掺粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透性试验研究

本文对不同水胶比、不同粉煤灰掺量下的混凝土,利用ASTM C1202试验方法,测定了在标准养护条件下14d、28d和90d的6h电通量值。结果表明,标准养护28d时,适当粉煤灰掺量下,低水胶比的混凝土比高水胶比的混凝土具有更好的抗氯离子渗透性能;水胶比0.5以上时,水化早期随着粉煤灰掺量的增加混凝土电通量增加,水化后期则随着粉煤灰掺量的增加电通量急剧下降;0.35以下水胶比的混凝土氯离子抗渗透性能高于0.5以上水胶比的混凝土,且掺粉煤灰混凝土更适合采用长龄期的电通量来评价混凝土的抗氯离子渗透性能。     

掺粉煤灰混凝土的耐久性试验研究

本文针对混凝土的抗碳化、抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子渗透等进行试验研究,对比了不同粉煤灰掺量混凝土的耐久性差异。试验结果表明在低水胶比下,即使在60%的粉煤灰大掺量时,混凝土仍能保证较髙的抗碳化、抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子渗透能力。     

HCSA膨胀剂对大掺量粉煤灰混凝土抗碳化性能影响

本文研究了自然条件下,不同膨胀剂掺量对大掺量粉煤灰混凝土抗碳化性能的影响,并研究了早期养护时间对大掺量粉煤灰混凝土抗碳化性能的影响。结果表明,在自然碳化条件下,70d龄期之前,碳化深度增长较快,而后随着龄期的逐渐延长,碳化速率逐渐变缓,180d到360d龄期之间,碳化深度已出现下降趋势;适量的HCSA膨胀剂对大掺量粉煤灰混凝土的早期抗碳化能力的改善有一定的作用;与未掺加膨胀剂的大掺量粉煤灰混凝土相比,6%HCSA膨胀剂掺量的混凝土抗碳化能力最好,8%的次之;对于大掺量粉煤灰混凝土7d的湿养护是必要的。     

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。     

蒸汽养护粉煤灰混凝土抗渗性试验研究

采用快速氯离子渗透试验方法研究了粉煤灰掺量对蒸汽养护混凝土抗氯离子渗透性能的影响。试验结果表明,粉煤灰等量取代部分水泥,可以有效解决蒸汽养护混凝土抗氯离子侵蚀能力不够的问题。     

临海结构混凝土盐雾干湿循环试验研究

采用盐雾试验箱进行临海结构混凝土盐雾干湿循环条件下抗氯离子侵蚀性能的相关研究,系统研究了干湿循环制度、盐雾浓度以及矿物掺合料掺量等影响因素。研究结果表明,干湿时间比越大,氯离子含量越大,氯离子侵蚀越严重;盐雾浓度越大,氯离子含量越高;粉煤灰、磨细矿渣的掺入可提高临海结构混凝土材料抗氯离子侵蚀性能,粉煤灰掺量不宜超过40%,当粉煤灰和磨细矿渣掺量各25%时,氯离子含量最低,临海结构混凝土抗氯离子侵蚀性能最佳。     

蒸养粉煤灰混凝土抗氯离子渗透性能研究

通过RCM、ASTM C1202和可蒸发水含量法互相补充,研究了粉煤灰掺量对蒸养粉煤灰混凝土抗氯离子渗透性能的影响.试验结果表明:蒸养混凝土抗氯离子渗透性能低于相应标养混凝土,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的抗氯离子渗透性能得到了明显改善,同时也降低了蒸汽养护制度对混凝土抗氯离子渗透性能的不利影响.在RCM试验中,标养混凝土粉煤灰掺量应控制在30%以内,过高反而会降低混凝土的抗氯离子渗透性能.对于蒸养混凝土,粉煤灰掺量为40%时,混凝土的氯离子扩散系数继续下降,其测试结果与对混凝土渗透性能影响较大的气孔及粗毛细孔孔隙率的变化规律一致.     

粉煤灰对混凝土表面氯离子浓度的影响

用自然扩散法测定了混凝土中的自由氯离子浓度,计算了普通混凝土(Ordinary Portland concrete,OPC)和粉煤灰混凝土(Fly ash concrete,FAC)表面氯离子的浓度值,研究了暴露于海水前的养护龄期、暴露时间、粉煤灰(Fly ash,FA)掺量对混凝土表面氯离子浓度的影响。结果表明:在海水环境中,混凝土的表面氯离子浓度均随着暴露于海水前的养护龄期的延长而减小,随着暴露时间的延长而增加。FAC的表面氯离子浓度基本上随着FA掺量的增加不断减小。因此,对于实际海洋环境下的混凝土结构,在保证结构强度的前提下应尽量增加FA的掺量,同时延长潮湿养护的时间,有利于提高结构的服役寿命。     

粉煤灰掺量和养护条件不同对混凝土力学性能及抗碳化性能研究

本文主要研究粉煤灰掺量、养护条件对不同强度等级混凝土力学性能与抗碳化性能的影响,混凝土强度等级采用C30、C40、C50,粉煤灰掺量为0%、10%、20%、30%,水胶比为0.46、0.38、0.34,养护方式为标准养护、自然养护。试验结果表明:粉煤灰在相同或不同条件养护下,粉煤灰掺量都不宜超过20%;粉煤灰混凝土的抗碳化性能随水胶比的降低而减少;标准养护下粉煤灰混凝土的碳化深度低于自然养护条件。     

载荷作用后粉煤灰混凝土氯离子渗透性能试验研究

粉煤灰混凝土大量应用于海工混凝土结构,其耐久性对结构耐久性至关重要。海工环境下,混凝土受到载荷与氯离子的双重作用,极易出现耐久性问题。开展了载荷作用后粉煤灰混凝土氯离子渗透性能试验研究。研究结果表明:粉煤灰掺量为20%的混凝土,从初期到后期始终具有良好的抗氯离子渗透性能;粉煤灰掺量为35%和50%的混凝土,初期抗氯离子渗透性能降低,后期有所改善。研究成果可为合理设计粉煤灰掺量提供参考。     

蒸养复掺矿物混凝土抗碳化和抗氯离子性能研究

通过抗碳化和抗氯离子试验,研究蒸养恒温时间、掺合料总掺量和复合比例对蒸养混凝土耐久性的影响规律。研究结果表明:随着蒸汽养护恒温时间的延长,混凝土碳化深度增加,混凝土抗氯离子性能降低;在胶凝材料总量不变时,粉煤灰和矿粉总占比增加,混凝土抗碳化性能降低,但混凝土抗氯离子性能逐渐增加,当掺合料总掺量超过40%时,混凝土抗氯离子性能出现降低趋势;当粉煤灰和矿粉的总掺量不变时,随着粉煤灰相对掺量减少,混凝土抗碳化性能增加,抗氯离子性能降低。     

大掺量复合掺合料混凝土性能研究

论文研究了45%掺量复合掺合料混凝土的力学性能和耐久性能,并与25%掺量复合掺合料混凝土和大掺量粉煤灰混凝土进行了对比。研究结果表明,大掺量复合掺合料混凝土力学性能略低于25%掺量复合掺合料混凝土,但明显优于大掺量粉煤灰混凝土;收缩与早期开裂性能与25%掺量复合掺合料混凝土相当;大掺量复合掺合料混凝土抗冻融、抗碳化和抗氯离子渗透性能良好,能够满足混凝土耐久性要求。     

不同胶凝材料用量下自密实混凝土力学性能与氯离子扩散系数研究

文中针对不同粉煤灰用量及不同龄期下自密实混凝土抗压强度及氯离子扩散系数进行研究。结果表明,自密实混凝土抗压强度与养护龄期呈现正相关关系,氯离子扩散系数与养护龄期呈现负相关关系;3 d养护龄期和7 d养护龄期自密实混凝土抗压强度与粉煤灰掺量呈现负相关关系,氯离子扩散系数与粉煤灰掺量呈现正相关关系;28 d养护龄期自密实混凝土抗压强度与粉煤灰掺量呈现先上升后下降的相关关系,氯离子扩散系数与粉煤灰掺量呈现先降低后上升的相关关系,当粉煤灰掺量达到15%时,自密实混凝土抗压强度最高,氯离子扩散系数最低。由此可知,自密实混凝土龄期影响因子随粉煤灰掺量的增加呈现先提升后稳定的趋势,随养护龄期增加而降低。     

水渗与氯离子渗透对混凝土渗透性能评价结果的影响

采用抗水渗透试验和氯离子渗透(RCM)试验研究了普通混凝土和大掺量粉煤灰混凝土(HVFC)的渗透性能。结果表明,对于大掺量粉煤灰混凝土,采用抗氯离子渗透试验结果与抗水渗透试验结果评价混凝土渗透性存在较大差异。分析认为,抗氯离子渗透试验主要采用电方法或电化学方法间接的反映混凝土的抗渗性能,如果原材料的电阻率存在较大差异,混凝土的抗氯离子渗透性能会存在很大区别,因此,抗氯离子渗透试验结果并不能准确反映各种混凝土的渗透性差异。对于大掺量粉煤灰混凝土和强度等级≤C40的中低强混凝土,采用抗水渗透试验更能准确反映和评价混凝土的实际渗透性;对于高强或高性能混凝土,宜采用抗氯离子渗透试验评价其渗透性能。     

粉煤灰及沙漠砂对混凝土抗氯离子渗透性能影响

通过进行单掺粉煤灰、单掺沙漠砂、双掺粉煤灰和沙漠砂混凝土抗压强度、电通量和RCM试验,揭示沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对沙漠砂混凝土抗氯离子渗透性能和抗压强度的影响规律,分析电通量和氯离子扩散系数的相关性。研究表明:单掺粉煤灰混凝土抗氯离子渗透性能随着粉煤灰掺量增加而增强;单掺沙漠砂混凝土抗氯离子渗透性能随着沙漠砂替代率增加呈先增强后减弱趋势,沙漠砂替代率60%时混凝土抗氯离子渗透性能最好;粉煤灰掺量30%、沙漠砂替代率60%时,双掺粉煤灰和沙漠砂混凝土抗氯离子渗透性能最好;电通量和氯离子扩散系数相关性良好。     

聚丙烯纤维对海工混凝土抗氯离子渗透能力的影响

在不同水胶比和不同养护条件下,就聚丙烯纤维对海工混凝土抗氯离子渗透能力的影响进行了试验研究。结果表明,在标准养护条件下,随着聚丙烯纤维掺量的增加对水胶比为0.30、0.40和0.50的混凝土均产生了氯离子迁移电量增加的现象,增加幅度随水胶比增加而明显增大。在标准养护28 d再沸煮8 h的条件下,沸煮后同类混凝土的氯离子迁移电量普遍均低于仅标养28 d的迁移电量,在水胶比较大(0.50)的条件下,混凝土氯离子迁移电量随聚丙烯纤维掺量增加而增加的势头经沸煮后有所减弱。水胶比为0.30、0.40和0.50时,掺聚丙烯纤维海工混凝土早期的抗氯离子渗透能力均远小于28 d龄期的抗氯离子渗透能力,其规律不同于龄期与强度的规律。     

粉煤灰对高性能混凝土抗压及抗氯离子侵蚀性能试验研究

通过掺加粉煤灰的高性能混凝土的力学性能试验及在荷载和盐雾耦合作用下的抗氯离子侵蚀性能试验,分析了粉煤灰掺量和应力水平对高性能混凝土的抗压强度和抗氯离子侵蚀性能的影响。研究结果表明,相同应力下随着粉煤灰掺量的增大,抗压强度逐渐减小,渗透深度先减小后增大;拉应力降低了高性能混凝土的抗氯离子侵蚀性能,压应力使高性能混凝土的抗氯离子侵蚀能力提高,可见荷载性质对高性能混凝土的抗氯离子性能存在较大影响。     

粉煤灰掺量对机制砂混凝土性能的影响研究

研究了不同种类砂对混凝土强度和拌合物和易性的影响,并探究了粉煤灰掺量对全机制砂混凝土强度和抗氯离子渗透性能的影响。结果表明:机制砂混凝土的强度高于混合砂混凝土和河砂混凝土,但机制砂混凝土和易性较差。机制砂混凝土强度随着粉煤灰掺量的增加而降低,随着养护龄期的增长,后期强度降低幅度变缓;粉煤灰的掺入能够显著改善机制砂混凝土的抗氯离子渗透性;粉煤灰掺量低于30%时,机制砂混凝土强度和耐久性等各项性能良好。     

海洋环境下混凝土自由氯离子扩散系数试验

采用自然扩散法研究了普通混凝土、粉煤灰混凝土和矿渣混凝土在模拟海水环境中的氯离子扩散特性,探讨了养护龄期、暴露时间及矿物掺合料掺量对混凝土自由氯离子扩散系数的影响.结果表明:混凝土的自由氯离子扩散系数随着暴露时间的延长呈幂指数降低,而且其时间依赖性与养护时间及矿物掺合料掺量有关;当养护龄期达到730 d、粉煤灰和矿渣掺量(质量分数)分别达到30％和45％时,混凝土的自由氯离子扩散系数随暴露时间的降低速度最快;延长养护龄期及掺加粉煤灰和矿渣,对于降低混凝土的长期自由氯离子扩散系数具有重要的作用.     

矿物掺合料对盾构管片混凝土抗氯离子渗透性能的影响

研究了不同水胶比、粉煤灰掺量和复掺掺合料对盾构管片高性能混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,水胶比的降低,可以在一定程度上提高混凝土抗氯离子渗透性能;单掺粉煤灰可改善混凝土抗氯离子渗透性能,随粉煤灰掺量从5%增加至35%,混凝土抗氯离子渗透性逐渐增强;矿渣粉和粉煤灰复掺可显著改善混凝土的抗氯离子渗透性能,15%粉煤灰和20%矿渣粉复掺配制出的盾构管片用混凝土达到福州市地铁工程应用的抗氯离子渗透性能设计要求以及生产工艺要求。