镀镍碳纤维水泥基材料的电热性能研究

采用镀镍碳纤维(Ni-CF)制备导热水泥基复合材料,研究水灰比、纤维掺量和长度对水泥净浆试件升温值的影响,分析了Ni-CF掺量对水泥净浆试件电热升温和电热转化率的提升效果。结果表明:随着Ni-CF掺量的增加,试件的最大升温值呈先升高后降低的趋势,纤维掺量为0.4%(质量分数)时试件升温效果的提升最明显;当Ni-CF长度从4 mm增至8 mm时,水泥净浆试件的最大升温值逐渐降低;水灰比(W/C)为0.5时,Ni-CF水泥净浆试件通电发热的温度最高;Ni-CF提高水泥净浆试件电热转化率的效果较好,最高可达71.98%,是同配合比下碳纤维(CF)水泥净浆试件电热转化率的两倍。     

微珠对隧道工程混凝土性能的影响及机理研究

针对广州新白云国际机场隧道工程建设中大体积混凝土的温度裂缝问题,通过复掺微珠和粉煤灰,研究了微珠掺量对混凝土的力学性能、干燥收缩、水化热以及早期抗裂性能的影响,并采用SEM分析了微珠对水泥水化反应的作用机理。结果表明:当矿物掺合料总量一定时,随着微珠掺量的增加,混凝土的力学性能早期变化较小,后期呈现出先增加后下降的趋势,且微珠掺量为10%时,混凝土养护60 d的抗压强度、劈裂抗拉强度以及弹性模量最高;混凝土干缩率随着微珠掺量的增加而减小,且这种趋势随龄期的增加而增大,当微珠掺量15%时,60 d混凝土的干缩率最小;当微珠掺量为10%时,混凝土早期抗裂性能最佳,平板试件表面24 h内无裂缝;微珠掺量对胶凝材料水化热总量影响较小,但对水化放热峰值及峰值产生时间影响较大;微珠可以加速浆体早期的水化进程,减少硬化浆体的孔隙,使其结构更密实。     

浸泡方式对混凝土中结合氯离子的影响

服役于海洋环境中的混凝土常受到氯盐-硫酸盐共同侵蚀,结构表面也常处于干湿交替环境中。以24h为一个循环,研究不同干湿交替条件下受氯盐-硫酸盐侵蚀的混凝土中结合氯离子含量及结合特性,通过X射线衍射(XRD)、热重分析(TG-DTG)揭示结合机理。结果表明：同一腐蚀方式下,结合氯离子含量随着腐蚀时间的延长而增加。相同时间内,在腐蚀早期干湿比≤1的试件中结合氯离子浓度要大于干湿比>1的试件,腐蚀后期则相反。经过30d干湿循环后,试件中结合氯离子低于长期浸泡状态。复合溶液同时侵蚀时,采用Freundlich等温吸附曲线来描述自由氯离子与结合氯离子间的关系更合适。     

混凝土参数对沉积效果的影响

就电沉积方法修复混凝土裂缝中混凝土参数对沉积效果的影响进行试验研究,测定了沉积过程中的试件质量增加率、表面覆盖率及裂缝愈合率,结果表明:在该文试验条件下试件质量增加率及裂缝愈合率随水灰比的增大而增大,表面覆盖率随水灰比的增大而减小;试件质量增加率、表面覆盖率及裂缝愈合率随保护层厚度的增大而减小;试件表面覆盖率及裂缝愈合率随裂缝宽度的增大而减小,质量增加率随裂缝宽度的变化规律不明显.     

触发型微胶囊钢筋阻锈剂的制备及性能研究综述

从钢筋混凝土的钢筋锈蚀理论出发,结合混凝土材料科学,概述了微胶囊的制备方法与触发机理,列举了不同触发型微胶囊阻锈剂的触发方式及触发过程;介绍了适用于研究微胶囊基本性能与表征的测试体系;总结了国内外关于微胶囊阻锈剂对混凝土性能影响的试验成果,指出了研究现状中的一些不足,并在此基础上提出有待深入研究的问题。     

聚合物水泥砂浆的耐久性能试验

对比了聚合物水泥砂浆和普通水泥砂浆的耐久性能,主要包括收缩、抗渗、碳化和抗冻性能,并采用XRD及SEM对其微观机理进行分析,结果表明:聚合物的掺入使得水泥砂浆的收缩值明显降低,而且随掺量的增加其收缩率降低;水泥砂浆的抗渗、抗碳化以及抗冻性能随着水泥砂浆中聚合物掺量的增加而逐步提高;掺加纳米级SiO2的聚合物水泥砂浆抗渗性能最好,抗碳化性能相对较差,但仍远优于普通水泥砂浆。     

复杂环境下粉煤灰水泥石的离子浓度分布与维氏硬度劣化规律

地铁工程混凝土结构处于硫酸盐、氯盐及杂散电流共存的复杂环境。本文针对地铁工程环境下混凝土的耐久性问题,研究了硫酸盐、氯盐及电场共同作用下,粉煤灰掺量对水泥石内硫酸根离子浓度分布、氯离子浓度分布和维氏硬度分布的影响,并基于Logistic函数建立维氏硬度预测模型,最后采用XRD分析了水泥石劣化的机理。结果表明:随侵蚀深度的增加,水泥石内硫酸根离子浓度不断降低,氯离子浓度呈现先增后降的趋势;侵入水泥石的氯离子和硫酸根离子的含量都随粉煤灰掺量的增加而先减后增,当粉煤灰掺量为10%(质量分数)时,侵入水泥石的氯离子与硫酸根离子的含量最低;被侵蚀后的水泥石内维氏硬度分布分为劣化区、增强区和完好区三个区域;预测模型可以准确表征水泥石内维氏硬度分布规律;适量粉煤灰的掺入可以减少受侵蚀后试件内的钙矾石(AFt)和石膏含量。     

Corrosion Resistance of Steel in Cracked Reinforced Concrete after Electro-depositon Treatment

An electro-deposition method has been recently proposed to repair cracked reinforced concrete. To evaluate the corrosion resistance of the reinforcing steel in cracked concrete, three different parameters including type of auxiliary electrode, electrode distance, and current density were studied. Tafel polarization curve was used to evaluate the corrosion resistance of the steel. Self-corrosion potential and corrosion current of the steel were tested. The results indicate that the corrosion resistance improvement of the reinforcing steel is optimal as prism titanium mesh is applied as auxiliary electrode, followed by the flaky titanium mesh and the column titanium bar. When the electrode distance is 60 mm, the corrosion resistance improvement of the reinforcing steel is optimal, and with 80 mm electrode distance, the corrosion resistance improvement is the poorest. The property falls in between them when 40 mm electrode distance is used. Moreover, the corrosion resistance improvement of the reinforcing steel increases as the current density goes up.     

共存阴离子对核酸阻锈剂在模拟混凝土孔溶液中钢筋阻锈作用的影响

将一种含有长度在20～80个碱基的各种引物的混合溶液溶解在核酸缓冲液中作为核酸阻锈剂,通过线性极化和电化学阻抗谱(EIS)两种电化学手段分别研究共存阴离子HCO_3~-和SO_4~(2-)对核酸阻锈剂在模拟混凝土孔溶液中对钢筋氯盐腐蚀的影响。利用X射线光电子能谱(XPS)分析了在有共存阴离子存在的模拟混凝土孔溶液中钢筋电极在核酸阻锈剂作用下表面膜的组成结构。结果表明:核酸阻锈剂具有良好的钢筋防腐蚀效果,共存阴离子HCO_3~-的存在使钢筋的腐蚀速率加快,但核酸的加入能明显减弱钢筋腐蚀倾向,具有和商用阻锈剂(主要成分为磷酸钠)基本相同的阻锈效率;共存阴离子SO_4~(2-)的存在加快了钢筋的腐蚀速率,且SO_4~(2-)的浓度较低时核酸阻锈剂的阻锈效率已经超过了同等条件下的商用阻锈剂。     

桥梁承台大体积高性能混凝土试验研究

结合天津海河开启桥承台大体积混凝土的设计要求,对承台高性能混凝土进行配合比设计,研究承台高性能混凝土的拌合物性能、力学性能、干缩、绝热温升和抗渗、抗冻、抗氯离子渗透、抗硫酸盐腐蚀性能。制备的承台大体积混凝土的主要技术指标均达到设计要求,并在天津海河开启桥承台大体积混凝土施工中得到成功应用。