硫铝酸盐水泥混凝土抗高浓度硫酸镁侵蚀性能研究

新疆南疆部分干旱多盐碱地区混凝土建筑物面临高浓度硫酸盐、镁盐双重侵蚀破坏问题。通过水泥抗硫酸盐侵蚀试验方法(K法)研究了水灰比、侵蚀溶液浓度、侵蚀龄期等对硫铝酸盐水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀能力的影响,并采用宏观观测和扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)等微观观测方法,分析和揭示其抗硫酸盐侵蚀机理。结果表明,降低水胶比能有效提高硫铝酸盐水泥胶砂试件抗高浓度硫酸盐、镁盐侵蚀性能;在镁离子浓度一定时,侵蚀溶液对硫铝酸盐水泥胶砂试件的双重侵蚀破坏作用与硫酸根离子浓度具有明显的相关性;石膏的大量生成是造成胶砂试件表面剥蚀破坏的主要原因。更多还原     

混凝土硫酸盐侵蚀影响因素的试验研究

硫酸盐侵蚀混凝土使建筑物在没有达到预期的设计使用寿命时就发生破坏,混凝土的配合比(水灰比和胶砂比)、尺寸及预养方式是否影响硫酸盐的侵蚀速度。该文以胶砂试件的抗折抗蚀系数和抗压抗蚀系数作为评定的标准,试件的制备过程按照GB/T 17671-1999,选有代表性的硫酸钠和硫酸镁溶液作为浸蚀溶液,并使溶液浓度保持其设定值,溶液每隔28 d更换一次,在规定龄期测试件强度。结果表明:试件的水灰比越大,胶砂比越小,尺寸越小(比表面积越大),侵蚀速度越快;提高预养温度、缩短预养时间可以加快侵蚀速度;硫酸镁侵蚀破坏的速度比硫酸钠侵蚀慢。对硫酸钠型侵蚀,采用抗折抗蚀系数作为判定指标较为合理,对硫酸镁型侵蚀,应该综合考虑抗折抗蚀系数和抗压抗蚀系数。     

水灰比、养护龄期和表面涂料对混凝土氯离子扩散影响的试验研究

通过试验,研究了水灰比、养护龄期和表面涂料对混凝土氯离子扩散的影响。研究表明:对于给定的水灰比,混凝土氯离子扩散系数随着养护龄期的增大而不断减小;对于给定的养护龄期,混凝土氯离子扩散系数则随着水灰比的增大而增大。当水灰比为0.4至0.6、养护龄期为7 d至28 d时,丙烯酸酯、JSA聚合物和环氧树脂3种涂料均能在不同程度上提高混凝土抗氯离子侵蚀能力,但环氧树脂的效果要明显好于其余两种涂料。     

高抗硫酸盐水泥混凝土抗硫酸盐、镁盐双重侵蚀性能初探

为探讨高抗硫水泥混凝土在硫酸盐、镁盐双重侵蚀环境下的抗侵蚀性能,对不同水灰比的高抗 硫水泥胶砂试件,进行不同浓度的硫酸盐、镁盐双重侵蚀试验,试验结果表明:高抗硫水泥混凝土只能抵 抗低浓度（ＳＯ42－≤2500ｍｇ／Ｌ,Ｍｇ2＋≤600ｍｇ／Ｌ）硫酸盐、镁盐的双重侵蚀,难以抵抗较高浓度硫酸盐、镁 盐的双重侵蚀;在低浓度双重侵蚀环境中,降低水灰比有利于增强高抗硫酸盐水泥混凝土的抗蚀能力。     

水泥-石灰石基胶凝材料抗硫酸盐侵蚀机理研究

往水泥基胶凝材料中掺入石灰石粉虽可有效提高其早期强度和抗渗性,但同时会带来硫酸盐侵蚀问题。将掺有石灰石粉的水泥胶砂试件放入5%的Na2SO4溶液中进行长期浸泡腐蚀,然后测试试件强度,并对其进行XRD分析和SEM观察。研究结果表明:在硫酸盐侵蚀下,试件中生成石膏晶体造成试件劣化;侵蚀反应还造成碳铝酸钙水化产物的分解,促使试件腐蚀破坏;石膏膨胀和水化产物分解的共同作用是造成掺石灰石粉水泥基胶凝材料破坏的主要原因。     

硫铝酸盐水泥混凝土抗侵蚀性能试验研究

齐古水库是以灌溉、供水、防洪、反调节等综合开发任务为主的中型水利工程。在修建齐古水库时通过配置不同水胶比的硫铝酸盐水泥胶砂试件进行不同类型侵蚀溶液的侵蚀试验,研究其不同类型、不同浓度及不同水胶比等侵蚀溶液对硫铝酸盐水泥混凝土抗侵蚀性能的影响,并通过测试进一步分析硫铝酸盐水泥混凝土在不同类型侵蚀溶液中的抗侵蚀机理。结果表明,硫铝酸盐水泥试件在硫酸盐侵蚀中表现出较好的抗侵蚀能力,侵蚀产物主要生成钙矾石,且对提高试件的强度有一定的作用;在镁盐侵蚀溶液中主要生成氢氧化镁与水化硅酸镁,对试件的强度会产生一些不利影响;而在硫酸盐与镁盐双重侵蚀溶液中,具备两种侵蚀的综合特点,但抗侵蚀能力高于纯镁盐侵蚀环境。     

胶凝砂砾石材料抗压强度影响因素研究

胶凝砂砾石材料作为一种新型的筑坝材料,力学特性受水泥用量、粉煤灰掺量、水胶比、砂率、骨料级配、龄期等因素的影响。通过大量不同配合比试验,研究胶凝砂砾石材料抗压强度随水胶比、砂率、水泥用量、粉煤灰掺量等因素变化的规律。砂率在工程常见范围0.1~0.4内时,胶凝砂砾石材料存在最优砂率,为0.2,对应最优水胶比为1.0~1.4;砂率高时最优水胶比取上限,反之取下限,最优砂率对应的最优水胶比为1.1左右。胶凝砂砾石材料中水泥用量每增加10kg/m~3,立方体试件28 d抗压强度可提高15%~20%;粉煤灰掺量每增加10 kg/m~3,立方体试件28 d抗压强度均有所增大,增大幅度为1%~10%。试件尺寸及骨料级配对材料抗压强度影响显著。     

水利工程中防渗结构多类型材料单轴试验研究

为研究某水利枢纽工程中防渗墙结构多类型混合料力学特征,设计开展了不同因素影响特性试验。研究了水灰比对混合料抗压强度抑制效应,且水土比降低,可提高水灰比对混合料强度的抑制效应;高水灰比混合料塑性变形能力较强,峰值应变最大。获得了水土比与混合料抗压强度为负相关,但在水灰比为6试验方案中,水土比在低于5.5时,强度为递增,各水土比方案中强度最大为水土比5.5,两个养护龄期下分别达101.4 kPa、171.9 kPa;水土比对峰值应变影响较弱。研究了养护龄期与混合料强度为正相关,同一配合比中养护30 d试样抗压强度相比养护15 d增大了33.8%;水泥可提升养护龄期对强度促进效应,但土含量在养护龄期促进强度效应中具有上限性。研究成果可为水利工程中多类型混合料的应用认识提供参考。     

浅谈快速推定水泥胶砂强度试验方法

本方法采用ＧＢ１７７～８５规定配比及用量的水泥胶砂，加入专用促凝剂，经搅拌振动开成，立即将带模的试件放入压蒸锅中压蒸养护１．５小时，试件压蒸立即折模进秆抗压强度试验，以测得快硬胶砂强度值，根据已建立的同村料的水泥胶砂强度推定式，推定出标准养护２８天令期的水泥胶砂抗压强度值。     

激发剂对风积沙微粉强度的影响

为了更好地将风积沙用作辅助胶凝材料,采用激发剂与风积沙一体化磨粉的方式,对风积沙进行活化试验。试验结果表明:风积沙微粉等质量替代30%水泥时,碱类与醇胺类激发剂对风积沙微粉的活化效果好于硫酸盐类激发剂;通过正交试验确定的复合激发剂能显著提高风积沙微粉胶砂的后期抗压强度,7 d抗压强度比提高了11%,28 d提高了13%;对风积沙微粉28 d的水化产物进行SEM试验,发现掺复合激发剂风积沙微粉胶砂试件生成物中存在丰富的纤维团簇状C-S-H凝胶与细长柱状AFt晶体相互交织,形成空间网状结构,填充在孔隙中,使胶砂试件结构致密。研究成果可为以后风积沙微粉的工程应用提供技术理论依据。     

水灰比和偏高岭土掺量对硫铝酸盐水泥基材料性能的影响

为了研究水灰比和偏高岭土掺量对硫酸铝盐水泥的流动度、收缩率和力学性能的影响,以龙门石窟裂隙防渗的灌浆工程为例,开展流动性试验、力学性能试验及干缩性能试验。结果表明硫铝酸盐水泥初始流动度大小与水灰比、偏高岭土掺量均成正比;水灰比越高,微膨胀率越低,甚至出现一定收缩,整体上膨胀率随偏高岭土掺量增大而变大;抗压强度大小与水灰比、偏高岭土掺量均成反比;7 d的抗折强度随偏高岭土掺量增大而减小,养护28 d的抗折强度恰恰相反;抗折强度随水灰比的增大而减小,且回落幅度相对较大;黏结强度随水灰比先增大后减小,随偏高岭土掺量增加,黏结强度整体上有所增加,在水灰比为0.5时,出现1个峰值。 试验结果可为龙门石窟的现场灌浆试验提供理论依据,也可为同类石质文物的灌浆修复研究提供参考。     

环境因素对混凝土氯离子侵蚀对流区的影响研究

以人工气候环境和感潮河口自然环境下的混凝土试件为研究对象,通过试验检测,研究了不同环境条件下水灰比和腐蚀时间对混凝土中对流区深度的影响。试验结果表明,人工气候环境和感潮河口自然环境下,水灰比对对流区深度的影响并不明显,延长腐蚀时间会适当增加对流区的深度。     

骨料及水灰比对透水混凝土性能的影响

为了研究骨料粒径及水灰比对透水混凝土力学特性及透水性影响,分别选取了骨料粒径2.5～6 mm、6～10 mm、10～16 mm以及16～20 mm四种范围单一级配碎石,制作了水灰比在0.25～0.34范围内的透水混凝土试样。通过单轴压缩试验及透水系数测试试验,得到了不同水灰比及不同粒径范围的透水混凝土试样应力应变曲线、抗压强度、峰值应变、吸收功及透水系数等力学及物理性能,分析了骨料粒径、水灰比对材料抗压强度、吸收功及透水系数等影响,并在试验结果基础上,建立了材料抗压强度同透水系数之间关系。结果表明:骨料粒径为2.5～6 mm、6～10 mm、10～16 mm透水混凝土抗压强度、应变峰值、吸收功在水灰比0.25～0.31范围内,随水灰比的增加而增加,当水灰比超过0.31时,随着水灰比增加而减小;材料的透水系数随着水灰比的增加而减小;材料的抗压强度同透水系数之间近似服从线性关系。研究成果可为透水混凝土配合比设计提供借鉴作用。     

大掺量粉煤灰混凝土的抗碳化性能研究

采用快速碳化试验方法研究了粉煤灰超量取代水泥量分别为0、20%、40%、60%、80%的粉煤灰混凝土在不同水胶比情况下的碳化性能。试验研究表明:粉煤灰掺量和水胶比是大掺量粉煤灰混凝土抗碳化的重要因素,其中水胶比是关键因素。在保证低水胶比的情况下,大掺量粉煤灰混凝土的抗碳化性能可以满足工程要求;大掺量粉煤灰混凝土的碳化深度随龄期的延长而增加。     

类砂岩相似材料配合比方案试验研究

以白垩系中粒砂岩为模拟对象,采用细砂、高强水泥、细石膏、铁粉、蒸馏水为基础原料配制类砂岩相似材料。根据正交设计试验方法,确定以水灰比、骨料与水泥质量比、铁粉掺入量为控制因素的3因素3水平正交设计方案,利用极差敏感分析法分析以上因素对饱和密度、声波波速、导热系数、单轴抗压强度的影响。试验结果表明:骨料与水泥质量比对饱和密度、声波波速和单轴抗压强度起主导作用,且随着骨料与水泥质量比的增大,饱和密度及声波波速均显著降低;铁粉掺入量对导热系数起主导作用,掺入量增大,导热系数增加明显。通过多元线性回归分析,推算得到类砂岩材料的最优质量配合比方案,即水灰比0.53,骨料与水泥质量比0.45,掺入物质量分数4.2%,根据该配合比制作的类砂岩材料与白垩系砂岩各项参数值非常接近。     

高浓度全尾砂充填料浆流变特性试验研究

为探究某矿全尾砂充填料浆的流变特性,利用MCR52流变仪对不同浓度和灰砂比的全尾砂充填料浆进行流变参数测试,同时进行了扩展度测定。结果表明:对充填料浆流变特性的影响程度由大到小依次为质量浓度、灰砂比;料浆质量浓度相同时,屈服应力和平均黏度均随胶凝材料掺量的减小而减小,扩展度增大;料浆灰砂比相同时,屈服应力和平均黏度随料浆质量浓度增大而增大,扩展度减小;充填料浆浓度由76%增大至78%时,屈服应力、平均黏度陡增2~3倍,扩展度急剧减小,浓度低的充填料浆流动性能较好;全尾砂充填料浆具有“剪切变稀”的明显特征,扩展度可直观表征料浆的流动性能。     

加重微粒混凝土模型材料力学特性试验研究

针对模型结构自身质量损失过大而导致的惯性力失真效应等问题,为准确了解模型试验中加重微粒混凝土的力学性能、合理选取结构相似材料,基于正交试验方法,以水灰比、骨胶比、细砂率、重率及石灰比为考量因素,通过密度测试、强度测试和弹性模量测试对该材料进行了研究,借助直观法和方差法对试验结果进行了分析,初步获得了模型材料原料组成对该种材料强度特性的影响规律。结果表明: 原料组份变化对模型材料的物理力学指标及力学特性具有明显影响,极差法和方差法的分析结果大致相同; 重晶石砂在微粒混凝土模型材料中的应用效果较好,重率为调节材料密度的主控指标,并且能够实现材料其他力学参数的稳定调节; 水灰比与抗压强度和弹性模量负相关,增大水灰比将致使抗压强度和弹模迅速降低。试验结果为进一步研究模型试验中结构微粒混凝土材料的制备提供了参考。     

基于均匀设计的高地温隧洞衬砌混凝土抗压强度影响规律研究

以分析高地温隧洞环境对衬砌混凝土性能的影响规律为目标,采用高地温湿度养护箱模拟高地温隧洞中的温湿环境,进行衬砌混凝土的养护,利用均匀设计的试验方法获得较为全面的试验数据,通过回归分析得到不同养护龄期的回归方程,归纳出温度、水胶比、砂率三个主要因素对衬砌混凝土单轴抗压强度的影响规律。结果表明:通过回归方程,温度、水胶比及砂率均可找到一个最优值(如水胶比为0.42、砂率为45%、养护温度为57℃)使得衬砌混凝土的单轴抗压强度达到最大值;随养护温度的升高,最大衬砌混凝土单轴抗压强度对应的水胶比及砂率均有所增大,如养护龄期为28 d时,水胶比为0.31(养护温度55℃)、0.52(养护温度115℃)。因此,混凝土养护温度较高时,应适当增大水胶比及砂率。     

大坝混凝土界面力学性能的测试与数值模拟研究

提出了一种测试大坝全级配混凝土界面力学性能的试验分析方法,通过钻芯、切割、研磨、制备含界面小试件(15 mm x 30 mm x 120 mm长方体),采用高精度位移传感器(分辫率0. O 1 N,m ) , 微变形夹具和数据处理系统,对配合比优化前后的三峡大坝混凝土的界面强度进行了测试研究,涉及的大骨料区域应力应变的量化成果鲜有文献报道。测试结果发现,混凝土界面强度测值虽有离散,但大体分布在一定范围内,规律上配合比优化后0. 5水胶比的混凝土平均界面强度大于配合比优化前 0. 6水胶比的混凝土近30%,且更接近砂浆强度本体,接近度高约10%。根据对混凝土细观数值模拟研究表明,以实测界面强度为参数,通过损伤和尺寸系数修正,计算得到的混凝土宏观轴拉强度与试验测值相近,且随细观界面强度提高而增长。本文的研究结果进一步表明通过优化配合比改善混凝土细观界面强度,使得界面强度更加接近砂浆本体的强度,可提高混凝土的宏观力学性能。     

再生骨料混凝土单轴受压试验研究

为研究再生骨料混凝土在单轴受压情况下的本构关系,以某道路废弃混凝土作为再生骨料,制作了45个尺寸为150 mm×150 mm×300 mm的棱柱体试件,研究再生骨料混凝土在不同取代率、不同水灰比下的单轴受压应力-应变关系,建立了再生骨料混凝土的本构关系。结果表明:随着再生骨料取代率的增加,再生骨料混凝土的峰值应力f_c整体呈先减小、后小幅度增大再减小的变化趋势;峰值应变ε₀整体呈先增大、后减小的变化趋势;随着水灰比的增加,峰值应力f_c由于取代率的不同而呈现不同的变化趋势,但总体上呈下降趋势;峰值应变ε₀基本均呈先增大、然后基本不变或略微减小的趋势。总体而言,再生骨料混凝土的峰值应力略小于天然混凝土,再生骨料混凝土的应变略大于天然混凝土。研究成果可为再生骨料混凝土的推广应用提供技术支持和参考。