不同盐浸蚀条件下水泥基材料耐久性能研究

根据西北干旱盐碱地区侵蚀环境特点,采用浸泡抗蚀性能试验方法(K法)并辅以微观观测方法研究在单独镁离子及硫酸根离子、镁镁离子共同作用下水泥基材料的长期耐久性能。研究结果显示,硫酸根离子可以一定程度上抑制镁离子对水泥基材料的侵蚀破坏作用;镁离子对水泥基材料强度发展表现出持续的抑制作用且侵蚀溶液对水泥基材料的侵蚀破坏作用随镁离子浓度的提高而提高;水泥基材料的侵蚀破坏过程中无明显的外观破坏特征,其侵蚀破坏主要表现为水泥主要水化产物的分解破坏导致的水泥石胶结性能弱化和内部结构酥软。     

水泥基材料抗硫酸盐侵蚀方法对比分析

硫酸盐侵蚀是水泥基材料发生破坏的重要原因之一。本文对比国内外抗硫酸盐侵蚀试验方法,讨论了抗硫酸盐侵蚀试验方法和评价指标的优缺点,并针对目前水泥抗硫酸盐侵蚀试验方法存在的问题提出了一些建议,以期促进抗硫酸盐侵蚀评价方法的发展。     

10℃下不同水灰比水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

研究了不同水灰比对水泥砂浆试件在10℃下抗硫酸盐侵蚀的性能的影响,采用0.36与0.5两种水灰比的普通硅酸盐水泥、中抗硫水泥以及加入矿粉与硅灰的水泥砂浆试件,测试各试样在(10±1)℃的3％Na2SO4溶液中浸泡后的强度变化情况,综合考虑强度与抗蚀系数对砂浆抗硫酸盐侵蚀性能进行评价.结果表明:在10℃下0.36水灰比试件强度高于0.5水灰比试件,抗硫酸盐侵蚀性能随着水灰比的降低而提高;加入矿物掺合料明显改善了水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能,并且硅灰的含量越高效果越明显.砂浆抗硫酸盐侵蚀性能15％矿粉+3％硅灰>15％矿粉+1％硅灰>中抗硫水泥>普通硅酸盐水泥.     

复合盐-干湿循环对高强水泥基材料的侵蚀作用研究

采用XRD和SEM等测试手段研究了高强水泥基材料经过复合盐-干湿循环侵蚀后的抗压强度、氯离子渗透性、物相组成和微观结构等组成、结构与性能特征.结果表明:高强水泥基材料经过80次复合盐-干湿循环侵蚀后抗压强度损失率5.4％、抗氯离子渗透深度7.76 mm,材料抗压强度高达92.8 MPa,高强水泥基材料是一种抗复合盐-干湿循环侵蚀性能良好的海工混凝土材料.高强水泥基材料具有良好抗复合盐-干湿循环侵蚀性能的主要原因是材料具有水灰比小、水泥石致密、抗渗性好、初始强度高、能够形成复合盐侵蚀的水化产物少、可供形成干湿循环侵蚀的结构空间小、抵抗侵蚀产物生长的力强等材料组成、结构与性能特征.高强水泥基材料原料中水泥和硅灰用量分别仅有353 kg/m3和44 kg/m3,应用这一材料可以获得显著的技术经济效益.     

硬化粉煤灰水泥基材料水泥含量分析方法

本文在对原材料进行试验分析的基础上,研究了一种硬化粉煤灰水泥基材料水泥含量分析方法,结果误差在5％以内.本文对分析方法中氧化物的不同试验方法进行对比,化学分析法更适合本分析方法,误差较小;本方法同时可以分析粉煤灰含量.     

土壤环境中电场与硫酸盐对水泥基材料性能的影响及机理

在土壤环境中,脉冲电场与硫酸盐共同作用来模拟城市轨道交通环境,研究该环境对水泥基材料性能的影响.通过外观破坏、抗压强度、离子分布、扫描电子显微镜(SEM/EDS)及X射线衍射(XRD)等方法表征.研究表明:在土壤环境中,电场会加速SO2-4的迁移.电场条件下的SO2-4迁移量约为未施加电场的2~4倍;同时,电场条件下水泥基材料的抗压强度下降幅度约为未施加电场的4~10倍.表明城市轨道交通环境中的水泥基材料遭受比普通环境更为严重的硫酸盐侵蚀,应采取一定的措施预防和减缓.     

温度对高钙粉煤灰水泥基材料水化性能的影响

主要研究了高钙粉煤灰及由其配制的高钙粉煤灰水泥基材料在不同温度下的水化特性。结果表明,高钙粉煤灰中游离氧化钙在不同温度下的水化速度不同,而且,高钙粉煤灰在与水泥一起水化时的水化速度要远慢于其单独水化时的水化速度。合适的养护温度对高钙粉煤灰水泥基材料非常重要,高钙粉煤灰水泥基材料适宜制作蒸养水泥混凝土制品。     

矿渣掺量对水泥基材料抗硫酸镁侵蚀性能影响的研究

通过8个月的浸泡试验,系统研究了矿渣对水泥基材料抗硫酸镁侵蚀性的影响。结果表明,矿渣对水泥基材料抗硫酸镁侵蚀性能的影响存在着一个临界掺量。小于其临界时,矿渣对水泥基材料的抗硫酸镁侵蚀性能有改善作用,反之则有不利影响,且这种不利影响随矿渣掺量的增大呈二次多项式方程的方式加剧。     

矿渣微粉、粉煤灰水泥基材料的性能试验研究

研究了矿渣微粉、粉煤灰单掺以及矿渣微粉与粉煤灰双掺对砂浆和净浆（W／B=035）的流动度、强度的影响。结果表明：①随着掺合料的不断增加，无论是矿渣微粉、粉煤灰单掺还是矿渣微粉与粉煤灰双掺，都能改善砂浆和净浆的流动度；②对砂浆和净浆的强度而言，矿渣微粉单掺要比粉煤灰单掺以及矿渣微粉与粉煤灰双掺的效果好；③在本试验掺量范围内，随着矿物掺合料的增多，粉煤灰单掺的强度逐渐下降，矿渣微粉单掺的强度逐渐上升；④双掺时，在掺合料总量相同的情况下，矿渣微粉比例越大，砂浆和净浆的流动度变小，而强度会升高。     

矿物掺合料对水泥基材料抗硫酸镁侵蚀性能影响的研究

通过8个月的浸泡试验,系统研究了粉煤灰和煤矸石对水泥基材料抗硫酸镁侵蚀性的影响。结果表明,粉煤灰和煤矸石矿物掺合料对水泥基材料抗硫酸镁侵蚀性能的影响都存在着临界掺量。小于其临界掺量的掺合料对水泥基材料的抗硫酸镁侵蚀性能有改善作用,反之则有不利影响,且这种不利影响随掺合料掺量的增大呈二次多项式方程的方式加剧。     

粉煤灰改性磷酸镁水泥耐久性能的试验研究

以粉煤灰作为改性材料取代部分镁砂改性MPC砂浆,研究了不同粉煤灰掺量对改性MPC砂浆抗压强度、耐水性能、耐腐蚀性能的影响,并通过SEM考察了粉煤灰对砂浆微观结构的影响。结果表明:粉煤灰能大幅提高MPC砂浆的中后期抗压强度,存在一个最佳掺量,以10%-20%为宜;粉煤灰可显著改善MPC砂浆的耐水性能、耐酸碱腐蚀性能,MPC+20%粉煤灰砂浆的60d强度保留系数(Wn)及耐腐蚀系数(Kn)均接近0.8;MPC砂浆自身即具有较好的耐盐性能,粉煤灰对其耐盐性影响较小;粉煤灰可以填充水化产物之间的孔隙,提高基体密实度,改善砂浆力学及耐久性能。     

水胶比及粉煤灰掺量对混凝土抗硫酸盐、镁盐双重侵蚀性能的影响

对不同水胶比及不同粉煤灰掺量的普通硅酸盐水泥胶砂试件,进行不同浓度的硫酸盐、镁盐双重侵蚀试验,探讨普通硅酸盐水泥混凝土在双重侵蚀环境中的抗侵蚀性能.试验结果表明：在较低浓度双重侵蚀溶液中,降低水胶比、增加粉煤灰掺量,可在一定程度上提高试件的抗双重侵蚀能力;但在高浓度双重侵蚀环境中,普通硅酸盐水泥胶砂试件即使降低水胶比、增大粉煤灰掺量,也难以有效抵抗侵蚀破坏.     

阿利特高炉矿渣水泥的耐久性能研究

对矿渣掺加比例达到75%的阿利特高炉矿渣水泥耐久性进行了研究,其强度在28d至6个月期间继续增长;胶砂试体湿涨和干缩率略低于硅酸盐水泥样品数值;这种水泥有很高的抗硫酸盐侵蚀能力.     

聚羧酸系减水剂作为水泥助磨剂应用的初步研究

试验研究了聚羧酸系减水剂(PCE)作为水泥助磨剂使用时的助磨效果、所制水泥与PCE适应性及其对水泥水化温升速率的影响,分析了PCE作为水泥助磨剂使用的经济性。结果表明:PCE具有显著的助磨效果,但助磨效果不如TEA优异。由PCE和TEA磨制的水泥(两者掺量均为熟料质量的0.04%)均延缓了水泥的水化速率,但TEA磨制的水泥与PCE适应性不良,而PCE磨制的水泥与PCE适应性良好。从经济性和性能提升空间角度考虑,PCE作为水泥助磨剂应用于水泥生产中具有良好的应用前景。     

磷酸镁水泥混凝土耐久性试验研究

系统研究了磷酸镁水泥混凝土的干缩、耐水、抗渗和耐腐蚀性能.结果表明,磷酸镁水泥经复配10％普通硅酸盐水泥、10％粉煤灰、5％生石膏、0.3％多聚磷酸钠后,砂浆干缩率大幅降低,混凝土干缩率早期高、后期低.磷酸镁水泥混凝土耐水性较差,掺入硅溶胶或HEA防水剂可显著改善其耐水性,同时可显著提高其抗渗性,由于孔隙率降低和孔隙结构得到显著改善,硅溶胶改善抗渗性的效果更佳.氯盐与硫酸盐腐蚀试验结果表明,磷酸镁水泥混凝土具有较好的耐腐蚀性能.     

钢渣粉掺量对混凝土耐久性能的影响

对钢渣粉掺量对于混凝土碳化、氯离子渗透及混凝土气渗系数三个方面的影响的试验研究,结果显示钢渣粉掺量在10%~20%之间时,对混凝土耐久性能的影响最低。     

高温热害隧洞衬砌混凝土早期抗裂性能试验研究

通过建立正交试验并使用刀口法研究温度、水胶比和粉煤灰掺量对高温热害隧洞衬砌混凝土早期抗裂性的影响,结果表明:温度、水胶比和粉煤灰掺量三个因素中,温度是影响混凝土早期抗裂性的主要因素,粉煤灰掺量次之,水胶比对试验指标无明显影响。混凝土早期抗裂性能随温度的增加而降低;当温度高于60℃时,粉煤灰对提高混凝土的早期抗裂性有明显贡献,试验确定的最优粉煤灰掺量为25%;由最优尺度回归模型建立的方程为单位面积总开裂面积=0.879×温度-0.178×粉煤灰掺量。     

Ca(OH)_2碱激发剂对水泥胶砂强度影响的试验研究

选用Ca(OH)_2作碱激发剂,采取物理激发的方式,研究了碱激发剂对水泥力学性能变化的影响。研究了不同浓度、不同龄期下水泥胶砂强度变化。试验结果表明,不同浓度的Ca(OH)_2溶液作为碱激发剂后,对水泥的早期、中后期强度均有提升,抗折强度明显提升,抗压强度提升不明显,0.1mol/L溶液较其他浓度溶液,在提升水泥胶砂抗折强度方面作用显著。     

基于灰色Verhulst模型对粉煤灰水泥土的强度研究

通过对固定水泥掺入量6%的黄土状土,分别掺入5%、10%、15%、20%的粉煤灰,采用无侧限抗压强度试验测定在7d、14d、21d、28d、35d、49d等六个龄期时,各类试样的无侧限抗压强度,并依据灰色Verhulst模型,对试验数据建立预测模型,参考短缺时间内,各类试样的强度变化规律,预测较长时期各类粉煤灰水泥土的无侧限抗压强度发展趋势,同时还预测了试验采用的各类粉煤灰水泥土稳定后的固化强度分别为2.85MPa、3.05MPa、3.67MPa、3.50MPa、2.46MPa。