“刚性防水和混凝土结构自防水”系列报道之四 内掺硅烷乳液防水混凝土的耐久性试验研究

对内掺硅烷乳液的防水混凝土进行耐久性试验,包括不同硅烷乳液掺量下混凝土的抗压强度试验、毛细吸水试验、渗透试验和抗冻试验。结果表明,内掺硅烷乳液的防水混凝土在毛细吸收和静水压力作用下有很好的抵抗水分侵入的能力。但是,由于硅烷颗粒的存在减缓了水泥的水化作用,使得内掺硅烷乳液的防水混凝土的抗压强度及抗冻性能较空白混凝土下降;并且随着硅烷掺入量的增加,其抗压强度降低、抗冻性能变差。     

掺硅烷乳液制备整体防水混凝土的抗冻性试验研究

进行了掺硅烷乳液制备整体防水混凝土的水冻、盐冻以及不同冻融损伤后的毛细吸水试验。结果表明,在混凝土拌合料中掺加一定量的硅烷乳液,使混凝土的抗冻性降低,并且随着硅烷掺量增加,混凝土的抗冻性能变差。但是在不同的冻融损伤条件下,掺硅烷制备整体防水混凝土仍具有较好的抵抗水分侵入性能。     

冻融环境下硅烷防水混凝土渗透性试验研究

为研究冻融损伤对整体混凝土抗渗透性能影响,制备不同水灰比、不同硅烷乳液掺量的整体防水混凝土试件。在不同冻融循环次数下,测定不同试件相对动弹性模量以评价整体防水混凝土抗冻性能。同时,对经过不同冻融循环次数下的试件进行毛细吸水试验和氯离子侵蚀试验,并绘制毛细吸水曲线和氯离子含量曲线,以评价不同冻融损伤下整体防水混凝土的抗渗透性能。试验结果表明,随着硅烷乳液掺量的增加,整体防水混凝土的抗冻性能降低。但是在相同冻融循环次数下,整体防水混凝土仍较普通混凝土具有较好的抗渗透性能。     

冻融-氯离子整体防水混凝土复合环境下性能的试验研究

本文测定了内掺硅烷乳液制备整体防水混凝土在冻融-氯离子(盐冻)复合环境下,不同冻融损伤后的质量损失率、相对动弹模量、抗压强度及其渗透性。结果表明,在冻融-氯离子复合作用下,混凝土试件的抗冻性能、力学性能均随着硅烷乳液掺量的增加而降低,但在一定冻融循环次数下,内掺硅烷乳液混凝土仍具有良好的抗渗透性。     

冻融-氯盐耦合作用下整体防水混凝土耐久性试验研究

在研究冬季北方除冰盐地区或近海环境,考虑冻融损伤和氯盐侵蚀耦合作用下整体防水混凝土的耐久性能。将不同水灰比和硅烷乳液掺量的整体防水混凝土试件置于3%Na Cl溶液中,进行加速冻融循环试验,测定不同盐冻循环次数下的相对动弹性模量、质量损失和渗透性,以综合评价整体防水混凝土耐久性。试验结果表明,在冻融-氯盐耦合作用下,整体防水混凝土冻融损伤和质量损失均随着硅烷掺量和冻融循环次数的增加而增加,降低水灰比可以有效提高整体防水混凝土抗冻性。但是,在相同冻融循环次数下,整体防水混凝土仍较普通混凝土具有更好的抗渗透性,并且抗渗透性随着硅烷乳液掺量的增加而提高。     

掺硅烷后应变硬化水泥基复合材料的吸水性能

应变硬化水泥基复合材料(SHCC)是近年发展起来的一种新型材料,材料中加入的PVA增强纤维可以约束裂缝的发展,具有很好的抗裂能力.通过毛细吸水试验,研究了SHCC试件成型面和底面的毛细吸水量及其吸水系数,以及内掺硅烷乳液和硅烷粉末后SHCC材料的吸水性能.结果表明,SHCC试件内掺硅烷乳液和硅烷粉末后能够一定程度上抑制水分向SHCC材料中的侵入,硅烷乳液的防水效果优于硅烷粉末.     

自防水混凝土抗冻性能的研究

研究了防水组分掺量对自防水混凝土抗冻性的影响,测试了混凝土受冻前后的抗压强度和质量损失,试验了不同试验条件下自防水混凝土的抗氯离子渗透性能,利用扫描电子显微镜观察了该自防水混凝土的微观结构。研究表明:随着防水组分掺量的增加自防水混凝土的抗压强度先升高后降低,在掺量为8%时抗压强度最高;随着冻融循环试验次数的增加,同一组自防水混凝土的抗压强度依次减低,抗压强度损失与质量损失先减小后增大,防水组分掺量为8%时抗压强度损失与质量损失最小;在掺量为8%时自防水混凝土抗氯离子渗透性能达到最佳;微观结构观察表明:自防水混凝土在凝结硬化时钙矾石晶体形成的数量与填充毛细孔的程度可能是混凝土的抗冻性的关键因素。     

内掺烷基烷氧基硅烷乳液制备整体防水混凝土

用内掺烷基烷氧基硅烷乳液制备了整体防水混凝土,通过强度、吸水系数和氯离子侵入等试验对其性能进行了研究.结果表明,硅烷乳液延缓了水泥水化反应,使混凝土强度降低,掺量不宜超过3%;内掺硅烷能够降低混凝土的吸水系数88%以上,即使表面磨损7 mm,降低率仍保持在82%以上,体现了其整体防水性;由于混凝土中部分微小凝胶孔的孔壁不能被憎水化,决定了硅烷掺量存在一个临界值,为3%;此外,防水混凝土能有效抑制氯离子侵入,使氯离子渗透深度由12 mm降为4～6mm.     

泡沫混凝土防水性能研究

研究了石蜡乳液和有机硅乳液对泡沫混凝土防水、抗压强度等性能的影响,采用单因素分析法分析了防水剂掺量对硬化泡沫混凝土抗压强度和吸水率的影响规律。结果表明:掺防水剂泡沫混凝土抗压强度和吸水率随密度和水料比的变化规律与基准泡沫混凝土基本相同;掺加石蜡乳液后,泡沫混凝土的强度损失率较低,防水性提高;掺加硅氧烷防水剂后,泡沫混凝土的抗压强度提高,但防水性能较差。     

有机硅防水剂对氯盐侵蚀混凝土的防护效果研究

用有机硅防水剂对混凝土进行表面处理能显著提高混凝土结构的防水性和防腐性,阻止或延缓混凝土劣化,从而提高混凝土的耐久性.不同防水剂具有不同的防水效果.采用硅烷溶液毛细吸收1 h、硅烷凝胶400 g/m2、硅烷乳液400 g/m2对氯盐侵蚀的混凝土进行防水处理,通过毛细吸水试验比较其防水效果.结果表明:在硅烷溶液毛细吸收1 h、硅烷凝胶400 g/m2、硅烷乳液400 g/m2这一给定用量的条件下,硅烷凝胶获得的防水效果优于其它两种.     

利用热雨试验箱研究混凝土的耐久性

利用墙体耐候性热雨试验箱,对比研究了8种混凝土的强度、扩散系数、电通量及钢筋锈蚀情况。实验结果表明,热雨试验能较好反映各混凝土的耐久性能;阻锈剂的掺入降低混凝土内钢筋的腐蚀电位,但降低混凝土强度,降低抗渗性;粉煤灰的替代掺入降低了混凝土早中期强度,但可提高后期强度,提高抗渗性,降低钢筋腐蚀电位;渗透结晶材料对混凝土强度影响不大,但提高密实度,降低抗渗性,降低钢筋腐蚀电位。     

基于超声波测试的冻融循环作用下混凝土强度损伤演变研究

针对高寒地区混凝土抗冻耐久性问题,在混凝土中加入不同掺量的粉煤灰研究其抗冻性能,通过非金属声波检测仪进行冻融循环过程中混凝土强度无损测试,研究了冻融循环作用下混凝土强度损伤和动弹性力学参数的演化特征,分析了冻融循环过程中混凝土声波波速与力学性能变化规律。研究结果表明:掺入引气剂能够提高混凝土的抗冻性,相同引气剂掺量下,粉煤灰掺量为10%的混凝土抗冻性较好;冻融循环过程中,超声波纵波波速、横波波速与动弹性模量、动剪切模量均随着冻融循环次数的增加呈相似性衰减,且存在较高相关性。     

高强混凝土抗冻性的研究

从宏观和微观两方面研究了Ｃ６０,Ｃ８０,Ｃ１００高强混凝土的抗冻性。宏观研究表明,Ｃ６０高强混凝土的抗冻性不能满足Ｆ３００的要求,而Ｃ６０引气高强混凝土的抗冻性能却很好,快冻可达Ｆ１２００以上。Ｃ８０,Ｃ１００高强混凝土具有非常高的抗冻性,快冻可达Ｆ１２００以上,但高强混凝土经过一定冻融循环后,抗折强度会出现明显的降低。微观研究表明,当高强混凝土的气泡平均半径小于０．０１ｃｍ左右时,混凝土将具有超抗冻的特性。Ｃ６０高强混凝土在冻融过程中微孔结构的破坏主要是毛细孔物破坏,而Ｃ８０,Ｃ１００高强混凝土在冻融过程中,可能是非常细的毛细孔和较大凝胶孔的破坏。     

Minimum curing time prediction of early-age concrete to prevent frost damage

The purpose of this study is to propose a method that predicts the minimum curing time required for early-age concrete to prevent frost damage. Tests were performed to examine the primary factors that affect the compressive strength of concrete frozen at early ages and to investigate the source of frost damage in early-age concrete. The test results showed that the rate of the decrease in the compressive strength decreases as the start of the frost damage is delayed and when the water–cement ratio is lower. In addition, the results showed that concrete made with Type III cement was less susceptible to frost damage compared with concrete made with ordinary Portland cement. Furthermore, it was found that frost damage occurred through the formation of ice lenses.When early-age concrete is being damaged as a result of freezing, a phase transition of free water into ice appears in the capillary pores of the concrete and leads to a decrease in the compressive strength. Accordingly, the frost resistance of fresh concrete can be determined based on the saturation degree of the capillary pores. A method for predicting the minimum curing time is suggested using the concept of the critical saturation degree of capillary pores.     

浅析硅烷膏体浸渍剂的性能及应用

简要概括了有机硅防水剂的种类、特点和硅烷浸渍技术的发展,阐述了硅烷膏体浸渍剂的防护原理和性能特点,指出硅烷膏体浸渍剂能有效阻挡水分和有害物质渗入混凝土内,延长了混凝土建筑的使用寿命.     

SBR乳液对道路水泥混凝土抗冻性影响研究

通过扫描电子显微镜及冻融试验,分别研究了SBR乳液对道路水泥混凝土微观结构的影响,以及不同SBR乳液掺量对道路水泥混凝土抗冻性的影响规律,从微观和宏观两方面证明了SBR乳液对道路水泥混凝土抗冻性的改善作用。     

混凝土早期受冻试验研究

为了研究混凝土早期负温行为．本研究对普通混凝土试件、含2％LJ115液体防冻剂混凝土试件和含5％BH—D48防冻剂的混凝土试件做早期受冻试验,测定不同负温养护条件下混凝土的抗压强度。分析三种试件的抗冻临界强度及达到抗冻临界强度的时间。结果表明含2％LJ115液体防冻剂混凝土在预养7.48小时,抗冻临界强度为零时,就具有了抗冻性。     

低掺量粉煤灰在水泥混凝土中的应用

阐述了研究粉煤灰对水泥混凝土性能影响的意义,分析了掺加粉煤灰的混凝土力学性能、抗渗性能及抗冻性能,得出了掺加粉煤灰的混凝土在抗压、抗折、渗透及盐冻等方面的性能均高于普通混凝土的结论。     

纤维混凝土抗冻性能研究

通过试验研究了聚丙烯纤维(PP纤维)和植物纤维(UFPP纤维)对混凝土抗冻性能的影响.结果表明:在混凝土中掺加PP和UFPP纤维均可提高混凝土的抗冻性能,并且UFPP纤维对混凝土抗冻性能的提高作用明显高于PP纤维;此外,掺0.9kg/m3纤维混凝土的抗冻性能优于未掺纤维和掺0.6kg/m3纤维混凝土.同时,研究了掺纤维混凝土孔结构对混凝土抗冻融循环能力的影响,并分析其机理.     

荷载与冻融作用下的混凝土毛细吸水性研究

为研究持续荷载与冻融循环耦合作用对混凝土毛细吸水性能的影响,先对混凝土试块分别施加0f_c、0.3f_c、0.5f_c的应力作用(f_c为混凝土极限压应力),并在持载状态下进行0、25、50、100次的冻融循环试验,利用卡斯特瓶对该混凝土进行毛细吸水试验。结果表明:当作用于试块的应力水平小于临界应力值(介于0.3f_c与0.5f_c之间)时,混凝土的毛细吸水量较少,混凝土的抗渗透性能和抗冻性能较好;当应力水平大于临界应力值时,试块的毛细吸水量增加,当试块同时承受冻融循环作用时,两种作用交互影响混凝土试块的损伤,造成混凝土劣化速度急剧增加。