FBR-FF型防腐阻锈剂对高性能混凝土抗氯离子侵蚀性能影响研究

在沿海混凝土工程中,钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性最重要的因素之一。在高性能混凝土结构中,掺入优质的阻锈剂能很好地提高其抵抗氯离子侵蚀的能力。制做了配有钢筋并加载的高性能混凝土试件,在Na Cl溶液中通电加速锈蚀,考察高性能混凝土抗氯离子侵蚀的能力。试验结果表明,阻锈剂的掺入可以明显减少钢筋的锈蚀程度,且掺入FBR-FF混凝土防腐阻锈剂的高性能混凝土试件在钢筋失重率、名义极限强度两方面都明显强于掺普通阻锈剂试件。因此,在沿海混凝土工程中掺入FBR-FF混凝土防腐阻锈剂可以有效增强其抗氯离子侵蚀的能力,提高结构的耐久性。     

钢筋阻锈剂对临界氯离子浓度的影响

采用半电池电位和线性极化法监测钢筋在掺有两种常用阻锈剂的模拟孔溶液和硬化砂浆中的锈蚀时间,研究钢筋阻锈剂对临界氯离子浓度的影响。试验结果表明:掺入阻锈剂后,提高了钢筋在砂浆中的临界氯离子浓度,延长了钢筋发生锈蚀的时间。通过阻锈剂在混凝土中的抗氯离子渗透性研究,探讨了阻锈剂的作用机理。     

硫酸钙晶须对混凝土渗透性影响的试验研究

为研究硫酸钙晶须对混凝土渗透性的影响,通过压差稳定法和电通量法分别测试了硫酸钙晶须混凝土的气体渗透系数及氯离子扩散系数,同时采用压汞法测定其微观孔结构参数。试验结果与分析表明:硫酸钙晶须能降低混凝土的渗透性,且相对氯离子扩散性,对降低其气体渗透性的影响更加明显;当硫酸钙晶须掺量为0.5%的水泥质量时,混凝土的气体渗透系数及氯离子扩散系数最小。掺加硫酸钙晶须可降低混凝土的孔隙率,掺量为0.5%水泥质量时,混凝土的孔隙率最低;硫酸钙晶须的掺入降低了混凝土毛细孔的孔径占比,减少了毛细孔压力和毛细孔渗透力,从而降低了混凝土的渗透性。     

有机阻锈剂HQ对PHC管桩混凝土性能影响的试验研究

试验表明:有机阻锈剂HQ对PHC管桩混凝土的塌落度、和易性、蒸养强度、蒸压强度、抗氯离子渗透性(电通量法)等技术指标均无不利影响。掺加0.5%阻锈剂试生产的耐腐蚀管桩,不仅满足客户的要求,也满足行业标准的要求。     

橡胶粉对再生混凝土围护结构氯离子渗透性的影响研究

以再生混凝土的氯离子非稳态迁移系数的为标准,对掺入不同量橡胶粉;掺入不同粒径橡胶粉的C10、C15、C20三个强度等级的再生混凝土的氯离子渗透性能进行研究,并用扫描电子显微镜对试件的微观结构进行观察研究。结果表明:掺入橡胶粉可以改善再生混凝土的抗氯离子渗透性能;加大掺量,减小掺加橡胶粉的粒径均可以降低再生混凝土的氯离子渗透性。相对而言,减小橡胶粉的粒径较加大橡胶粉的掺量对于改善再生混凝土抗氯离子渗透能力作用更明显。     

水泥基渗透结晶防水材料在钢筋混凝土管片中的应用研究

为提高轨道交通工程盾构管片混凝土的抗氯离子渗透性能,文中研究了不同掺量水泥渗透结晶防水剂对混凝土抗氯离子渗透性能的影响,对比内掺水泥基渗透型结晶防水剂、外涂水泥基渗透型结晶防水涂料、浸渍防腐阻锈剂提高混凝土抗氯离子渗透性能的差异。结果表明,混凝土中掺入适量的水泥基渗透结晶防水剂可以显著提高抗氯离子渗透性能,该性能随着水泥基渗透结晶防水剂掺量的增加而提高,当掺量增大到2.0%后,混凝土的抗氯离子渗透性能开始下降,1.5%掺量对混凝土抗氯离子渗透性能的提升效果最佳。比较提升混凝土抗氯离子渗透性能的效果,浸渍防腐阻锈剂最优,外涂水泥基渗透结晶防水涂料次之,内掺水泥基渗透结晶防水剂虽有提升,但效果不及前两者。     

内掺型阻锈剂对混凝土抗渗性能的影响

通过毛细吸水试验及氯离子电迁移试验,研究了无机、有机及复合型3种内掺阻锈剂对混凝土抗渗性及抗氯离子渗透性能的影响。通过X射线衍射分析,研究了这3种内掺型阻锈剂对水泥水化程度的影响。结果表明,3种阻锈剂均能降低混凝土的毛细吸水系数和氯离子迁移系数,且有机型阻锈剂的效果最好;掺入有机型及混合型阻锈剂的水泥水化产物与熟料的衍射峰所围成的面积比较大,而掺入无机型阻锈剂的水泥水化产物与熟料的衍射峰所围成的面积比较小。因此,这3种内掺型阻锈剂均能提高混凝土的抗渗性及抗氯离子渗透性能,且掺入有机型阻锈剂的混凝土抗渗性及抗氯离子渗透性能最佳,这主要是因为有机组分可促进水泥的水化反应,提高混凝土的密实性。     

矿物掺合料对自密实混凝土抗氯离子渗透性能的影响

采用ASTM C1202电通量法研究了矿物掺合料对自密实混凝土工作性能、强度和抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,单掺粉煤灰时混凝土试件电通量随粉煤灰掺量的提高先减小后增加,28d龄期时粉煤灰掺量为40%的试件电通量最低,而60d龄期时粉煤灰掺量为50%的试件电通量最低;粉煤灰与矿渣复掺时,混凝土试件电通量随复合掺合料体系中粉煤灰掺量的提高先减小后增加,28d龄期时复掺比例为3:7的试件电通量最低,而60d龄期时复掺比例为5∶5的试件电通量最低;粉煤灰与硅灰复掺时,混凝土试件电通量明显降低,抗氯离子渗透性能显著提高。     

高耐久性混凝土的开发及成本分析

海港工程混凝土结构受到海水侵蚀的严重威胁,因此,有必要开发高耐久性混凝土。试验显示,通过降低水胶比、掺入大掺量的矿物掺和料以及使用阻锈剂能有效提高混凝土的抗氯离子渗透性能;矿粉比粉煤灰更能有效降低混凝土的氯离子扩散系数;大掺量矿物掺和料是提高混凝土耐久性并降低成本的有效途径。     

粉煤灰对混凝土抗氯盐侵蚀性能的影响

利用电通量法、快速迁移法和压汞法试验分析了不同粉煤灰掺量(0、10%、20%、30%、40%)以及不同养护龄期(28、56、90 d)对强度为C55混凝土的电通量、氯离子扩散系数及孔结构的影响;研究了平均孔径与粉煤灰掺量、养护龄期的关系,并以平均孔径为中间变量,得到了氯离子扩散系数和粉煤灰掺量、养护龄期的关系式。研究表明,粉煤灰的掺入可以较好地改善混凝土的抗氯离子扩散性能,该效应在较长养护龄期的情况下尤为明显;对于强度为C55的混凝土,当粉煤灰掺量为30%时,混凝土抗氯盐侵蚀性能最好;粉煤灰的掺入可明显改善混凝土孔结构的分布,增加无害孔和少害孔所占的比例;减小平均孔径和最可几孔径,当粉煤灰掺量在30%时,混凝土具有更优的孔隙结构;氯离子扩散系数的实测值与计算值变化趋势基本相同。     

钨酸钠对藤壶附着混凝土性能的影响

采用钨酸钠制备了抗腐蚀混凝土,通过统计藤壶数量,分析了钨酸钠对藤壶的抑制效果;通过测试抗压强度、劈裂抗拉强度及抗氯离子渗透性,分析了钨酸钠对混凝土力学性能与耐久性能的影响。结果表明:藤壶的抑制效果随着钨酸钠掺量的增加而提高;混凝土抗压与劈裂抗拉强度随着钨酸钠掺量的增加而提高,钨酸钠的高效抗菌作用降低了藤壶附着所引起的腐蚀作用,钨酸钠掺量为2%时,试件的抗压及劈裂抗拉强度较空白组分别提高了1.2%、1.3%;钨酸钠掺入降低了混凝土的电通量,钨酸钠掺量为2%时,试件的电通量较空白组下降了13.4%;藤壶的附着提高了混凝土的抗氯离子渗透性。     

纤维掺量对混凝土碳化-氯离子渗透性能的影响

设计了纤维掺量分别为0.5、1.0及1.5 kg/m3的玄武岩混凝土和玻璃纤维混凝土,研究分析了纤维掺量对混凝土碳化性能的影响,并通过电通量法测试了在碳化条件下,不同纤维掺量的玄武岩、玻璃纤维混凝土氯离子渗透的变化,同时采用扫描电镜观察了试件的微观结构。结果表明:掺加纤维会降低混凝土的抗碳化及氯离子渗透性能,玄武岩纤维混凝土的性能要优于玻璃纤维混凝土;碳化作用生成的CaCO3沉淀填补了混凝土中的孔隙,使得纤维混凝土的抗氯离子渗透性能提高。     

电通量法测掺外加剂的混凝土抗氯离子渗透性的试验研究

采用电通量法试验研究了聚羧酸高性能减水剂(HPR)、膨胀剂(EA)与缓凝剂(RE)3种外加剂对混凝土抗氯离子渗透性的影响。试验结果表明:在试验范围内,HPR、EA与RE 3种外加剂均可提高混凝土抗氯离子渗透性能;在适当掺量范围内,掺入EA对混凝土抗氯离子渗透性的效果明显优于HPR与RE;对于同一种外加剂,通过的混凝土电子数量与外加剂的掺量呈非线性关系。     

LNG储罐桩基础混凝土耐久性设计试验研究及应用

从增强混凝土抗渗透性和降低收缩的角度出发,通过开展两类减水剂的混凝土塑性至硬化期收缩对比试验、粉煤灰对混凝土干缩性能和氯离子渗透性能试验以及防腐阻锈剂对混凝土钢筋锈蚀和抗硫酸盐侵蚀性能的试验研究,提出对处于强腐蚀环境下的LNG储罐桩基础的混凝土,采用聚羧酸减水剂、大掺量使用粉煤灰、添加防腐阻锈剂以及降低水胶比的耐久性混凝土配合比设计策略。并介绍该技术在天津LNG储罐桩基础混凝土的工程应用情况,评估桩基的服役寿命。     

膨润土对混凝土抗渗透性能影响的研究

为研究膨润土对混凝土抗渗透性能的影响,测试了不同试验条件下混凝土气体渗透系数和电通量,分析了混凝土抗气体渗透性能和抗氯离子渗透性能的相关性,并利用扫描电子显微镜观察了内掺膨润土混凝土的微观结构。研究表明:膨润土掺量在0~8%范围内,混凝土的气体渗透系数与电通量均先降低后升高,当膨润土掺量为4%时,混凝土气体渗透系数和电通量最低;适当降低水胶比可以有效改善混凝土抗气体渗透和抗氯离子渗透性能;混凝土气体渗透系数与电通量显著正相关;微观分析表明:掺膨润土混凝土的抗渗透性能可能与水化硅酸钙凝胶体系内孔隙的填充和C-S-H之间的连接程度有关。     

水胶比对大掺量矿物掺合料混凝土渗透性的影响

文章采用氯离子扩散系数、电通量、气体渗透性系数以及毛细管吸附四种渗透性测试方法研究不同水胶比对大掺量矿物掺合料混凝土的渗透性能影响规律。结果表明,水胶比对混凝土早期渗透性能影响较大,而随着养护龄期的延长,水胶比对混凝土后期渗透性能的影响程度减弱。采用氯离子扩散系数、电通量、气体渗透性和毛细管吸水率四种测试方法来表征不同水胶比混凝土渗透性能时,测试结果具有明显的相关性。     

玻璃粉对掺矿粉和粉煤灰混凝土抗氯离子渗透性能影响对比研究

就玻璃粉对掺矿粉混凝土和掺粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透性的影响进行了对比研究。试验结果表明,玻璃粉以1/4质量比例复掺进入矿粉混凝土和粉煤灰混凝土,直到矿粉掺量达到40%以及粉煤灰掺量达到32%,在56 d龄期以后,可以提高两种混凝土抗压强度。但玻璃粉对两种混凝土抗氯离子渗透性能的影响并不相同,在矿粉混凝土系统中,玻璃粉的掺入,除28 d在60%矿粉掺量和15%玻璃粉掺量时使混凝土电通量和DRCM较单掺60%矿粉提高外,所有配合比从28～90 d复掺玻璃粉和矿粉混凝土比单掺矿粉混凝土具有更低的电通量和DRCM。而玻璃粉和粉煤灰复掺混凝土中,随玻璃粉的掺入,从28～90 d粉煤灰掺加量不超过32%时,复掺玻璃粉和粉煤灰混凝土均比单掺粉煤灰混凝土具有更高的DRCM或只是在90 d少量降低了电通量。说明玻璃粉对矿粉混凝土较粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透性能具有更好的促进作用。     

不同条件下有机阻锈剂对混凝土中钢筋的阻锈作用影响分析

以醇胺类和有机羧酸铵类有机物阻锈剂为研究对象,考察阻锈剂掺量,环境盐度、p H值等因素对阻锈效果的影响。结果表明:有机羧酸铵阻锈剂阻锈效果类明显优于醇胺类,且掺量更少;对比两种阻锈剂在不同盐度下阻锈效果可以看出,有机羧酸铵阻锈剂适用条件更广,阻锈效果更好;两种阻锈剂均会提高混凝土强度4%~10%。以上结果说明:两类阻锈剂均能有效抑制钢筋腐蚀,羧酸铵类阻锈性能优于醇胺类。     

有机钢筋阻锈剂在混凝土中的阻锈性能及其对混凝土性能的影响

采用半电池电位和线性极化法监测钢筋在掺有有机钢筋阻锈剂的混凝土中的锈蚀时间,研究有机钢筋阻锈剂在混凝土中的阻锈性能,并研究阻锈剂对混凝土工作性能、力学性能、抗渗性能、干燥收缩和水泥水化热的影响。研究结果表明:该有机钢筋阻锈剂能降低钢筋的腐蚀速率,延长钢筋发生锈蚀的时间,具有优良的阻锈效果。掺入该阻锈剂后,混凝土的工作性能有一定程度的改善,抗氯离子渗透性能得到提高,水泥水化热略有降低,收缩也略有减小,对混凝土的抗压强度基本没有影响。     

煤矸石混凝土抗氯离子渗透性研究

通过正交优化设计试验,采用电通量法来评价煤矸石混凝土氯离子渗透性能。研究表明:水胶比对煤矸石混凝土抗氯离子渗透性能的影响较为显著,硅灰掺量影响较大,煤矸石掺量和减水剂掺量对混凝土抗氯离子渗透性能影响较小。制备最佳抗氯离子渗透性能的煤矸石混凝土组合为A1B1C1D3,即水胶比为0.30,煤矸石掺量为40%,减水分剂掺量为0.75%,硅灰掺量为7%,此时煤矸石混凝土的6h电通量为943.25C,具有较强的抗氯离子渗透能力。