冻融环境下引气粉煤灰混凝土性能研究

进行了快速冻融作用下的混凝土室内模拟试验,研究了冻融循环作用下混凝土的质量变化和动弹性模量变化规律。试验结果表明:水胶比、粉煤灰掺量及引气剂掺量均是影响混凝土抗冻性的重要因素。通过分析试验数据,进而建立了考虑水胶比、粉煤灰掺量及引气剂掺量的冻融循环后混凝土质量变化模型和动弹模量变化模型,与试验结果拟合精度较高。这些结论为冻融环境下混凝土耐久性研究提供了参考和依据。     

不同水胶比及粉煤灰掺量混凝土的耐久性能

为研究不同水胶比和粉煤灰掺量混凝土的耐久性能,采用质量损失和相对动弹性模量作为试件耐久性评价指标,对三种粉煤灰掺量和水胶比的混凝土试件在自然浸泡、冻融循环、干湿循环条件下的耐久性能进行了实验研究。结果表明:混凝土中粉煤灰掺入比控制在0.15、水胶比控制在0.3时,混凝土的抗腐蚀性、抗干湿环境和抗冻融环境性能最强,实际工程中可以优先考虑;三种环境条件下,冻融环境对混凝土耐久性能损坏最为突出。     

硫酸盐侵蚀-冻融循环复合作用下混凝土力学性能研究

针对西北旱寒区混凝土结构在冻融破坏及盐离子侵蚀作用下力学性能不断降低的问题,采用室内循环加速试验和理论分析相结合的方法,依据实际工程情况开展硫酸盐侵蚀-冻融循环复合作用下混凝土力学性能试验,分别考虑引气剂量、粉煤灰掺量及水胶比3个因素,探究硫酸盐侵蚀-冻融循环复合作用下混凝土材料抗压强度指标变化规律。结果表明:引气剂掺量及粉煤灰掺量对力学性能影响较大,水胶比影响较小;加入适量的引气剂和粉煤灰能提高混凝土的抗冻抗侵蚀能力。     

混凝土冻融耐久性与气泡特征参数的研究

采用快速冻融法,研究了水胶比、粉煤灰掺量和气泡特征参数对混凝土冻融耐久性的影响.结果表明:随着水胶比增大,粉煤灰掺量增多,受冻融混凝土耐久性指数显著降低,质量损失逐渐增大.混凝土冻融循环次数与气泡平均半径呈对数关系,为了保证混凝土抗冻标号达到D300,气泡平均半径应小于150 m且弦长大于50 m气泡的体积分数应小于4.5%.混凝土冻融循环次数与气泡数量呈抛物线关系,即气泡数量存在一个最佳值,为3 500个/cm3左右.混凝土气泡间距越小,其冻融耐久性越好;当气泡间距小于240 m时,混凝土具有高冻融耐久性.     

冻融循环作用下混凝土断裂损伤特性研究

为研究冻融作用对混凝土断裂性能的影响,测试了不同水胶比(0.4、0.5、0.6),含气量(1.6%、6%),以及粉煤灰掺量(0、30%)三因素下混凝土的断裂能。研究结果表明,随着冻融循环次数的增加,混凝土的断裂能逐渐降低。低水胶比和合理的引气能够提高冻融作用下混凝土的抗开裂性能,掺入30%的粉煤灰降低了混凝土的抗冻性。     

粉煤灰对混凝土抗冻融耐久性的影响

影响粉煤灰混凝土抗冻融耐久性的主要因素是含气量、水灰比和粉煤灰的掺量,而粉煤灰的含碳量大小将直接影响粉煤灰混凝土的含气量和水灰比。经研究发现,若要获得一定的含气量和流动度,那么含碳量多、颗粒粗的粉煤灰混凝土所需要的引气剂掺量和用水量,就比含碳量少、颗粒细的粉煤灰混凝土要大;在有足够含气量和相同水灰比的情况下,当粉煤灰含碳量为1.5%～16.0%、细度为4.0%～18.2%时,掺量为15%的粉煤灰对混凝土的抗冻融耐久性影响不大;在孔结构相同的条件下,强度高的粉煤灰混凝土,其抗冻融耐久性就好。     

大掺量粉煤灰混凝土在海水中冻融循环后的试验研究

为研究粉煤灰混凝土的抗冻性能,研究了水胶比为0.35,粉煤灰掺量为52%的大掺量粉煤灰混凝土在海水中的抗冻性能,利用混凝土快速冻融试验机,对海水中粉煤灰混凝土分别进行了0、100、200、300、400次快速冻融循环试验,并对冻融循环后的混凝土进行了单轴压力学性能试验。测得了冻融循环后混凝土的质量损失,动弹性模量以及单轴抗压强度。根据试验结果,系统地分析了冻融循环次数对大掺量粉煤灰混凝土单轴抗压强度的影响。结论表明:随冻融循环次数的增加,海水中大掺量粉煤灰混凝土的单轴强度逐渐降低,并具有一定规律性。这些结论可以为粉煤灰混凝土在寒冷地区海工混凝土构筑物的应用提供理论依据。     

盐碱-冻融环境下桥梁用混凝土耐久性分析

我国"三北地区"桥墩基础长期处于盐碱冻融环境,严重影响了桥墩基础混凝土的耐久性。以1%、2%、4%和6%的Na_2SO_4、NaCl和Na_2SO_4+NaCl作为腐蚀溶液,进行了最大冻融循环120次的不同配比粉煤灰混凝土长期性能室内试验,分析了腐蚀溶液、腐蚀溶液浓度、冻融循环次数、水灰比和粉煤灰掺量等因素对粉煤灰混凝土质量损失率和动弹性模量变化率的影响规律。研究结果表明:(1)相同条件下,溶液对粉煤灰混凝土的质量损失率和动弹模变化率的腐蚀作用:Na_2SO_4+NaClNaClNa_2SO_4;(2)粉煤灰混凝土的质量会在硫酸钠溶液中出现冻融前期增加而后期损失加剧的现象;(3)粉煤灰混凝土盐碱冻融循环过程中的质量损失和弹性模量减小随水胶比的增大而增大;(4)粉煤灰混凝土的质量损失率和动弹模变化率均随粉煤灰掺量呈现出减小的趋势。     

含气量对大掺量粉煤灰混凝土强度的影响

为了研究含气量对大掺量粉煤灰混凝土强度的影响,制备了掺量为30％、40％、50％及水胶比为0.41、0.36、0.34、0.28的粉煤灰引气混凝土标准试件,进行了3、7、28 d抗压强度试验.结果显示,随着含气量增加,混凝土抗压强度下降1.07％～7.49％,不同掺量及水胶比的混凝土在不同龄期强度下的降低幅度存在差异.     

寒区公路泡沫混凝土抗冻融性能试验研究

通过改变泡沫混凝土的水胶比、水泥掺量、粉煤灰掺量及矿粉掺量,测试冻融循环作用下试件抗压强度,利用正交实验选出最优方案和最显著因素,并通过F50冻融循环试验,分析冻融循环后的冻融质量损失率与冻融强度损失率规律。结果表明：经历冻融循环作用后,相较未涂防水涂料的泡沫混凝土,外涂有机硅烷防水涂料的泡沫混凝土抗压强度高出10%左右;无论试件涂刷有机硅烷防水涂料与否,正交实验选出的最优组合均为A1B3C3D1;所设计的9组试样均满足F50冻融循环试验要求。     

新疆严寒地区粉煤灰混凝土抗冻性研究

研究了引气剂掺量、粉煤灰掺量、水胶比和强度对混凝土抗冻性能的影响.结果表明,粉煤灰混凝土的引气量、水胶比、强度是影响其抗冻性的决定因素,推荐了粉煤灰混凝土在严寒地区提高抗冻性的最佳引气量和最佳水胶比控制范围.     

Mixed cement containing fly ash for masonry and plastering work

A class-F fly ash was used in making masonry mortars suitable for brick joints and for plastering. The mortars were made of a locally produced mixed cement and fly ash at 20% and 40% cement replacement with and without the addition of an air entraining agent/plasticiser. The testing programme includes the determination of water demand, relations between water-to-binder ratio and flow, setting time, air content, water retention, compressive strength and flexural strength.The obtained results suggest that fairly coarse grade class-F fly ash can be incorporated into mortars as replacement of the mixed cement for joint and plastering. The main concern is the low water retention which would be minimized by using a better grade/finer fly ash or by incorporation of plasticiser. Mixed cement containing 20–40% fly ash can be used to make Type N or Type S mortars. Furthermore, relations between flow values and water to binder ratio (W/B) of the mixed cement containing fly ash are developed as a practical aid for selection and formulation of mortar for brick construction and rendering/plastering.     

低质粗集料水工混凝土性能研究

针对水工混凝土高耐久性要求,研究了优质粉煤灰、萘系减水剂、松香热聚物类引气剂以及粗集料品质对水工混凝土抗渗性、抗碳化性和抗冻融性的影响。研究表明:粗集料的表观密度、吸水率在超出DL/T5144-2001规范的要求时也能配置出高耐久性水工混凝土;粉煤灰掺量为10%、萘系减水剂掺量为1.0%、松香热聚物类引气剂掺量为0.01%时,低质粗集料混凝土抗渗性、抗碳化性和抗冻融性可满足高耐久性水工混凝土的使用要求。     

引气混凝土的抗碳化性能研究

分别研究了不同浆骨比、含气量和水胶比情况下,掺入粉煤灰后高耐久性混凝土的抗碳化性能和抗氯离子渗透性能。研究结果表明:碳化深度随粉煤灰掺量的增加而增大;氯离子扩散系数随粉煤灰掺量的增加而减小,当粉煤灰掺量超过一定掺量时氯离子扩散系数又随粉煤灰掺量的增加而增加。碳化深度、氯离子扩散系数随含气量增加而减小,而当含气量大于4%时,碳化深度、氯离子扩散系数又随含气量的增加而增大;碳化深度、氯离子扩散系数随浆骨比(32.5/67.5至37.5/62.5)的增大而增大;水胶比越小的抗碳化性能越好、氯离子扩散系数越小。     

混凝土中含气量影响因素的研究

通过实验分析了引气混凝土中含气量的若干影响因素,结果显示:相同引气剂掺量下,中热硅酸盐水泥的含气量要低于普通硅酸盐水泥;含气量与水灰比和砂率都是成正比关系,即水灰比越高含气量越大,砂率越高含气量也越大;随着粉煤灰含量的升高含气量逐渐降低;掺加引气剂的混凝土的最佳搅拌时间为3~5min。     

矿物掺合料和化学外加剂对胶凝材料浆体的流变参数的影响

基于最优化方法,给出使用同轴双圆柱流变仪来获取胶凝材料浆体的Bingham流变参数的途径;探究五种矿物掺合料(粉煤灰、矿渣粉、硅灰、石英粉、粉煤灰微珠)和两种化学外加剂(减水剂与引气剂)对胶凝材料浆体流变参数的影响。研究结果表明：矿物掺合料等体积替代水泥相对于等质量替代水泥,对降低浆体的屈服应力和塑性黏度有利。粉煤灰可降低浆体的屈服应力和塑性黏度;矿渣粉和石英粉可降低高水胶比浆体的屈服应力和塑性黏度,但增大低水胶比浆体的屈服应力和塑性黏度;硅灰可显著提升浆体的屈服应力;粉煤灰微珠可降低浆体的塑性黏度但增大其屈服应力。减水剂可降低浆体的屈服应力和塑性黏度;引气剂可降低浆体的塑性黏度。矿物掺合料和化学外加剂对胶凝材料浆体的Bingham流变参数的影响,取决于水胶比、矿物掺合料或化学外加剂的掺量、矿物掺合料颗粒粒径、粒形和水化活性等因素,因此使得胶凝材料浆体的流变参数随着矿物掺合料和化学外加剂种类和掺量的变化,表现出非线性特征。     

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。     

一种新型加气混凝土发气材料

与粉煤灰相比,攀钢提钛渣的密度较大、颗粒较粗,以其替代粉煤灰生产加气混凝土时会使料浆黏度降低,而采用传统铝粉发气剂容易造成气泡合并和逃逸,使发气效率降低.为此,采用普通混凝土引气剂与传统铝粉复合,开发出一种新型蒸压加气混凝土的发气材料,用于制备含大量攀钢提钛渣的加气砌块.与纯铝粉发气剂相比,该材料能显著增加料浆稠度,使单位质量发气剂的发气效率提高17%;通过扫描电镜观察到,所制备的含攀钢提钛渣蒸压制品中,主要水热合成产物为结晶良好的托贝莫来石、水化水石榴子石和不同反应程度的粉煤灰球,一些提钛渣颗粒未发生水热合成反应.     

大掺量粉煤灰水工混凝土的气泡参数和抗冻性研究

研究了水胶比为 0 5 0、粉煤灰掺量在 0 %～ 5 5 %范围内的高掺量粉煤灰水工混凝土的气泡参数和抗冻性能。研究结果表明 ,在同一龄期 ,混凝土的气泡参数和粉煤灰掺量间没有一定的关系 ,但气泡结构的稳定性随粉煤灰掺量增加而提高 ,混凝土的抗冻性也随粉煤灰掺量的增加而提高 ;不管对普通混凝土还是粉煤灰混凝土 ,气泡间距在 0 5 0mm以下都是高抗冻混凝土 ,规定高抗冻混凝土的气泡间距必须小于 0 2 5mm是不适用的。     

胶凝材料对混凝土干缩影响的研究

通过试验分析了胶凝材料总量，水胶比，粉煤灰掺量对混凝土干缩性能的影响。结果表明：在实验范围内，胶凝材料总量和水胶比对早期干缩影响较小，对后期干缩影响较大，粉煤灰掺量对混凝土早期和后期干缩的影响都较大。