由于地铁在运行过程中产生的杂散电流会造成钢筋混凝土中钢筋的电化学腐蚀,从而影响地铁混凝土结构的耐久性。在配制混凝土时,用矿渣和粉煤灰取代一部分水泥,可明显改善胶凝材料硬化浆体的孔结构,降低孔溶液中的离子浓度,从而提高混凝土的电阻率。提高混凝土的电阻率可在一定程度上减缓钢筋的腐蚀。使用三组分胶凝体系研究方法,对水泥、粉煤灰和矿渣组成的三组分胶凝体系的交流阻抗特性和电阻值进行了研究和分析,得到不同龄期的阻抗等值线图。研究表明,当三组分胶凝体系中粉煤灰和矿渣总量在50%～65%的范围,且两者得比例为1左右时,三组分胶凝材料砂浆的电阻率最大。     

热处理水滑石对普通硅酸盐水泥和碱矿渣水泥抗碳化性能的影响

热处理水滑石(CLDH)由水滑石(LDH)在一定温度制度下焙烧得到.采用X射线衍射(XRD)分析方法,分别研究了普通硅酸盐水泥(OPC)和碱矿渣水泥(ASC)的模拟孔溶液掺入的CLDH在碳化环境中的结构重建现象.分析结果表明:在上述两种溶液中,CLDH可以吸附大量的CO2,均具有较强的结构重建能力.证明了CLDH通过离子交换原理改善OPC及ASC抗碳化性能的可行性.将CLDH分别掺入普通硅酸盐水泥胶砂(OPCM)和碱矿渣水泥胶砂(ASCM),研究了CLDH对所制备胶砂的碳化深度以及碳化前后的抗折、抗压强度.试验结果表明:CLDH显著改善OPC的抗碳化性能,且最适宜掺量为2％;但对ASC的抗碳化性能改善作用有限,且对抗折强度不利.     

基于不同胶凝材料钢筋混凝土耐腐蚀性试验研究

针对混凝土结构中钢筋的锈蚀问题,以普通硅酸盐水泥和镁水泥作为胶凝材料,制作了钢筋裸露和涂有环氧树脂涂层的4种钢筋混凝土试件,将其浸泡在氯盐、硫酸盐及镁盐的耦合溶液中,利用电化学方法得到极化曲线和交流阻抗谱,通过塔菲尔外推法进行非线性最小二乘法拟合计算得到腐蚀电流密度、腐蚀电位、腐蚀速率等相关评价指标来衡量混凝土中钢筋锈蚀情况.结果表明:长期浸泡在耦合盐溶液中,普通硅酸盐水泥和镁水泥钢筋混凝土试件都发生了较严重的腐蚀,普通硅酸盐水泥的抗腐蚀性优于镁水泥;在钢筋表面涂有GHT涂层可极大地降低钢筋的腐蚀速率;镁水泥GHT涂层混凝土试件的抗腐蚀性能劣于硅酸盐GHT涂层混凝土试件但优于硅酸盐裸露钢筋混凝土.