水泥基材料气体渗透性测试方法及与耐久性关系的研究进展

混凝土耐久性一直是土木工程材料领域的研究热点,而渗透性是耐久性问题的关键.根据渗透性试验所用渗透介质的不同,可将试验方法分为三类:水渗透法、氯离子渗透法和气体渗透法.其中,气体渗透法具有不改变材料组成和微观结构等优点,逐渐被学者采用.目前,国内外常用的气体渗透性测试方法可分为现场试验方法和实验室操作方法.现场试验方法主要包括钻孔测试法和表层测试法,实验室操作方法主要分为恒压测试法和变压测试法.然而,使用不同的测试方法得到的结果无法直接比较,甚至有量纲上的差别.除此之外,气体渗透性虽可作为混凝土耐久性的重要指标,但其对耐久性的具体作用研究很少.因此,建立各测试方法之间的转化关系以及气体渗透率与其他耐久性参数的联系是当前的研究焦点.本文系统总结了当前国内外混凝土气体渗透性测试原理、方法,以及气体渗透率与液体渗透率、气体扩散系数、氯离子扩散系数及碳化深度等耐久性参数之间的定量关系.以期基于气体渗透率来反映水泥基材料耐久性并为此提供理论知识与科学基础.     

带初始损伤混凝土受硫酸盐侵蚀劣化的机理分析

通过测量混凝土的质量变化量和相对动弹性模量,研究了带初始损伤混凝土在干湿循环作用下受硫酸盐侵蚀的劣化规律,同时利用压汞法(MIP)、扫描电镜(SEM)和电子能谱技术(EDS),探究分析了含初始损伤混凝土在硫酸盐侵蚀作用下的孔结构和腐蚀产物组分的变化.结果表明:随着初始损伤度的增加和水灰比的增大,混凝土受硫酸盐腐蚀劣化加剧;损伤度为20%的混凝土受硫酸盐侵蚀150d后的相对动弹性模量降低至12.3%,试件部分表面剥落;大掺量矿渣混凝土抗硫酸盐侵蚀能力提高;随着腐蚀时间的增加,混凝土孔隙率增大,大孔数量增多;高水灰比混凝土内部腐蚀产物主要是石膏,低水灰比混凝土内部腐蚀产物主要是钙矾石.     

水泥-粉煤灰体系早龄期液相离子浓度与电导率的关系

通过离心和高压萃取法分别提取水泥-粉煤灰体系1h内和5~24h的液相,采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICPOES)、pH计和电导率测试仪分别测试液相离子浓度、pH值和电导率,并探究了粉煤灰掺量对体系液相离子浓度、pH值和电导率的影响。结果表明:随水化时间延长,水泥-粉煤灰体系早龄期液相中K~+浓度先降低后上升,Na~+、SiO_4~(4-)浓度和pH值逐渐上升,5h左右Ca~(2+)和SO_4~(2-)浓度达到峰值,10h左右AlO_2~-浓度达到峰值;随粉煤灰掺量增加,液相中各离子浓度和电导率呈降低趋势,根据液相电导率变化规律将体系早龄期水化进程分为溶解期、诱导期和加速期三个阶段;液相电导率与离子总浓度成正相关,主要受K~+、Na~+和OH~-浓度影响,高掺量(50%)粉煤灰对单一离子与电导率之间相关性的影响较为显著。