基于理论模型粉煤灰混凝土碳化深度预测模型研究

混凝土碳化深度理论模型理论基础性强,但工程应用性较差。影响粉煤灰混凝土碳化性能的因素主要有水胶比、水泥种类、单位水泥用量、CO_2浓度、碳化时间和粉煤灰掺量等。根据粉煤灰混凝土的特点,基于理论模型建立了既有理论基础,又具有实际可操作性的粉煤灰混凝土碳化深度预测模型。     

冻融-碳化耦合作用下矿渣-粉煤灰再生混凝土试验研究

通过在含有100%再生粗骨料的混凝土中同时掺入20%的矿渣和0%,15%,30%掺量的粉煤灰,并进行碳化、冻融和冻融-碳化耦合试验,研究冻融和碳化环境对再生混凝土耐久性的影响,对比分析试件抗压强度、质量损失率、相对动弹性模量、碳化深度的变化规律,建立冻融-碳化耦合作用下矿渣-粉煤灰再生混凝土抗压强度模型。结果表明:粉煤灰掺量为15%时,再生混凝土的抗冻性能最好,当冻融次数大于100次后,粉煤灰对再生混凝土抗冻性能的促进作用开始减弱;粉煤灰掺量越多,再生混凝土的抗碳化性能越弱,当粉煤灰掺量为30%时,其碳化深度是粉煤灰掺量为0试件的2倍以上;在冻融-碳化耦合环境中,冻融作用促进了碳化深度的增长,碳化作用加剧了矿渣-粉煤灰再生混凝土的冻融破坏;建立的矿渣-粉煤灰再生混凝土冻融-碳化耦合抗压强度模型能较好地反应冻融-碳化耦合环境下的抗压强度退化规律。     

矿物掺合料对混凝土碳化深度的影响

通过建立混凝土碳化深度理论模型,研究了混凝土用粉煤灰、矿渣粉、钢渣粉掺合料的量值变化对混凝土碳化深度的影响,并综合考虑环境温度、相对湿度、CO2浓度、混凝土水胶比等因素,提出了控制混凝土碳化深度发展的有效途径。     

粉煤灰混凝土二维和三维碳化研究

本文首先建立了2D和3D碳化测试方法,在此基础上系统研究了粉煤灰混凝土在加速碳化试验中2D和3D碳化深度的依时变化规律,探讨了粉煤灰掺量(0%、10%、20%、40%、60%)、粉煤灰种类(Ⅰ级、Ⅱ级)、水胶质量比(0.3,0.35,0.4)、胶凝材料用量(458,380kg/m3)、养护龄期(28,90d)5个重要因素对粉煤灰混凝土2D和3D碳化深度的影响规律。另外,还将2D和3D碳化试验结果与同条件下1D碳化进行了定量比较,发现2D和3D碳化明显存在交互作用,为量化该交互作用提出了2D和3D碳化交互系数概念,并给出了2D和3D碳化交互系数随时间变化的数学表达式。以期为准确预测实际混凝土结构在真实状态下碳化寿命提供科学依据。     

粉煤灰高性能混凝土抗碳化性能研究

通过调节配合比设计制备了多种粉煤灰混凝土,系统研究了粉煤灰掺量、种类、水胶比和养护龄期对混凝土抗碳化性能的影响。结果表明:混凝土碳化深度值和碳化速率均随粉煤灰掺量增加而增加,碳化120 d后W35F60的碳化深度值约为W35F0的7倍;混凝土碳化深度值随水胶比增加而增大,当粉煤灰掺量为40%时,混凝土最佳水胶比为0.30,其120 d碳化深度值仅11.28 mm;混凝土抗碳化性能:Ⅱ级粉煤灰Ⅰ级粉煤灰;养护龄期越长,混凝土抗碳化性能越强,当养护龄期为90 d时,混凝土碳化深度值是养护龄期28 d的79.47%。     

28 d和90 d粉煤灰混凝土性能的对比分析

选取粉煤灰掺量为0、10%、20%和30%,混凝土强度为C30、C40和C50的粉煤灰混凝土为研究对象,通过试验得到了粉煤灰混凝土龄期28 d和90 d的力学性能指标和碳化深度,分析了粉煤灰掺量对早期力学性能和碳化深度的影响。结果表明:随着龄期的增长,粉煤灰混凝土力学性能和碳化深度均有一定程度的增长;粉煤灰掺量越高,粉煤灰混凝土标准立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、碳化深度增长程度越大,不同掺量的粉煤灰混凝土轴心抗压强度、弹性模量增长程度差异不大;混凝土强度越高,粉煤灰混凝土标准立方体抗压强度、碳化深度增长程度越小,劈裂抗拉强度增长程度越大,不同强度的粉煤灰混凝土轴心抗压强度、弹性模量增长程度差异不大。     

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正《粉煤灰综合利用》05/2019掺粉煤灰建筑混凝土在冻融-干湿循环作用下的碳化性能研究为了探究复杂环境下粉煤灰混凝土的碳化性能,对掺0、10%、20%以及30%粉煤灰混凝土进行了基准碳化、冻融-碳化、干湿-碳化和冻融-干湿-碳化耦合损伤试验。研究结果表明:动弹性模量随循环次数的增加逐渐减小,相同环境和循环次数下,20%粉煤灰掺量时的动弹性模量最大;干湿循环对粉煤灰动弹性模量的影响大于冻     

基于混凝土碳化耐久性的粉煤灰临界掺量

为了得到保证混凝土碳化耐久性前提下,在0.36~0.60范围内各水胶比(mW/mB)混凝土的临界粉煤灰掺量(wFA,c),在CO2体积分数(20±3)%,温度(20±2)℃,相对湿度(70±5)%的条件下进行加速碳化试验,测试了水胶比0.36,0.43,0.50,粉煤灰掺量(wFA)0%,20%,40%,60%以及水胶比0.60,粉煤灰掺量0%的混凝土碳化深度,混凝土试件经7d自然养护,自然养护期间日均气温为12.8℃.定量分析了水胶比与粉煤灰掺量对混凝土碳化性能的影响规律,建立了20mm碳化深度下混凝土临界粉煤灰掺量与水胶比之间关系的数学模型.结果表明:在各水胶比条件下,混凝土碳化深度均随粉煤灰掺量的增加而增大,当粉煤灰掺量超过20%以后,混凝土碳化速率均明显提高;混凝土碳化耐久性随水胶比增大而加速劣化.20mm碳化深度下混凝土临界粉煤灰掺量与水胶比之间关系的数学模型为:wFA,c=174.8-280.9mW/mB.根据该数学模型,在给定的水胶比条件下能计算出确保混凝土碳化耐久性的临界粉煤灰掺量.     

基于多元非线性分析的粉煤灰混凝土碳化模型研究

随着粉煤灰混凝土技术的不断推广,对粉煤灰混凝土耐久性的研究也在不断的深入。为了研究粉煤灰混凝土自然碳化与快速碳化之间的数学关系,基于混凝土碳化试验,对影响粉煤灰混凝土碳化的主要因素水灰比、混凝土抗压强度、粉煤灰掺量、CO2浓度、温度、湿度和碳化时间进行了多元非线性分析,分别建立了粉煤灰混凝土快速碳化条件下和自然碳化条件下的多元非线性模型,并对模型准确性进行了检验。根据所建碳化模型,建立了在粉煤灰掺量和水灰比相同的条件下,混凝土自然碳化与快速碳化之间关于碳化时间的数学模型。研究结果和方法可对混凝土碳化预测提供借鉴。     

混凝土二维、三维碳化的研究

研究了不同水灰比（0．3、0．35和0．4），不同粉煤灰掺量（0，15％，20％，40％，60％）下混凝土二维和三维碳化深度；建立了二维和三维碳化的测试方法；提出了二维和三维碳化的数学模型。试验表明。混凝土的二维、三维碳化深度和一维碳化相似．也服从时间t的指数函数；水灰比对二维碳化的影响最大，一维其次，三维最小；粉煤灰掺量小于15％时，其对三维的影响最大，二维其次。一维最小；粉煤灰掺量大于15％时，掺量对二维、三维碳化的影响和一维碳化影响相近。混凝土二维和三维碳化研究对混凝土结构耐久性和寿命预测具有现实意义。