煤矸石粗集料混凝土抗碳化性能研究

探究了水灰比(质量比)、煤矸石粗集料掺量(质量分数)、碳化时间以及煤矸石粗集料是否煅烧等对煤矸石粗集料混凝土抗碳化性能的影响规律,借助扫描电镜分析了煅烧与未煅烧煤矸石粗集料混凝土微观结构对其抗碳化性能的影响机理,建立了适用于不同水灰比、煤矸石粗集料掺量以及碳化时间下的多参数混凝土碳化模型,并将碳化模型在隧道工程结构的耐久性设计中进行了应用.结果显示:煅烧与未煅烧煤矸石粗集料混凝土的碳化深度均随煤矸石粗集料掺量增加而增大,且均与煤矸石粗集料掺量和碳化时间的平方根呈线性正相关;在低水灰比(0.35)时,煅烧煤矸石粗集料混凝土抗碳化性能明显优于未煅烧煤矸石粗集料混凝土.扫描电镜显示,煅烧煤矸石粗集料混凝土内部结构比未煅烧煤矸石粗集料混凝土更密实,二氧化碳的渗入通道减少;在进行隧道工程结构耐久性设计时泵送混凝土中未煅烧煤矸石粗集料的掺量不应大于25%.研究结果为煤矸石粗集料混凝土的抗碳化性能分析及其工程应用提供了理论依据.     

再生混凝土抗碳化性能试验研究

为了研究再生混凝土的抗碳化性能,系统分析了水灰比、水泥用量、再生骨料取代率、原始混凝土强度及矿物掺合料等对再生混凝土碳化深度的影响规律,并采用有限元方法对再生混凝土的碳化进行了数值模拟。研究结果表明：再生混凝土的抗碳化性能在相同水灰比的条件下略低于普通混凝土,再生混凝土的抗碳化性能不仅受水灰比和水泥用量的影响,还受到再生粗骨料取代率及其强度的影响,再生混凝土碳化深度与碳化时间的平方根成正比,在一定范围内添加矿物掺和料可降低再生混凝土的碳化深度。     

煤矸石细骨料混凝土强度及耐久性能研究

基于试验探究不同煤矸石细骨料取代率对混凝土抗压强度、抗拉强度、动弹性模量、抗碳化及抗冻性能影响,煤矸石细骨料取代率分别为0、10%、20%、40%、50%。研究发现,当煤矸石细骨料取代率低于20%时,混凝土抗压强度、抗拉强度、动弹性模量变化较小,而当取代率高于20%后,混凝土抗压强度、抗拉强度、动弹性模量开始下降。随着煤矸石细骨料取代率的增加,混凝土抗碳化性能逐渐降低,抗冻性能逐渐变差。     

钢渣混凝土的抗碳化性能及寿命预测

采用钢渣石、钢渣砂分别等质量取代碎石、河砂制备了钢渣混凝土，研究了钢渣混凝土的抗碳化性能，并建立了不同保护层厚度钢渣混凝土的碳化寿命预测模型。结果表明：随着钢渣石、钢渣砂取代率的增加，试件的抗碳化性能先增强后减弱，且当钢渣石、钢渣砂取代率均为50%时，试件的抗碳化性能最好；建立的碳化寿命预测模型的精度较高，可为实际工程中钢渣混凝土结构的碳化寿命预测提供参考。     

隧道石粉取代胶凝材料对机制砂混凝土性能的影响

以石粉部分取代混凝土中的胶凝材料,研究石粉取代量为0, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%时的机制砂混凝土性能,测试混凝土抗压强度、抗硫酸盐侵蚀、碳化深度、抗氯离子扩散系数等性能指标。结果显示,当水胶比、石粉细度固定时,混凝土性能随石粉取代量增加而降低;当石粉取代胶材量为15%、石粉细度为30%、水胶比为0.5时,28d抗压强度大于34.5MPa。     

碳化作用下玻化微珠保温混凝土碳化深度及强度变化试验研究

为研究玻化微珠保温混凝土的碳化性能,进行了不同碳化龄期的室内快速碳化试验。在保温混凝土优化配合比的基础上选定三种不同的水灰比设计试验,测定不同龄期的碳化深度和立方体抗压强度,并选定同等条件下的普通混凝土进行了对比。试验结果表明,保温混凝土的抗碳化性能较好,运用回归分析法建立了保温混凝土的碳化深度预测模型,确定了抗压强度与碳化龄期之间的定量关系表达式。     

煤矸石掺量对混凝土耐久性影响研究

主要研究煤矸石掺量对混凝土性能的影响。试验选用煤矸石按照20%、40%、60%、80%、100%的掺量取代碎石制备C30、C40的混凝土,探索研究煤矸石掺量对混凝土强度、抗冻性、抗渗性和碳化性能的影响,并对煤矸石的碱活性进行验证。试验结果证明,煤矸石的掺量大小对C30混凝土和煤矸石掺量在60%以下时的C40混凝土强度影响不大;但是当煤矸石掺量在60%以上时,C40混凝土强度明显降低;混凝土碳化试验结果表明,7 d龄期碳化深度无明显变化,而随着煤矸石掺量的增加28 d龄期混凝土碳化深度增大了11~17 mm;混凝土抗渗性能随着煤矸石掺量的增加渗水高度最大增加35 mm,电通量增大到普通混凝土的1.5~1.7倍。煤矸石混凝土的碱活性测试结果显示,华龙集团的煤矸石不具备碱活性。     

橡胶混凝土的抗碳化性能试验研究

试验以C30混凝土为基准.用废旧轮胎橡胶颗粒等体积取代细骨料制成橡胶混凝土,研究碳化时间、不同粒径橡胶颗粒和掺量对橡胶混凝土抗碳化性能的影响.研究结果表明:碳化3 d后,掺1～3mm橡胶小颗粒和60目胶粉混凝土的碳化深度较基准混凝土最大减小了40%,掺3～6mm橡胶大颗粒的混凝土与基准混凝土较接近;碳化7、14d后,掺...     

钢纤维再生混凝土碳化的无重复双因素试验

为了研究钢纤维体积率、再生粗骨料取代率、水灰比及龄期等因素对混凝土碳化性能的影响,采用室内试验方法对钢纤维再生混凝土进行碳化深度研究,利用无重复的双因素试验方法,并结合方差分析,全面的研究了钢纤维体积率、再生粗骨料取代率、水灰比及龄期对混凝土碳化深度的影响和变化规律。研究结果表明,钢纤维体积率与龄期、再生粗骨料取代率与龄期及水灰比与龄期均对混凝土碳化有非常显著的影响;再生粗骨料取代率为50%,水灰比为0.4时,随着钢纤维体积率的增加,碳化深度先是减小后又增加,当钢纤维体积率为1%时,再生混凝土碳化深度最小,这些变化规律均给了相应的拟合公式。     

某湖底隧道主体结构混凝土抗碳化耐久性试验研究

结合某湖隧道工程的具体特点,确定抗碳化作为影响其耐久性的主要问题,研究了水泥品种、胶凝材料总量、矿物掺合料取代率、粉煤灰和矿粉比例和水胶比等配合比参数对混凝土抗碳化性能的影响。研究结果表明,不同水泥对混凝土碳化速度有较大的影响,混凝土碳化深度随着胶凝材料用量降低、矿物掺合料取代率增加、粉煤灰比例的增加和水胶比的增加而增加。本文从抗碳化耐久性角度提出配合比参数的设计范围。     

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。     

双掺再生粗细骨料混凝土抗碳化性能试验研究

抗碳化性能是衡量再生混凝土耐久性的一项重要指标。采用正交试验方法 ,探讨了水胶比、再生粗细骨料取代率以及拉应力水平对再生混凝土碳化深度的影响规律。结果表明,随着再生粗骨料取代率的增大,再生混凝土28天抗压强度降低,当取代率为60%时,再生混凝土抗碳化性能较好;随着再生细骨料取代率的增大,再生混凝土抗碳化性能降低,当取代率低于40%时,28天抗压强度满足设计要求;随着拉应力水平提高,再生混凝土的碳化深度增大;双掺再生粗细骨料后,再生混凝土的碳化深度与时间的平方根呈线性关系,抗碳化性能劣于天然混凝土。     

再生粗骨料对再生混凝土力学性能及碳化性能的影响北大核心

与天然骨料相比,再生粗骨料来源复杂且基本性能不稳定,对再生混凝土性能影响较大,因此再生混凝土的应用是工程界十分关注的问题。在普通混凝土的基础上,研究了再生粗骨料的取代率及品质差异对再生混凝土力学性能及碳化性能的影响,研究结果表明:随着RCA取代率的增加,RAC的力学性能及抗碳化性能逐渐降低,且劣于天然骨料混凝土性能,高品质RCA混凝土性能明显优于普通品质RCA混凝土,以掺量100%为例,高品质RCA混凝土比普通品质RCA混凝土抗压强度提高了24.1%,用水量降低了5.6%,碳化深度提高了29.3%;与天然骨料混凝土相比,抗压强度分别降低了5.4%、23.8%,用水量提高了6.1%、12.4%,碳化深度分别提高了29.3%、72.5%。     

混凝土搅拌站废水对不同等级混凝土碳化性能的影响

使用含固量为12%的搅拌站废水等质量替代饮用水拌制C20、C40、C60混凝土。研究了废水的物理化学性质及微观结构。分析了不同废水替代率（0、25%、50%、75%、100%）下混凝土的抗碳化性能及作用机理。利用灰色关联熵探讨了影响混凝土碳化深度的关键因素。研究结果表明，废水降低了混凝土的抗碳化能力。水胶比是影响混凝土碳化深度的最关键因素，废水是影响碳化深度的直接因素。废水粉末呈多孔颗粒状，主要由Ca(OH)2、Si O2、C-S-H组成。     

钢纤维陶粒混凝土碳化深度试验研究

在轻骨料(陶粒)混凝土中掺人钢纤维成为钢纤维轻骨料混凝土,它集中了钢纤维混凝土和轻骨料混凝土的优点,弥补了普通混凝土存在的抗拉强度低和自重大等不足.通过对钢纤维陶粒混凝土的室内快速碳化试验.建市钢纤维陶粒混凝土的碳化深度预测模型,确定快速碳化与自然碳化之间的关系.结果表明:该计算模型原理清晰,具有较高精度.适合于钢纤维陶粒混凝土碳化深度的计算.     

钢纤维再生粗骨料混凝土碳化试验

为了研究钢纤维体积率、再生粗骨料取代率及水灰比对混凝土抗碳化性能的影响,将实验室废弃的强度等级为C30的混凝土试块加工处理后制成粒径范围为5~31.5 mm的骨料,针对这种骨料按不同掺量,加入不同体积率的钢纤维,按照不同水灰比配制的钢纤维再生混凝土试样进行碳化试验。结果表明:其它相同条件下,钢纤维体积率在0.5%~1.5%,再生混凝土碳化深度明显较小;仅考虑再生粗骨料对碳化深度影响时,当再生粗骨料取代率为50%,碳化深度最小;同理,仅考虑水灰比,当水灰比为0.4时,混凝土抗碳化性能较好。通过对钢纤维再生混凝土抗碳化模型研究,并引入抗碳化系数α和β,得到了钢纤维再生混凝土的碳化龄期与碳化深度的模型。研究成果对钢纤维再生混凝土应用具有重要的理论意义。     

拉压应力下自密实混凝土碳化性能试验研究

制作了4组单掺粉煤灰自密实混凝土试件和2组复掺粉煤灰与矿渣的自密实混凝土试件,以及1组用以对比的普通混凝土试件.通过快速碳化试验研究各种拉、压应力水平,掺和料用量等因素对自密实混凝土抗碳化性能的影响规律.研究表明:在各种拉、压应力水平下,掺量在40％(质量分数,下同)以内时粉煤灰对混凝土碳化性能的影响很小,超过40％后其影响迅速增大,而复掺粉煤灰与矿渣后混凝土的抗碳化性能大大改善,两者按质量比1:1复掺时,水泥取代率可提高至60％.自密实混凝土的碳化深度随着拉应力水平的增大而增大,而随着压应力水平的增大呈现先减小后增大的变化趋势.提出了应力状态下自密实混凝土碳化深度预测模型的建立方法.     

冻融作用下煤矸石陶粒混凝土劣化规律及寿命预测

通过对不同煤矸石陶粒掺量(0、20%、40%、60%)的混凝土进行快速冻融循环试验,探究了冻融循环后煤矸石陶粒混凝土的表面劣化、质量损失率和相对动弹性模量的变化规律,以不同冻融循环次数下煤矸石陶粒混凝土的动弹性模量为损伤变量,建立了煤矸石陶粒混凝土冻融损伤劣化模型,并对其在自然冻融环境下的寿命进行了预测。研究结果表明,随着冻融循环次数的增加,煤矸石陶粒混凝土的抗冻性能逐渐降低,但降低幅度有所不同;随着煤矸石陶粒取代率的增加,混凝土的抗冻性能呈现先下降后提高再下降的趋势;建立的煤矸石陶粒混凝土冻融损伤劣化模型与试验结果符合较好,具有较高的精度;当煤矸石陶粒掺量为40%时,混凝土的抗冻性能效果最佳,抗冻耐久性寿命最长。     

再生微粉混凝土抗碳化性能的试验研究

为提高再生微粉混凝土的抗碳化性能,以再生微粉为矿物掺料,按照一定比例等量取代水泥,通过测量普通混凝土和再生微粉混凝土试件的碳化深度,研究再生微粉掺量和活性激发方法两个因素对混凝土抗碳化性能的影响。结果表明:掺入10%再生微粉可以提高试件的抗碳化性能,而且加入一定量的激发剂Na2Si O3·9H2O或对粉料进行研磨细化处理可以激发再生微粉的活性,进一步提高混凝土的抗碳化性能。     

大掺量矿物掺合料对预拌混凝土碳化的影响

为探明造成预拌混凝土碳化现象严重的原因,着重研究了较大程度地掺入各种矿物掺合料对其抗碳化性能的影响.结果表明:总胶凝材料量为380 kg/m3的混凝土,当大量掺入矿粉、Ⅱ级粉煤灰、高钙灰时,混凝土的28 d加速碳化深度是无矿物掺合料的3倍以上,即大量掺入矿物掺合料,会使混凝土抗碳化的能力大幅降低.