混凝土抗盐冻性能影响因素的研究

参照CDF抗冻性能试验方法研究混凝土的抗折强度、水灰比、掺合料及引气剂对道路混凝土抗盐冻性能的影响.结果表明:混凝土56次盐冻剥蚀量和相对动弹性模量损失率随抗折强度的增加而减小,随水灰比降低而减小;掺合料及引气剂有利于降低混凝土的盐冻剥蚀量和动弹性模量损失率,提高混凝土的抗盐冻性能.     

盐冻环境下混凝土的微结构和氯离子渗透性

研究了水灰比、含气量等因素对混凝土在冻融和盐冻环境下劣化的影响,进行了混凝土微观形貌分析和冻融条件下氯离子在混凝土中的传输性试验,分析了盐冻条件下混凝土孔结构变化及氯离子传输规律.结果表明:当冻融循环25次时,盐冻条件下混凝土的质量损失率约是水冻条件下混凝土质量损失率的10倍;在冻融早期,盐冻条件下的混凝土动弹性模量损失比水冻条件下的混凝土动弹性模量损失缓慢;引气混凝土中50"m以上孔径的气泡较多,未引气混凝土的平均气泡间距为引气混凝土的2.5倍;引气能够降低冻融下混凝土的氯离子渗透性,但盐冻后引气混凝土表层有氯离子富集现象,考虑到钢筋混凝土构件的保护层厚度范围,这有可能不利于钢筋的保护.     

纤维混凝土在盐冻作用下的耐久性研究

以不同纤维掺量的聚丙烯纤维混凝土为研究对象,采用快速冻融法模拟自然盐冻,研究聚丙烯纤维混凝土的抗盐冻性能和氯离子在盐冻作用下的迁移。结果表明:混凝土的质量损失率和相对动弹性模量损失随纤维掺量的增大而减少,氯离子浓度在靠近试件表面处富集,掺量为0.1%的纤维混凝土能有效地延缓氯离子的迁移,大掺量纤维的掺入会降低混凝土内部的密实度,但在盐冻过程中可以延缓裂缝的发展。     

掺合料及引气剂对混凝土抗盐冻剥蚀性能的影响

针对盐类及冻融循环耦合作用环境,选择混凝土单面盐冻试验方式,研究矿物掺合料及引气剂对混凝土抗冻剥蚀性能的改善作用。结果表明:与基准混凝土相比,在混凝土中掺加活性矿物掺合料和引气剂能够减小混凝土的剥蚀量和相对动弹性模量损失率,提高混凝土的抗盐冻剥蚀性能;掺加磨细矿渣的混凝土抗盐冻剥蚀性能优于粉煤灰混凝土,与其他配合比混凝土相比,复掺粉煤灰、硅灰和引气剂的混凝土,抗盐冻剥蚀性能最好。因此,在盐类存在的冻融环境应提倡矿物掺合料复掺技术。单面盐冻后,混凝土的表面剥蚀量都较大,但混凝土的相对动弹性模量损失率相对较小,因此在单面盐冻过程中混凝土的破坏形式以表面剥蚀为主。     

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。     

玄武岩纤维混凝土抗盐冻性能试验研究

为了研究玄武岩纤维混凝土的抗盐冻性能,以纤维体积率、冻融循环次数为主要变化参数,在3.5%NaCl溶液中对玄武岩纤维混凝土进行了快速冻融试验。研究了不同纤维掺量和不同冻融循环次数下混凝土的质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度和抗折强度的变化规律;采用扫描电镜对混凝土盐冻循环前后的微观形貌进行观察,分析玄武岩纤维对混凝土抗盐冻性能的影响机理。结果表明:在盐冻循环作用下,玄武岩纤维的掺入能够有效降低混凝土的质量损失率,减缓其相对动弹性模量的降低,而且能减弱冻融损伤对混凝土抗压、抗折强度的影响;适量玄武岩纤维的掺入能抑制混凝土中裂缝的扩展,减少基体内孔隙、坑洞的数量,延迟初始裂缝和相互贯通裂缝的出现,抗盐冻能力优于普通混凝土。     

NaCl除冰盐作用下混凝土的抗冻能力分析

通过存质量浓度为3.5%的NaCl溶液中的冻融循环试验,测试了普通混凝土、引气混凝土、粉煤灰混凝土和硅灰混凝土的相对动弹性模量和质量损失率,分析了不同混凝土的抗盐冻的能力.结果表明:适当的引气能够明显改善混凝土的抗盐冻性能,掺加20%粉煤灰时,混凝土仍具有较高的抗盐冻能力,掺量达到40%时混凝土的抗盐冻性能明显下降,掺加10%硅灰明显提高混凝土的抗盐冻能力.     

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。     

海工混凝土抗氯离子渗透性试验方法的研究

结合国内外海工混凝土耐久性研究现状,分析了将抗氯离子渗透性作为评价海工混凝土耐久性的综合指标的可行性和必要性;针对近年来用加速试验来研究海工混凝土氯离子扩散系数和混凝土耐久性预测模型,探讨了各种试验方法的优点和缺点,对于提高海工混凝土服役寿命有着重要的意义。     

钢铁渣粉海工混凝土性能的研究

海工混凝土结构的耐久性是决定构筑物使用寿命的主要因素。沿海地区大量氯离子的存在引起钢筋锈蚀,降低了混凝土耐久性。本文研究了钢铁渣粉混凝土抗氯离子渗透性能以及抗冻性能、钢筋锈蚀、混凝土胀缩性能、混凝土抗渗性。试验结果表明钢铁渣粉混凝土上述耐久性能优于普通水泥混凝土,在海工工程应用具有显著技术经济效果。     

冰冻-氯盐循环下铁尾矿砂混凝土耐久性

为研究冬季使用除冰盐地区与冻融交替循环耦合作用下铁尾矿砂混凝土的耐久性能,配制质量分数为1%、3%、5%、7%、9%的Na Cl溶液,进行加速冻融循环试验,量测混凝土内部氯离子浓度分布以及不同盐冻循环次数下的质量损失率、相对动弹性模量和抗压强度。结果表明:冻融循环加剧混凝土内部氯离子的扩散,氯离子集中区域由2.5～7.5 mm扩大到了2.5～17.5 mm,其质量损失率与盐冻循环次数成正比,相对弹性模量与盐冻循环次数成反比,抗压强度与盐冻循环次数成反比,其变化程度大小均表现为3%NaCl溶液5%NaCl溶液7%NaCl溶液1%NaCl溶液9%NaCl溶液。     

路面混凝土冻融破坏评价指标参数敏感性分析

评价混凝土冻融破坏的指标参数较多,为研究这些评价参数对抗冻性的敏感程度,测试了不同含气量和粉煤灰混凝土的抗冻性能,着重从含气量、气泡间距系数、相对动弹性模量、相对耐久性指数、抗折强度损失率、剥落量6个方面分析混凝土冻融破坏。结果表明,含气量、气泡间距系数均是评价混凝土抗冻性的敏感指标,水冻环境和盐冻环境下分别增加抗折强度损失率和剥落量作为评价混凝土抗冻性的敏感指标。     

纳米SiO_2桥梁混凝土抗盐冻性能试验研究

本文对掺加纳米SiO_2桥梁混凝土的抗盐冻性能进行了试验研究,结果表明,经过一定的盐冻试验次数后,掺加一定量纳米SiO_2混凝土抗盐冻剥蚀性能优于空白混凝土,单位表面积剥落物总质量和超声波相对动弹性模量降低较空白混凝土少,抗盐冻性能有较大的提高。     

引气型减水剂和掺合料对道路混凝土抗盐冻性能的影响研究

北方严寒地区高速公路混凝土的盐冻破坏是一个重要课题。本文采用自制的混凝土盐冻装置，通过对掺引气型减水剂、粉煤灰和磨细矿这道路混凝土的剥落量、氯离子渗入深度、相对动弹性模量比和相对抗折强度比等评价参数进行了演定和比较。试验结果表明：掺加引气型减水剂的道路混凝土可以大幅提高冬季高速公路抗盐冻破坏能力，基本可以满足冬季高等级公路的抗盐冻破坏要求，不同掺量的粉煤灰和矿渣虽然稍微降低掺引气型减水剂道路混凝土的抗盐冻性能，但明显提高基准混凝土的抗盐冻性，从经济角度和混凝土耐久性能考虑，提倡和引气型减水剂适量使用，应该控制掺量不宜超过15％。本文也为我国尽快制定道路混凝土抗盐冻设计规范提供了经验。     

含气量与水胶比对混凝土抗盐冻性能的影响

研究了水胶比不同而含气量相同与水胶比相同而含气量不同的情况下,混凝土抗盐冻破坏的能力。试验采用单面冻法,用动弹性模量、氯离子渗透系数、表面电阻率和界面过渡区扫描等方法进行评价。结果表明:混凝土经过盐冻后弹性模量降低较小,表面质量剥蚀量变化较大,且剥蚀量随着含气量的增大而减小;随着水胶比的降低剥蚀量减少。盐冻后氯离子渗透系数随着盐冻次数的增下先降低后升高,3%的盐溶液浓度对混凝土的破坏能力较大,由界面过渡期也可以看出3%的盐溶液浓度界面过渡区较宽。     

复合硅烷涂层施工工艺对海工混凝土防护性能的影响

通过室内氯盐干湿循环160次加速劣化试验模拟海工结构浪溅区,研究新型复合硅烷采用喷涂、涂刷和浸泡3种施工工艺对海工混凝土防护性能的影响。研究表明:新型复合硅烷涂层防护可以有效提高混凝土的抗水和抗氯离子渗透性能,降低混凝土表面氯离子浓度和氯离子扩散系数,其中以浸泡方式效果最佳,可以显著的提高海工混凝土的耐久性。     

基于粗糙集的盐冻作用下混凝土材料耐久性评价指标分析

为探明盐冻作用下混凝土材料各耐久性评价指标的重要程度,通过室内加速试验测定混凝土试件的损伤层厚度、超声波波速、质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度5个耐久性评价指标,应用粗糙集条件信息熵理论,建立硫酸盐侵蚀与冻融循环复合作用下混凝土材料耐久性评价指标的权重关系数据模型,分析各指标在混凝土材料耐久性评价中的重要程度。研究结果表明,损伤层厚度(0.30)与超声波波速(0.30)权重最大,质量损失率(0.21)次之,相对动弹性模量(0.19)最小,表明损伤层厚度及超声波波速能更好地反映盐冻作用下混凝土材料的耐久性能,与混凝土试验损伤结果相符;并通过各评价指标相关性提取对应决策规则,为盐冻作用下混凝土材料耐久性评价指标的客观选取提供了重要依据,提高了混凝土冻融侵蚀损伤程度的预测精度。     

双掺粉煤灰和矿粉的海工混凝土抗氯离子性能试验分析

在混凝土中掺加适当的掺合料能提高混凝土的密实性,增加混凝土的电阻率,有效提高混凝土的耐久性,本文通过正交试验及直观分析法研究混凝土配合比参数(水胶比、粉煤灰掺量、矿粉掺量和砂率)对不同龄期海工混凝土抗氯离子渗透性能的影响趋势。通过试验分析,给出了最佳粉煤灰和矿粉掺量以提高海工混凝土的抗氯离子渗透性能,为海工混凝土配合比设计提供参考。     

冻融-氯盐耦合作用下活性粉末混凝土耐久性试验研究

通过试验研究了活性粉末混凝土(RPC)在冻融循环和氯盐侵蚀耦合作用下的质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度和氯离子含量。结果表明,冻融循环和氯盐侵蚀耦合作用下,随着耦合次数的增大,RPC质量损失率迅速增加,相对动弹性模量、抗压强度迅速下降;随着扩散深度的增大,RPC氯离子含量逐渐下降;随着冻融循环次数的增加,RPC试件在不同深度处的氯离子含量逐渐增大。钢纤维的掺入有利于提高RPC抵抗耦合作用的能力,随着钢纤维掺量的增加,耦合作用后RPC质量损失率逐渐减小,相对动弹性模量降幅和抗压强度降幅均有所下降,抗氯离子渗透的性能增强。     

基于水胶比分析的道面混凝土盐冻耐久性研究

设计了3种水胶比的混凝土,代表3种不同等级的机场道面混凝土来进行盐冻试验,测量冻融循环后的盐冻剥蚀量和相对动弹性模量,分析水胶比变化对道面混凝土的盐冻耐久性影响。结果发现,降低水胶比可以有效增强道面混凝土的盐冻耐久性。