大掺量粉煤灰混凝土抗碳化性能研究

通过快速碳化试验,系统研究了水胶比、养护龄期和激发剂等因素对掺量为50％和60％的粉煤灰混凝土抗碳化性能的影响.研究结果表明:水胶比和养护龄期对其抗碳化性能的影响比较明显,尤其是在长期养护情况下;而激发剂对其影响并不明显.当养护龄期从28 d增到365 d时,对掺量为50％、60％的粉煤灰混凝土,其快速碳化28 d的碳化深度从9.3、13.7 mm分别降到6.7、9.0mm,抗碳化性能明显改善.     

引气混凝土的抗碳化性能研究

分别研究了不同浆骨比、含气量和水胶比情况下,掺入粉煤灰后高耐久性混凝土的抗碳化性能和抗氯离子渗透性能。研究结果表明:碳化深度随粉煤灰掺量的增加而增大;氯离子扩散系数随粉煤灰掺量的增加而减小,当粉煤灰掺量超过一定掺量时氯离子扩散系数又随粉煤灰掺量的增加而增加。碳化深度、氯离子扩散系数随含气量增加而减小,而当含气量大于4%时,碳化深度、氯离子扩散系数又随含气量的增加而增大;碳化深度、氯离子扩散系数随浆骨比(32.5/67.5至37.5/62.5)的增大而增大;水胶比越小的抗碳化性能越好、氯离子扩散系数越小。     

基于混凝土碳化耐久性的粉煤灰临界掺量

为了得到保证混凝土碳化耐久性前提下,在0.36~0.60范围内各水胶比(mW/mB)混凝土的临界粉煤灰掺量(wFA,c),在CO2体积分数(20±3)%,温度(20±2)℃,相对湿度(70±5)%的条件下进行加速碳化试验,测试了水胶比0.36,0.43,0.50,粉煤灰掺量(wFA)0%,20%,40%,60%以及水胶比0.60,粉煤灰掺量0%的混凝土碳化深度,混凝土试件经7d自然养护,自然养护期间日均气温为12.8℃.定量分析了水胶比与粉煤灰掺量对混凝土碳化性能的影响规律,建立了20mm碳化深度下混凝土临界粉煤灰掺量与水胶比之间关系的数学模型.结果表明:在各水胶比条件下,混凝土碳化深度均随粉煤灰掺量的增加而增大,当粉煤灰掺量超过20%以后,混凝土碳化速率均明显提高;混凝土碳化耐久性随水胶比增大而加速劣化.20mm碳化深度下混凝土临界粉煤灰掺量与水胶比之间关系的数学模型为:wFA,c=174.8-280.9mW/mB.根据该数学模型,在给定的水胶比条件下能计算出确保混凝土碳化耐久性的临界粉煤灰掺量.     

掺粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透性试验研究

本文对不同水胶比、不同粉煤灰掺量下的混凝土,利用ASTM C1202试验方法,测定了在标准养护条件下14d、28d和90d的6h电通量值。结果表明,标准养护28d时,适当粉煤灰掺量下,低水胶比的混凝土比高水胶比的混凝土具有更好的抗氯离子渗透性能;水胶比0.5以上时,水化早期随着粉煤灰掺量的增加混凝土电通量增加,水化后期则随着粉煤灰掺量的增加电通量急剧下降;0.35以下水胶比的混凝土氯离子抗渗透性能高于0.5以上水胶比的混凝土,且掺粉煤灰混凝土更适合采用长龄期的电通量来评价混凝土的抗氯离子渗透性能。     

粉煤灰掺量和养护条件不同对混凝土力学性能及抗碳化性能研究

本文主要研究粉煤灰掺量、养护条件对不同强度等级混凝土力学性能与抗碳化性能的影响,混凝土强度等级采用C30、C40、C50,粉煤灰掺量为0%、10%、20%、30%,水胶比为0.46、0.38、0.34,养护方式为标准养护、自然养护。试验结果表明:粉煤灰在相同或不同条件养护下,粉煤灰掺量都不宜超过20%;粉煤灰混凝土的抗碳化性能随水胶比的降低而减少;标准养护下粉煤灰混凝土的碳化深度低于自然养护条件。     

HCSA膨胀剂对大掺量粉煤灰混凝土抗碳化性能影响

本文研究了自然条件下,不同膨胀剂掺量对大掺量粉煤灰混凝土抗碳化性能的影响,并研究了早期养护时间对大掺量粉煤灰混凝土抗碳化性能的影响。结果表明,在自然碳化条件下,70d龄期之前,碳化深度增长较快,而后随着龄期的逐渐延长,碳化速率逐渐变缓,180d到360d龄期之间,碳化深度已出现下降趋势;适量的HCSA膨胀剂对大掺量粉煤灰混凝土的早期抗碳化能力的改善有一定的作用;与未掺加膨胀剂的大掺量粉煤灰混凝土相比,6%HCSA膨胀剂掺量的混凝土抗碳化能力最好,8%的次之;对于大掺量粉煤灰混凝土7d的湿养护是必要的。     

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。     

矿物掺合料混凝土抗氯离子渗透性能及时变规律

以非稳态氯离子迁移系数(D值)为指标,研究了复掺粉煤灰和矿粉的混凝土抗氯离子渗透性能及其时变规律.结果表明:降低水胶比,延长龄期(180 d以内)都能使混凝土的抗氯离子渗透性能增强;一定范围内,抗氯离子渗透性能均随矿粉掺量的增加而增加,随粉煤灰掺量的增加而降低,当矿粉掺量分别为37.5％、31.9％时,C30、C45混...     

水胶比和粉煤灰掺量对粉煤灰活性因子的影响

考察了混凝土配合比中水胶比和粉煤灰掺量的变化,以及养护龄期的增长对粉煤灰活性因子的影响.研究结果表明:随着水胶比和粉煤灰掺量的增加,粉煤灰的活性因子减小;随着养护龄期的延长,粉煤灰的活性因子增大.同时,采用多元非线性同归方法,得出了粉煤灰的活性因子随水胶比、粉煤灰掺量和养护龄期的变化规律,随着水胶比和粉煤灰掺量的增加,粉煤灰的活性因子呈线性下降,随着养护龄期的延长,粉煤灰的活性因子呈二次曲线增长.     

蒸养复掺矿物混凝土抗碳化和抗氯离子性能研究

通过抗碳化和抗氯离子试验,研究蒸养恒温时间、掺合料总掺量和复合比例对蒸养混凝土耐久性的影响规律。研究结果表明:随着蒸汽养护恒温时间的延长,混凝土碳化深度增加,混凝土抗氯离子性能降低;在胶凝材料总量不变时,粉煤灰和矿粉总占比增加,混凝土抗碳化性能降低,但混凝土抗氯离子性能逐渐增加,当掺合料总掺量超过40%时,混凝土抗氯离子性能出现降低趋势;当粉煤灰和矿粉的总掺量不变时,随着粉煤灰相对掺量减少,混凝土抗碳化性能增加,抗氯离子性能降低。     

掺高钙粉煤灰混凝土的强度与耐久性试验

研究了不同粉煤灰掺量的高钙粉煤灰混凝土的抗压强度、抗碳化及抗氯离子渗透性能.结果表明,随着Ⅱ级高钙粉煤灰掺量的增加,28d的抗压强度相比于基准混凝土要低,60d和90d抗压强度则可达到甚至超过基准混凝土.而掺Ⅲ级高钙粉煤灰混凝土28d后的强度增长则不显著;掺Ⅱ级高钙粉煤灰的混凝土均比同龄期基准混凝土的碳化深度小,而掺Ⅲ级高钙粉煤灰时混凝土的碳化深度略大.试验还表明,掺Ⅱ、Ⅲ级高钙粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透能力均比基准混凝土好.     

粉煤灰掺量对常用预拌混凝土抗碳化能力的影响

经加速碳化和抗压强度试验,研究了C30混凝土抗碳化能力和抗压强度与粉煤灰掺量及养护条件的变化规律.在标准养护条件下,使用42.5级普通水泥、水灰比0.55和粉煤灰掺量不大于30%时,掺粉煤灰的C30混凝土抗碳化能力能满足重要和一般建筑物抗碳化设计使用年限50～100年的要求,且抗压强度降幅小于10%.但在保湿养护仅1d后置于空气中养护到28d条件下,不掺粉煤灰的基准混凝土碳化深度已达到35mm;与基准试样相比,粉煤灰掺量为30%、40%和50%的混凝土碳化深度分别增加了17%、31%和85%,已不能满足一般建筑物抗碳化设计使用年限50年的要求.由此得出,控制粉煤灰掺量和早期充分保湿养护是确保粉煤灰混凝土抗碳化耐久性和强度的必要条件.     

磨细固硫渣自密实混凝土碳化性能试验研究

采用快速碳化试验研究了磨细固硫渣自密实混凝土的抗碳化性能.结果表明:①当水胶比和掺合料掺量分别为0.51和35%时,磨细固硫渣自密实混凝土碳化深度介于粉煤灰自密实混凝土和矿渣粉自密实混凝土碳化深度之间,小于混凝土结构最小保护层厚度.磨细固硫渣自密实混凝土碳化深度(d)与其碳化时间(t)的关系可以用d=atb表示.②随着...     

粉煤灰掺量对高性能混凝土力学性能和渗透性能的影响

本文研究了粉煤灰掺量、水胶比对混凝土的力学性能及抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,不同粉煤灰掺量的混凝土,其早期强度随着粉煤灰掺量的增加而降低越显著,后期掺量对强度的影响逐渐减弱,水胶比越大,粉煤灰对混凝土抗压强度的降低幅度越显著。设计粉煤灰混凝土强度等级,应考虑参考90d的强度值。标准养护1年的混凝土,6h通电量随着粉煤灰掺量的增加而减少,且初始电流和6h通电量有显著的相关性。为快速平价粉煤灰混凝土的渗透性能,可利用初始电流代替6h通电量作为评价指标。     

超高强混凝土的耐久性研究

超高强混凝土在现代建筑中的地位越来越重要,其耐久性能自然备受关注。文中研究了水胶比、胶凝材料总量以及矿物掺合料掺量对超高强混凝土抗氯离子渗透及抗碳化性能的影响。试验结果表明:水胶比越小,超高强混凝土抗氯离子渗透性能力越强,抗碳化性能越好;随胶凝材料总量的增加,抗氯离子渗透能力先增强后减弱,而抗碳化能力则逐渐增强;随矿物掺合料掺量的增加,抗氯离子渗透和抗碳化能力均先增强后减弱,最佳掺量为40%。     

不同胶凝材料用量下自密实混凝土力学性能与氯离子扩散系数研究

文中针对不同粉煤灰用量及不同龄期下自密实混凝土抗压强度及氯离子扩散系数进行研究。结果表明,自密实混凝土抗压强度与养护龄期呈现正相关关系,氯离子扩散系数与养护龄期呈现负相关关系;3 d养护龄期和7 d养护龄期自密实混凝土抗压强度与粉煤灰掺量呈现负相关关系,氯离子扩散系数与粉煤灰掺量呈现正相关关系;28 d养护龄期自密实混凝土抗压强度与粉煤灰掺量呈现先上升后下降的相关关系,氯离子扩散系数与粉煤灰掺量呈现先降低后上升的相关关系,当粉煤灰掺量达到15%时,自密实混凝土抗压强度最高,氯离子扩散系数最低。由此可知,自密实混凝土龄期影响因子随粉煤灰掺量的增加呈现先提升后稳定的趋势,随养护龄期增加而降低。     

大掺量石灰石粉对混凝土性能的影响

研究了石灰石粉的掺量（0、12%、18%、24%、28%、32%）对混凝土工作性、力学性能和抗碳化性能的影响。结果表明：石灰石粉的掺入对混凝土的7 d抗压强度不利，但复掺适量粉煤灰和石灰石粉可提高混凝土的14 d、28 d和130 d抗压强度；混凝土的碳化深度随着碳化时间的增加而增大，复掺适量的粉煤灰和石灰石粉，同时适当延长养护龄期，可保证混凝土的抗碳化性能基本不变，甚至提高，建议石灰石粉的掺量不超过18%。     

钢纤维全轻混凝土长期强度和碳化试验

通过试验研究了水胶比和钢纤维体积率对钢纤维全轻混凝土长期强度和碳化性能的影响规律。试验采用连续级配烧结页岩陶粒、轻质陶砂和铣削型钢纤维,水胶比0.25~0.35,钢纤维体积率0.8%~1.6%。试验结果表明:钢纤维全轻混凝土抗压强度随龄期增加呈现早期快速、后期缓慢的增长规律,与28 d的强度值比较,增长率与水胶比和钢纤维体积率关系不大;抗拉强度在一定龄期内与抗压强度同比例增长,而后随龄期增加而缓慢降低;钢纤维全轻混凝土的碳化具有产生时间延迟、初期发展较缓的现象,碳化深度随水胶比增大而增加、随钢纤维体积率增大而减小,并呈现随碳化龄期增加而增大的规律。根据试验结果分析,提出了钢纤维全轻混凝土长期强度和碳化深度的预测计算公式。     

高性能混凝土耐久性能试验研究

以3种不同水胶比和矿物掺合料掺量为变量,研究混凝土抗氯离子扩散、抗渗、抗碳化性能的变化。通过试验得出:水胶比0.33,双掺(20%石灰石粉+10%矿渣)的28 d强度最高,其扩散系数最小;良好养护的混凝土试件,其材料自身的抗水渗透能力均较好,且随着强度的提高,其渗水高度略有降低。随着碳化时间的增长,混凝土碳化深度逐渐增加,但碳化28 d后平均碳化深度均小于10 mm;根据试验结果,可为今后高性能混凝土配合比设计提供依据。