聚丙烯纤维混凝土在腐蚀-疲劳耦合作用下耐久性性能试验分析

为分析混凝土在腐蚀-疲劳耦合环境下的耐久性性能。建立了腐蚀疲劳耦合试验方案,即先将混凝土试块进行疲劳试验,然后放在配制好的腐蚀环境中（5%的HCl溶液和5%的Na2SO4溶液）浸泡,分析不同应力水平和浸泡时间对混凝土耐久性性能的影响。为了改进普通混凝土在腐蚀-疲劳环境下的耐久性性能,还在混凝土中掺入不同含量的聚丙烯纤维,分析纤维含量对混凝土抗腐蚀-疲劳耦合的性能。通过试验得出：（1）随着纤维掺量的增加,混凝土的抗氯离子侵蚀和抗硫酸根离子侵蚀的能力增加,最佳掺量为1.5%;(2)随着腐蚀环境的浸泡时间增加,混凝土的抗氯离子侵蚀和抗硫酸根离子侵蚀的能力便减弱;（3）在腐蚀-疲劳耦合试验中,随着应力水平和循环次数的增加,混凝土的耐久性性能迅速下降。     

利用干湿交替法对大掺量矿渣硅酸盐水泥砂浆抗硫酸盐性能的研究

采用干湿交替的试验方法对大掺量矿渣硅酸盐水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能进行了研究。对侵蚀过程中砂浆的体积膨胀率、质量变化以及强度变化进行了测试,并对侵蚀后的砂浆试件进行了微观分析。对比不同侵蚀溶液(分别为Na2SO4溶液和MgSO4溶液)中受侵蚀的砂浆试件发现在短时间浸泡、长时间烘干的循环制度下,在镁盐中受侵蚀的砂浆试件具有较低的膨胀率和质量变化率,强度下降也较小。电镜结果显示在镁盐中受侵蚀的砂浆试件形成了大量无胶凝性的物质,而在Na2SO4溶液中受侵蚀的试件表面孔隙中形成了大量膨胀性的针棒状晶体。     

卤水侵蚀下高延性混凝土力学性能试验及强度衰减模型研究

为了研究高延性混凝土(HDC)在卤水侵蚀作用下的基本力学性能变化规律,以3种氯盐溶液(5％,10％和15％NaCl溶液)和3种卤水溶液(5％NaCl+5％Na2SO4,5％NaCl+10％Na2SO4和10％NaCl+5％Na2SO4溶液)为侵蚀介质,对HDC试件进行卤水长期浸泡(共360d)试验,分析了不同浓度的卤水溶液长期浸泡下HDC试件抗压和抗折强度随浸泡时间的变化规律.试验结果表明:卤水溶液的侵蚀现象较单一氯离子溶液明显,其中5％NaCl+10％Na2SO4卤水溶液的侵蚀最严重;在整个浸泡过程中,HDC试件质量均出现先降低后上升的变化趋势;单一侵蚀溶液中HDC试件的抗压及抗折强度均出现先增长后降低趋势,卤水溶液中则无侵蚀前期的强度上升阶段,随着硫酸盐浓度的增加,HDC试件损伤劣化速度变快,且氯离子浓度越高,延缓越明显.通过回归分析建立了卤水长期侵蚀HDC试件强度衰减模型.     

基于不同环境下掺粉煤灰混凝土耐久性试验研究

混凝土耐久性是反应其内部材料性能和抵抗外部环境作用的一个综合性评价指标。为了研究不同水胶比及粉煤灰掺量混凝土的耐久性能,在考虑各地气候及环境的基础上,以3种水胶比及粉煤灰掺量的混凝土作为研究对象,在室内设计了模拟现场侵蚀环境的3种耐久性试验,结果表明:不同环境下混凝土侵蚀机理不同,自然浸泡环境下以化学腐蚀为主,冻融循环作用下混凝土试件则主要受到物理破坏,硫酸盐溶液中进行干湿循环时试件同时受到复杂的物理化学反应。三类试件中以水胶比是0.30,粉煤灰掺量为15%的试件在各类环境下的耐久性最好。混凝土在硫酸盐溶液中会生成膨胀产物钙矾石,对试件产生较大的膨胀压力。     

橡胶粉集料混凝土抗盐冻性能的试验研究

取最大粒径为0.3mm的橡胶粉按5%、10%、15%和20%四种不同掺量替代等体积的细骨料砂制作橡胶集料混凝土试件,对其进行Na2SO4溶液侵蚀下的快冻试验,研究橡胶集料混凝土在盐冻环境作用下的耐久性。研究表明,橡胶粉的掺入对混凝土的抗盐冻性能有着明显的改善作用,尤其是掺量为5%~10%时效果较好。与清水环境下的冻融试验相比,在冻融作用前期Na2SO4溶液对抗冻性的影响是有利的,而随着冻融次数的不断增加,Na2SO4溶液的侵蚀劣化作用开始突显,橡胶集料混凝土的动弹性模量下降速度加快,抗盐冻性能快速降低。     

盐渍土环境下钻孔灌注桩混凝土配合比优选及耐久性

为优选硫酸盐与氯盐共存的盐渍土环境下桩基混凝土配合比方案,以普通钻孔灌注桩混凝土、高抗硫水泥复合大掺量矿物掺合料混凝土、普硅水泥复合大掺量矿物掺合料的高性能混凝土及添加防腐剂的高性能混凝土等4种混凝土为研究对象,研究了4种混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力和抗氯离子侵蚀能力。结果表明:普通钻孔灌注桩混凝土抗硫酸盐侵蚀能力较强,但其抗氯离子侵蚀能力难以满足耐久性要求;高抗硫水泥复合大掺量矿物掺合料混凝土抗硫酸盐侵蚀能力较强,但其抗氯离子侵蚀能力一般;普硅水泥复合大掺量矿物掺合料的高性能混凝土同时具有优异的抗硫酸盐侵蚀能力和抗氯离子侵蚀能力;在高性能中添加防腐剂,在一定程度上降低了混凝土的耐久性。高性能钻孔灌注桩混凝土是一种适合盐渍土环境的耐久性高、经济成本低廉的混凝土。     

复合盐侵-冻融环境下混凝土的应力-应变关系试验研究

对混凝土在3.5%、10.5%、17.5%复合盐(NaCl、Na_2SO_4、NaHCO_3、Na_2CO_3)溶液的侵蚀作用下,研究了在复合盐侵蚀和冻融循环作用下C30混凝土的应力-应变关系的变化规律,对6组42个尺寸为100 mm×100 mm×100 mm的混凝土立方体试件进行了冻融循环,并利用SEM扫描电镜观察冻融作用后混凝土内部显微结构的变化。试验结果表明:(1)复合盐溶液侵蚀作用下,浸泡冻融的冻融循环次数相同时,混凝土的峰值应力随溶液浓度的增加而有所增大,峰值应变随之左移,应力-应变曲线逐渐趋于平缓;相对于养护冻融,浸泡冻融条件下,随着侵蚀溶液浓度的增加,试件的峰值应力降低的少;(2)进行150次冻融循环试验后,随着复合盐侵蚀溶液浓度的增加,经浸泡冻融试验的混凝土试件的抗压强度分别降低了36.1%、35.9%、34.3%,而经养护冻融试验的混凝土试件的抗压强度分别降低了55.6%、59.9%、57.6%;(3)经扫描电镜(SEM)分析,随着复合盐侵蚀溶液浓度的增加,混凝土损伤程度减弱。     

盐渍土腐蚀环境下混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究

为研究盐渍土腐蚀环境下混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,根据兰州市地下水及地下土壤侵蚀离子浓度,制备了4500 mg/L的MgSO_(4)侵蚀溶液,对不同水胶比(0.25、0.35、0.45)及不同粉煤灰掺量(15%、30%、45%)的普通混凝土进行室内长期浸泡侵蚀试验,采用相对质量评价参数ω_(1)与相对动弹性模量评价参数ω_(2)来评价混凝土试件被侵蚀的情况。结果表明:随着浸泡时间的延长,所有试件的ω_(1)与ω_(2)均呈先增大后波动式下降趋势;水胶比为0.35、粉煤灰掺量为30%时,混凝土的抗MgSO_(4)侵蚀性能较好。     

新疆恰甫其海水利枢纽混凝土抗侵蚀试验研究

混凝土工程受硫酸盐、镁盐侵蚀的问题在新疆地区普遍存在.通过试验,结果表明对抗侵蚀效果较好的混凝土是掺加高效减水剂、超细掺合料和低水胶比的高性能混凝土.既能充分改善和提高混凝土中水泥自身的抗蚀性;又能提高混凝土密实性和耐久性.     

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。     

引气浮石轻骨料混凝土抗冻耐久性的试验研究

在水灰比和水泥用量不变的情况下,配制了四种不同含气量的浮石轻骨料混凝土,进行了力学性能试验及抗冻耐久性试验.结果表明:随着含气量的增加,浮石轻骨料混凝土的抗压强度在逐渐减小,抗冻耐久性是先降低后提高.对于四组浮石轻骨料混凝土,抗冻性不仅与含气量有关,还与强度有关.因此,要想提高混凝土的抗冻耐久性,必须加入足够量的引气剂,这样才能保证在混凝土强度下降的同时,抗冻耐久性也能提高.     

矿物掺合料高性能混凝土氯离子扩散特性研究

为研究沿海地区高性能混凝土桩基础的耐久性,采用干湿循环浸泡法对18个高性能混凝土试件进行了氯盐侵蚀试验,分析了高性能混凝土的氯离子浓度分布,得到了高性能混凝土的表面氯离子浓度、氯离子扩散系数的时变方程。在此基础上进行了高性能混凝土氯盐侵蚀的数值模拟,分析了钢筋直径（20、28 mm和36 mm）和保护层厚度（20、30、40 mm和50 mm）对沿海地区高性能混凝土桩基础氯离子浓度分布和氯离子扩散系数的影响,提出了相应的耐久性设计建议。研究结果表明:高性能混凝土毛细管吸附区与氯离子扩散区的位置在0~5 mm之间,高性能混凝土的最大稳定深度为50 mm;随着时间的增长,高性能混凝土氯离子扩散系数逐渐降低,氯离子浓度增长速率拐点为25 mm;相较氯盐侵蚀溶液浓度,氯离子扩散系数与氯盐侵蚀时间的关系更大。结合钢筋的临界氯离子浓度正态分布,建议沿海地区输电工程高性能混凝土桩基础的保护层厚度为70 mm。     

盐侵蚀环境下浮石混凝土的冻融损伤模型

主要进行了LC20、LC30、LC40浮石混凝土在清水中和浓度为16.55%的氯化钠盐渍溶液中的快速冻融循环试验,计算出了各个强度浮石混凝土在不同冻融介质中的质量损失率和相对动弹性模量。利用origin对浮石混凝土在清水冻融和盐渍溶液冻融下的质量损失率和相对动弹性模量进行了拟合曲线分析,建立了以质量损失率和相对动弹性模量为损伤变量的冻融损伤模型,并预测了其剩余寿命,结果表明:浮石混凝土强度越大,抗冻耐久性寿命越长;清水冻融循环下浮石混凝土的抗冻耐久性寿命比盐渍冻融循环下更长。并且得出,相对动弹性模量比质量损失率更适合作为损伤变量来建立浮石混凝土的冻融损伤模型。     

Effect of blended cements produced with natural zeolite and industrial by-products on alkali-silica reaction and sulfate resistance of concrete

In this study, influence of blended cements produced with different types of pozzolans on alkali-silica reaction (ASR) and sulfate resistance of concrete was investigated. For this reason, natural zeolite (clinoptilolite), fly ash (FA), and ground granulated blast furnace slag (GBFS) were used in different types of blended cement production. According to the mechanical performance of these blended cements, ASR and sulfate resistance experiments were carried out to obtain the durability performance of these cements. The length changes and microstructure investigations of the mortar specimens with different types of blended cements showed that zeolite, FA, and GBFS had reduced ASR and sulfate damages when compared with ordinary CEM I 42.5 reference specimen.     

受力状态下混凝土试件氯离子侵蚀试验

氯离子侵入而导致的钢筋锈蚀现象是混凝土结构的常见病害之一,因此混凝土抵抗氯离子侵入的能力对其耐久性有重要影响。进行氯离子侵蚀试验是研究氯离子侵入规律的有效手段,但目前的研究成果大部分是针对无应力状态下的普通混凝土,对处于受力状态下的混凝土研究很少。为了研究受力状态下混凝土的抗氯离子侵入性能,对混凝土进行了盐溶液浸泡和盐雾试验,得出未开裂的试件在不同水灰比、受力状态、应力水平和作用环境下的试验结果,并对其进行对比分析。试验结果表明:减小水灰比能提高混凝土的抗氯离子侵蚀能力;在拉应力状态下的氯离子含量比无应力状态下的要多;在压应力状态下的氯离子含量取决于压应力水平;盐溶液浸泡环境对混凝土结构的作用比盐雾严重得多。     

混凝土电通量与抗蚀系数及抗盐结晶侵蚀系数的相关性分析

通过对多元矿物掺合料、引气剂及聚丙烯纤维复掺混凝土的耐久性试验研究,分析“控制pH值流动循环溶液侵蚀”和“不控制pH值静止溶液侵蚀”两种侵蚀方法下混凝土的抗硫酸盐侵蚀及抗于湿循环性能.试验结果表明多元矿物掺合料复掺对混凝土抗硫酸盐侵蚀及抗干湿循环性能有良好的改善效果;在某一范围内,混凝土抗硫酸盐侵蚀及抗干湿循环性能随引...     

酸介质和冻融循环协同作用下混凝土性能研究

由于各因素的相互影响,根据单因素的研究结果分析实际工程混凝土耐久性得出的结论的可靠性不足,此次试验进行了酸性溶液和低温冻融环境共同作用下的混凝土耐久性能研究,结果表明,经酸性溶液侵蚀和不同冻融循环次数处理过的混凝土,应力应变曲线趋于扁平,抗压性能劣化、峰值应力变低、弹性模量下降。     

Micropore of Aeolian Sand Concrete under MgSO4 Freeze Thaw Cycles

以风积沙等质量替代河砂,制备了不同风积沙替代率的混凝土,并探究了其在清水和质量分数为3%,6%的MgSO4溶液中经历冻融循环后的损伤失效规律.借助核磁共振、场发射扫描电镜和能谱仪,分析了风积沙混凝土内部微观孔隙变化及水化产物.结果表明：在6% MgSO4溶液中冻融循环对混凝土的损伤最小;随着风积沙替代率的增加,混凝土孔隙度降低,自由流体饱和度下降,抗渗性增强;MgSO4与水化产物反应生成的钙矾石会填充试件孔隙,进一步抑制MgSO4参与反应;风积沙混凝土具有合理的孔隙结构且渗透率较低,其在不同冻融介质中的抗冻耐久性明显提升.     

Experimental investigation on freeze−thaw durability of polymer concrete

Assessing the durability of concrete is of prime importance to provide an adequate service life and reduce the repairing cost of structures. Freeze–thaw is one such test that indicates the ability of concrete to last a long time without a significant loss in its performance. In this study, the freeze–thaw resistance of polymer concrete containing different polymer contents was explored and compared to various conventional cement concretes. Concretes’ fresh and hardened properties were assessed for their workability, air content, and compressive strength. The mass loss, length change, dynamic modulus of elasticity, and residual compressive strength were determined for all types of concretes subjected to freeze–thaw cycles according to ASTM C666-procedure A. Results showed that polymer concrete (PC) specimens prepared with higher dosages of polymer contents possessed better freeze–thaw durability compared to other specimens. This high durability performance of PCs is mainly due to their impermeable microstructures, absence of water in their structure, and the high bond strength between aggregates and a polymer binder. It is also indicated that the performance of high-strength concrete containing air-entraining admixture is comparable with PC having optimum polymer content in terms of residual compressive strength, dynamic modulus of elasticity, mass loss, and length change.     

适用于水下混凝土结构的高性能注浆修补材料的抗氯离子渗透性能试验研究

氯离子抗渗性是评价混凝土耐久性的重要指标,运用氯离子渗透率测定仪测定已初步制备出的一种适用于水下混凝土结构裂缝的高性能注浆修补材料的有效性,试验方案是分别对两组试块:C20和C50试块,在无缝状态,人为制造裂缝状态以及用注浆料修补后的状态等三种情况下进行测量,从而判定其能否恢复结构的抗渗透性及耐久性.试验表明,所设计的修补注浆材料能有效地修补试块中的裂缝,使其抗渗透性得到提高,从而提高试块的耐久性.