大掺量矿物掺合料对预拌混凝土碳化的影响

为探明造成预拌混凝土碳化现象严重的原因,着重研究了较大程度地掺入各种矿物掺合料对其抗碳化性能的影响.结果表明:总胶凝材料量为380 kg/m3的混凝土,当大量掺入矿粉、Ⅱ级粉煤灰、高钙灰时,混凝土的28 d加速碳化深度是无矿物掺合料的3倍以上,即大量掺入矿物掺合料,会使混凝土抗碳化的能力大幅降低.     

再生粗骨料混凝土碳化分析的多场耦合模型及验证

再生粗骨料混凝土的碳化是一个复杂的物理扩散和化学反应过程,其分析和预测较为困难。鉴于此,基于再生粗骨料混凝土的碳化机理,结合再生粗骨料混凝土中CO_2的扩散定律和可碳化物质的质量守恒定律,综合考虑再生粗骨料混凝土中CO_2的有效扩散系数、碳化反应速率系数、可碳化物质的量、再生粗骨料的表面附着砂浆等重要参数的影响,建立了再生粗骨料混凝土碳化分析的多场耦合模型,并通过试验数据验证了模型的有效性和适用性。     

不同养护龄期矿物掺合料自密实混凝土 碳化性能试验

设计了单掺粉煤灰、矿粉、石灰石粉、双掺粉煤灰矿粉、双掺粉煤灰石灰石粉5个系列的自密实混凝土试件,通过不同养护龄期的快速碳化试验研究不同矿物掺合料对自密实混凝土抗碳化性能的影响,并与普通混凝土抗碳化性能做对比。结果表明:养护龄期98 d左右,单掺矿粉的自密实混凝土抗碳化性能最好;养护龄期超过98 d的矿物掺合料自密实混凝土碳化深度逐渐增大;单掺石灰石粉自密实混凝土,其碳化深度值受养护龄期影响不大;矿物掺合料自密实混凝土等量取代水泥是有优势的。     

矿物掺合料对混凝土抗碳化性能影响的灰色关联分析

通过改变矿渣、粉煤灰的掺量和组合方式以及水胶比,分析了矿物掺合料对混凝土抗碳化性能的影响。同时,基于灰色关联理论对混凝土抗碳化性能受各因素的影响程度进行了定量分析,并结合硬化浆体水化产物的化学组成分析探讨了矿物掺合料的影响机理。研究结果表明：掺入矿物掺合料和增大水胶比均会使混凝土碳化深度增大,当单掺I级粉煤灰掺量超过40%后,混凝土碳化深度增长速度极快;在总掺量一致的前提下,复掺矿物掺合料组的混凝土抗碳化性能要优于单掺粉煤灰组的混凝土;矿渣和粉煤灰的不同组合方式中,S105矿渣+I级粉煤灰组的混凝土碳化深度最大;各影响因素对混凝土抗碳化性能的影响程度从高到低排序为水胶比>单掺I级粉煤灰掺量>复掺S95矿渣+I级粉煤灰总量>矿物掺合料组合方式;XRD分析表明,随着粉煤灰掺量的增加,Ca(OH)₂的衍射峰高度逐渐降低,说明粉煤灰的火山灰反应消耗了大量的Ca(OH)₂,从而逐步降低了混凝土的抗碳化性能。     

矿物掺合料混凝土早期碳化深度计算模型

通过自然暴露环境下多种掺料混凝土(掺粉煤灰、矿粉、煤矸石)的碳化试验,分析碳化时间、养护时间对掺料混凝土早期碳化深度发展规律的影响。研究结果表明:掺料混凝土的碳化深度在浇筑后的90 d内发展极快,90～180 d由于回碱现象碳化深度发展较慢,180 d后碳化深度继续发展并趋于稳定;掺料混凝土的碳化深度与其碳化时间的平方根呈线性关系;混凝土早期碳化速度随养护时间的延长而减慢,单掺、双掺、三掺混凝土的减慢程度依次减弱。结合前期研究成果,考虑掺料种类及掺量、养护时间、碳化时间、碳化部位、水胶比等因素建立了掺料混凝土早期碳化深度的计算模型,与其他试验结果对比验证了模型的适用性。     

矿物掺合料对混凝土抗压强度增长及碳化速度的影响试验研究

利用当地工程上实际使用的原材料,采用粉煤灰单掺、粉煤灰与矿粉双掺配制了C20、C30、C40、C50等不同强度等级的泵送混凝土;试验研究了自然养护条件下7~180d不同龄期的抗压强度和碳化深度;分析总结了单掺、双掺、不同掺量等因素对不同龄期、不同强度等级混凝土的强度和碳化的影响规律。     

废弃矿物掺合料水工混凝土抗碳化性能试验研究

通过加速碳化方法,研究了水工混凝土单掺花岗岩石粉、单掺粉煤灰及双掺花岗岩石粉及粉煤灰时的抗碳化性能。结果表明,水工混凝土双掺矿物掺合料时的抗碳化性能优于单掺矿物掺合料时的抗碳化性能,且混凝土抗碳化性能随着矿物掺合料掺量及细度的变化,呈现规律性变化。     

矿物掺合料与混凝土的可持续发展

本文介绍了可持续发展的战略意义以及矿物掺合料与混凝土可持续发展的关系,希望推动矿物掺合料的应用。     

活性掺合料对混凝土抗碳化耐久性的影响

通过混凝土快速碳化试验，针对南京地铁主体工程的C30泵送混凝土，研究了粉煤灰和矿渣微粉对混凝土抗碳化耐久性的影响，从而论证南京地铁主体工程钢筋混凝土结构抗碳化耐久性可满足100年的设计使用寿命。     

The influence of mineral admixtures on the short and long-term performance of concrete

This paper presents a laboratory study on the performance of concrete by adding mineral admixtures, silica fumes (SF) or/and fly ash (FA). Performance of the concrete mixes was determined with short and long-term tests, which include compressive strength, porosity, capillary absorption, wet–dry cycle and accelerated carbonation. The test results, in general, showed that mineral admixtures improved the performance of concretes. SF contributed to both short and long-term properties of concrete, whereas FA shows its beneficial effect in a relatively longer time. As far as the compressive strength is concerned, adding of both SF and FA slightly increased compressive strength, but contributed more to the improvement of transport properties of concretes.     

矿物掺和料对混凝土抗氯离子渗透性能的研究

通过测定混凝土试件的氯离子渗透电量,研究了粉煤灰、矿渣、硅灰和膨胀剂对混凝土抗氯离子渗透性能的影响。     

外加剂与矿物掺合料对混凝土抗硫酸盐侵蚀的有效性研究

本文通过2年多的砂浆棒浸泡试验，系统研究了高效减水剂、膨胀剂、硅灰、粉煤灰等常用外加剂与矿物掺合料对混凝土抗硫酸盐、硫酸侵蚀作用的有效性。结果表明，高效减水剂提高密实度只能延缓混凝土的侵蚀破坏；膨胀剂、硅灰、粉煤灰能显著提高温凝土的抗蚀性，但抗蚀系数的经时变化规律不同。     

混凝土碳化深度模型与仿真研究

采用PSO-BP神经网络建立各影响因素与部分碳化区长度的关系模型,通过MATLAB仿真软件对模型进行训练,逐步改善影响部分碳化区长度的各因素权值,使网络样本的实际输出与期望输出误差和均方差达到最小.试验验证了该模型的逼真性、可行性与强健性.结果表明,该模型能够对钢筋混凝土部分碳化区长度进行预测,为混凝土结构耐久性设计、评估和寿命预测提供科学指导.     

干燥环境条件下大掺量矿物掺合料高强混凝土的抗冻性

用快冻法研究了单掺铝酸盐膨胀剂和钢纤维及其复合对大掺昔矿物掺合料混凝土抗冻性的影响.结果表明:大掺量矿物掺合料高强混凝土(HSC)具有较好的抗冻性,但是其抗冻性对养护环境相对湿度(RH)非常敏感,干燥养护条件下的冻融寿命仅有标准养护的38%～40%.单掺2%钢纤维在保证其抗冻性不变的基础上,可改善其抗冻性对养护环境RH的敏感性.单掺10%膨胀剂能够降低大掺量矿物掺合料HSC的抗冻性对养护环境湿度的敏感性,但是其冻融寿命降低了34%.此外,在改善大掺量矿物掺合料高强混凝土的抗冻性及其湿度敏感性方面,复合掺加膨胀剂和纤维的效果并不比单掺膨胀剂或纤维的效果更好.     

激发剂在大掺量掺合料混凝土中的试验研究

通过试验对低水泥含量的大掺量复合掺合料混凝土的制备方法进行了分析比较.结果表明:在混凝土中掺粉煤灰和矿渣能取代大量的水泥,同时掺入有效的激发剂和减水剂能够保证混凝土的强度和其它性能,提出了激发剂是开发大掺量复合掺合料混凝土的关键的观点.     

复合掺合料对泡沫混凝土防水抗渗性能的影响

研究了水胶比和复合掺合料对700级泡沫混凝土抗压强度、吸水率及防水抗渗性能的影响,结果表明,水胶比为0.45~0.50时,制备的700级泡沫混凝土的抗压强度较高;粉煤灰和矿粉复合、粉煤灰和石灰石粉复合能提高泡沫混凝土的抗压强度和抗渗性能、降低吸水率,质量吸水率最高能降低25%,体积吸水率最高能降低24%,抗渗高度能降低5 mm;但粉煤灰和硅灰复掺、石灰石粉和硅灰复掺对泡沫混凝土的抗压强度不利,且对泡沫混凝土的抗渗性能提高不明显。     

西园隧洞混凝土碳化耐久年限的预测研究

探讨了建立预测混凝土碳化深度的实用随机模型并进行其有关系数分析研究的基本方法,目的是预测混凝土剩余碳化寿命,以对碳化破损混凝土结构在及时作出维修加固的决策方面提供科学依据.通过西园隧洞的实例验证,该预测方法是实用的、可靠的,可为其他类似新建工程的混凝土耐久性设计、混凝土结构服役期的抗碳化维护等方面提供参考借鉴.