压应力对水泥硬化浆体显微结构的影响

主要研究外加荷载对水泥水化产物与显微结构的影响.以水泥石1 d龄期极限压应力的30%、50%和70%对水泥石施加压力,采用X射线衍射和偏光显微镜研究不同压应力作用下水泥水化的物相、孔分布以及产物分布,结合宏观力学性能的变化,探讨了外力作用下水泥水化过程中微结构形成机理.结果表明,只有当应力达到一定临界值后水泥石的强度才出现下降;压应力没有改变水化产物的类型,但对水化产物的颗粒形貌以及颗粒分布有明显影响.     

孔隙分形修正的混凝土中氯离子扩散系数

在已有的氯离子扩散理论和孔隙分形理论的基础上,提出小孔的孔轴线分形维数表征氯离子扩散的曲折度、大孔的孔表面分形维数修正孔隙率,并推导得到基于孔隙分形修正的氯离子扩散系数模型。通过分析龄期为14 d和28 d不同配比混凝土的基于孔隙分形的氯离子扩散系数模型的计算结果和快速氯离子扩散试验(ASTM C1202)电通量,发现两者之间有良好的线性关系。采用基于孔隙分形修正的氯离子扩散系数代入Fick第二定律的解析解,对试验后各组混凝土中不同扩散深度的氯离子浓度进行拟合,计算结果与实测值吻合情况较好。     

压汞测孔评价混凝土材料孔隙分形特征的研究

用混沌分形理论结合压汞测孔技术,直接测试评价了混凝土材料孔隙的显微结构特征,计算出了对应的分形维数,并对普通混凝土与掺超细粉煤灰的混凝土孔隙的分形特征进行了比较。研究表明,硬化后混凝土材料孔隙的显微结构的几何特征采用形理论分析评价是十分有效的掺超细粉煤灰的混凝土不仅具有粗孔细化的效果,而且,孔隙的分形特征也有了明显的改善。     

测度关系法评价水泥基材料孔隙SEM分形特征

目的以测度关系法对混凝土孔隙的SEM图像分形维数进行精细测量和计算,分析其孔隙分形特征.方法以砂浆中集料界面区域孔隙SEM照片为例,用测度关系法、分别以250 nm和200 nm,125 nm和100 nm不同尺度的网格测试评价界面孔隙的分形维数,与改变粗视化方法进行比较.结果传统的改变粗视化程度的方法与网格边长的关系太大,网格边长受测试条件的限制,导致误差过大,而采用测度关系法计算SEM图像孔隙显微结构分形维数比较可靠.采用测度关系法用边长差异为50 nm网格测试其孔隙分形维数为1.293 5,用边长差异为25 nm的网格测试的孔隙分形维数为1.280 9,误差只有0.012 6;当考虑中间水化产物时,用边长差异为50 nm网格测试其孔隙分形维数为1.577 3,用边长差异为25 nm网格测试的孔隙分形维数为1.570 1,误差只有0.0072;此外,考虑中间水化产物后,孔隙的分形维数增大,表明孔隙复杂程度明显增大.结论采用测度关系法计算分形维数比改变粗视化程度方法更为精细.分形理论分析评价多孔材料SEM图像孔结构分形特征是有效的,对于深入了解水泥基复合材料的内部微结构、提升性能、扩大应用具有重要意义.     

分形结构双分子基元反应扩散动力学理论分析

利用分形结构扩散反应动力学理论,对双分子基元反应和硅酸盐水泥熟料矿物3CaO@SiO2的水化反应过程进行动力学分析.建立了分形反应动力学与经典动力学的区别与联系,讨论了分形子维数对反应动力学的影响,并求出3CaO@SiO2水化后期受扩散控制反应的分形子维数.     

混凝土材料的拓扑学特征及分形特征的评价

在分析比较了拓扑空间、分形空间以及拓扑维数、分形维数的基础上，用拓扑学和分形理论评价了混凝土材料的超细掺合料颗粒特征、粗集料表面特征、混凝土断裂表面和水泥石断裂表面特征以及混凝土孔隙显微结构等特征；研究表明对于超细硅灰、轻集料、卵石以及水泥石断裂表面可以用拓扑学的理论进行抽象化处理，对于超细粉煤灰、碎石、混凝土断裂表面以及孔隙显微结构等几何特征，采用分形理论是十分有效的，其分形维数大于它的拓扑维数，小于它的空间维数，符合相应的自然规律。     

孔隙特征对泡沫混凝土基本性能的影响研究

研究孔隙特征对泡沫混凝土基本性能的影响,可以为轻质泡沫混凝土在建筑领域的应用提供理论依据。文章制备了9种不同的泡沫混凝土,采用SZ61体视显微镜观察泡沫混凝土样品孔隙,利用软件Image-Pro plus6.0计算泡沫混凝土孔隙孔径、孔表面积、孔圆度以及孔分形维数,研究泡沫混凝土孔隙平均直径、表面积、圆度及分形维数对表观密度和28 d强度的影响。结果表明:泡沫混凝土的表观密度和28 d抗压强度随孔隙孔径、孔表面积、孔圆度以及孔分形维数的增大而减小;泡沫混凝土的水胶会影响了孔隙的特征,当水胶比为0.4时,孔径、表面积和圆度变小,分形维数和泡沫混凝土的强度变大;泡沫混凝土孔圆度与泡沫混凝土的28 d强度有强的负相关性。     

压汞测孔评价磷渣-水泥浆体材料孔隙分形特征的试验

用混沌分形理论结合压汞测孔技术,直接测试评价了磷渣-水泥浆体材料孔隙的显微结构特征,计算出了对应的分形维数,并对普通水泥浆体与掺磷渣的水泥浆体孔隙的分形特征进行了比较;同时探讨了孔体积分维数与孔隙率、孔表面积、孔分布及磷渣掺量的关系.研究表明,磷渣-水泥浆体的孔结构具有明显的分形特征,孔体积分形维数在2.4~2.8之间;掺磷渣的水泥浆体不仅具有粗孔细化的效果,而且孔隙的分形特征也有了明显的改善;在磷渣掺量大于30%时,其分维数、孔隙率与小于20 nm的微孔数有明显的突变性.     

组成材料对混凝土早期塑性开裂分形特征的影响

目的应用分形几何理论,探索了混凝土早期塑性开裂的分形特征,为定量描述混凝土早期塑性开裂提供有力的工具.方法试验采用平板约束法,对多种因素（水泥用量、砂率、硅灰掺量、粉煤灰掺量）下混凝土早期塑性开裂进行跟踪测试,并计算了各因素下混凝土塑性开裂的分形维数,探索了各因素对分形维数的影响.结果水泥用量的增加、砂率的增大及硅灰掺量的增加都会使裂缝的分形维数增加,裂缝复杂化趋势加剧;粉煤灰掺量的增加减小了裂缝的分形维数,裂缝复杂化趋势减缓.结论水泥用量、砂率、硅灰掺量、粉煤灰掺量影响着塑性裂缝分形特征的变化,并且与6 h时开裂总长度、最大裂缝宽度的变化规律一致;应用分形理论分析评价混凝土早期塑性开裂特征是十分有效的.     

超细矿渣高性能混凝土试验及水化研究

用超细矿渣粉等材料制备了Ｃ８０以上的高性能混凝土,并研究了超细矿渣水泥的水化。结果表明,超细矿渣粉不仅可提高新拌混凝土的工作性能,而且能大幅度提高水泥及混凝土的力学性能。研究还发现,超细矿渣的水化活性较高,在水泥水化早期就大量生成胶凝性水化产物,从而减少了水泥石中的Ｃａ（ＯＨ）２含量,改善水泥石及混凝土的微观结构。     

海洋工程高抗冻粉煤灰泵送混凝土研究

目的 为研制严寒地区海洋工程普通强度等级高抗冻粉煤灰泵送混凝土，提高该地区混凝土的高抗冻性．方法 采取试验的方法分析了粉煤灰含碳量对引气组分掺量的影响，研究适应粉煤灰混凝土的新型引气剂，测试评价了粉煤灰混凝土泵送前和泵送后的含气量差异，研制了普通强度等级(C30，C40)高耐海水冻融的混凝土，并应用与严寒地区的港口和沿海大桥工程．结果 研究表明，对于普通引气剂，粉煤灰含碳量严重影响了混凝土的含气量，当含碳量达到6％时，满足同种含气量，引气剂的掺量将提升到5倍以上。泵送施工过程中，混凝土含气量损失也是很显著的，配制高耐海水冻融的粉煤灰混凝土，必须研究专用的引气剂，同时，必须按泵送后的含气量设计混凝土．结论 高耐海水冻融的普通强度等级的粉煤灰泵送混凝土泵送后的含气量应在5％以上．否则，当混凝土的抗海水冻融指标虽然满足标准要求，但混凝土试件上已显示出冻害损伤的特征．     

粉煤灰对碾压混凝土抗冻性影响的试验研究

本文在试验研究的基础上，分析了粉煤灰品质与掺量对碾压混凝土抗冻耐久性影响的基本规律，提出了高掺优质粉煤灰、用引气剂引入５％含气量，可以制备出≥３００次冻融循环的碾压混凝土。其研究成果对碾压混凝土的推广应用，具有指导意义。     

Effect of fly ash and early strength agent on durability of concrete exposed to the cyclic sulfate environment

The effect of fly ash and early strength agent on resistance of concrete to the cyclic sulfate environment was studied. Concrete specimens made with ordinary portland cement or ordinary portland cement incorporating fly ash with the replacement of 10% or 20%, or 1% early strength agent and fly ash with the replacement of 20%, were made and subjected to 250 cycles of exposure to the cyclic sulfate environment. Concrete properties including loss of mass, chloride ion diffusion coefficient, compressive strength and flexural strength were measured. Microstructure and chemical component of samples were determined by means of X-ray diffraction, scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy. The experimental results indicated that effect of fly ash on the cyclic sulfate resistance of concretes was mostly dependent on the amount of fly ash. Early strength agent improved performances of concrete with 20% fly ash exposed to cyclic sulfate environment.     

粉煤灰对高强混凝土性能的影响

在泵送混凝土中掺入适量的粉煤灰,特别是与减水剂复合使用时,不仅经济效益显著,而且能改善混凝土的性能.研究了粉煤灰高强混凝土中粉煤灰的细度、掺量对混凝土流动性、可泵性及强度的影响,最后给出了煤灰在高强混凝土中的最优掺量,可为工程应用借鉴.     

陶泥对混凝土抗冻性能影响

为探讨陶泥作为辅助胶凝材料对混凝土抗冻性能的影响,采用快冻法进行混凝土抗冻试验.设计两类混凝土,即未掺引气剂和掺引气剂,每类中分别包含12组混凝土,其中,基准混凝土1组,陶泥和粉煤灰分别取代水泥10%,20%,30%,40%的混凝土各4组;陶泥和粉煤灰共同取代水泥(10%(陶泥)+20%(粉煤灰),20%(陶泥)+10%(粉煤灰),20%(陶泥)+20%(粉煤灰))的混凝土3组.试验结果表明:未掺引气剂时,以陶泥取代水泥量30%的混凝土抗冻性能最佳,其他取代量的混凝土抗冻性能与基准混凝土抗冻性能相当;取代水泥量为20%时,陶泥混凝土抗冻性能略低于粉煤灰混凝土抗冻性能,其他取代量时,陶泥混凝土抗冻性能与粉煤灰混凝土抗冻性能相当;复掺陶泥和粉煤灰的混凝土的抗冻性能与相同取代量的单掺陶泥或粉煤灰的混凝土的抗冻性能相当;掺加引气剂可以显著提高陶泥混凝土的抗冻性能.故陶泥取代水泥后,混凝土抗冻性没有降低,并且在某些取代量时有所提高.     

抗渗抗冻混凝土的配合比设计及应用研究

利用膨胀剂、引气剂型高效减水剂、河砂、水泥、碎卵石、粉煤灰、矿粉等原料,配制出了C 30P8F200混凝土。C30P8F200混凝土在很多冷却塔的施工中被广泛应用,经多次试验,其抗压强度、抗渗性能、抗冻性能、均能达到理想效果,且能满足施工技术要求。     

新型泵送钢管混凝土的设计与施工

介绍了新型泵送钢管混凝土的研究技术路线 ,利用高效减水保塑剂、粉煤灰、膨胀剂等原材料 ,设计了一种新型泵送钢管混凝土配合比 ,成功地应用于武汉市江汉三桥、湖北省姊归龙潭河等钢管混凝土大桥 ,并提出了具体的施工要求 .现场施工情况表明 ,该混凝土具有可泵性好、低坍落度损失、高强、早强、自密实及补偿收缩等性能     

粉煤灰混凝土耐久性探讨

比较分析各国对粉煤灰混凝土的渗透性、氯离子扩散系数及抗硫酸盐腐蚀的性能、碳化与抗冻性研究,指出粉煤灰混凝土的渗透性比普通混凝土大,但其在水中养护时间较长时,渗透性会降低,但粉煤灰混凝土的氯离子扩散系数比普通混凝土低,因此,用于海洋工程是大有希望的．利用深圳和东莞地区的粉煤灰作为掺合料制备混凝土以达到抗海水侵蚀的效果急待深入研究．     

普通强度等级增钙灰混凝土耐久性研究

研究了用增钙灰作普通强度等级混凝土掺合料，所配制的增钙灰混凝土的力学性能，以及抗冻性、抗渗性、收缩、水化热、钢筋锈蚀、凝结时间等性能，为增钙灰在混凝土工程中的应用提供了数据。     

EPS保温砂浆性能试验研究

为了系统研究不同组分对聚苯乙烯泡沫(EPS)保温砂浆性能影响,通过试验探讨了EPS体积掺量、粘结剂、引气剂和粉煤灰掺量对EPS保温砂浆和易性、力学性能、导热系数及吸水率和软化系数的影响.试验结果表明,对于配制高性能EPS保温砂浆,EPS体积掺量适宜控制为80％～82％,含气量在20％左右,粉煤灰掺量为20％.掺入适量市售白乳胶能提高EPS保温砂浆的粘结强度和抗折强度,适量粉煤灰掺量能显著降低EPS保温砂浆的干缩率和导热系数,提高EPS保温砂浆综合性能.