UEA对冬期制备蒸养混凝土抗冻性的影响研究

采用慢冻法,研究了掺加UEA对冬期制备的蒸养混凝土抗冻性影响。不同UEA掺量的混凝土在蒸养后采用不同的室外养护措施。在其他原料配合比不变的条件下,掺加UEA对冬期制备蒸养混凝土抗冻性有利,但劣于不掺的标准养护混凝土。且随UEA掺量的增加,期制备的蒸养混凝土抗冻性先增加后降低。蒸养混凝土覆膜后再转入室外养护在冬期制备中较有利于UEA的作用发挥。该养护措施下,UEA的最佳掺量为6.0%。     

关于抗冻混凝土的含气量及气泡间距临界值的探讨

通过研究对水灰比、含气量对混凝土气泡结构和抗冻性的影响,FHWA质疑了ACI关于保证混凝土抗冻耐久性的含气量与气泡间距的临界值。研究结果表明,在水灰比为0.4～0.5、含气量为2.5%～4.5%范围内,含气量为3.5%和4.5%的混凝土的抗冻性能相似,耐久性系数都在80%以上。水灰比对混凝土抗冻性的影响很小,没有发现水灰比与引气混凝土抗冻性之间存在明显的联系。对混凝土抗冻耐久性具有决定性的影响是气泡间距系数,随着气泡间距的减小,混凝土的抗冻性能在提高。     

高抗冻及超抗冻混凝土的开发应用

通过宏观、微观以及孔结构的研究,开发满足快冻300次和快冻600次混凝土即F300的高抗冻混凝土和F600的超抗冻混凝土。研究结果表明,运用525#普通硅酸盐水泥时,在混凝土处于≤0.50的水灰比、50.5%的含气量、气泡间距系数低于300μm或平均气泡间距系数≤150μm情况下,混凝土达到F300的满足高抗冻混凝土的抗冻要求;在混凝土处于≤0.40的水灰比、50.5%的含气量、气泡间距系数低于300μm或平均气泡间距系数≤150μm情况下,混凝土达到F600的满足超抗冻混凝土的抗冻要求。     

减水剂对蒸养混凝土抗冻性能的影响

本文结合了某管片公司蒸养混凝土的养护制度,采用快速冻融法,研究了养护条件、减水剂对C50混凝土的抗冻性能的影响。试验研究结果表明,掺聚羧酸系高效减水剂的混凝土比掺萘系高效减水剂的更适应蒸汽养护,其蒸养条件下的抗冻性能比掺萘系高效减水剂的好。     

养护制度对预应力高强度混凝土管桩脆性及耐久性的影响

试验研究了常压蒸养护和高压蒸汽养护工艺生产的预应力高强度混凝土管桩混凝土的脆性和耐久性。研究结果表明,常压蒸养预应力高强度混凝土管桩混凝土的脆性小于高压蒸养混凝土;常压蒸养预应力高强度混凝土管桩混凝土抗氯盐侵蚀性能和抗冻性等耐久性高于高压蒸养混凝土。采用常压蒸养生产预应力高强度混凝土管桩有利于预应力高强度混凝土管桩的抗锤击性能,适用于北方冻融和海洋环境。     

路面混凝土冻融破坏评价指标参数敏感性分析

评价混凝土冻融破坏的指标参数较多,为研究这些评价参数对抗冻性的敏感程度,测试了不同含气量和粉煤灰混凝土的抗冻性能,着重从含气量、气泡间距系数、相对动弹性模量、相对耐久性指数、抗折强度损失率、剥落量6个方面分析混凝土冻融破坏。结果表明,含气量、气泡间距系数均是评价混凝土抗冻性的敏感指标,水冻环境和盐冻环境下分别增加抗折强度损失率和剥落量作为评价混凝土抗冻性的敏感指标。     

气泡参数对混凝土抗冻性影响的研究进展

本文对硬化混凝土的气泡参数的研究方法、气泡参数对混凝土抗冻性能的影响作了综述。主要介绍了利用显微镜法测定气泡参数来评判混凝土的抗冻性能,并分析了气泡间距系数的发展方向。     

基于RSM的混凝土抗冻性研究

采用RSM方法,利用Experiment-Designer 7.0统计软件,分析了含气量、水灰比对硬化混凝土气泡结构及抗冻性的影响。结果表明:在水灰比为0.4~0.5、含气量2.5%~4.5%范围内,含气量对混凝土的抗冻性影响显著,在三维响应面上表现为曲线较为陡峭,水灰比影响较弱,表现为曲线平缓。对混凝土抗冻耐久性具有决定性的影响是气泡间距系数,气泡间距越小,混凝土的抗冻性愈好。     

甲酸钙对引气混凝土气孔结构的影响

采用显微镜导线法对掺入甲酸钙的引气混凝土气孔结构的研究结果表明:对于SJ-2非离子型引气剂,甲酸钙会降低混凝土气泡的比表面积和含气量,增大气泡间距系数,对混凝土的气孔结构有不利作用,从而对混凝土抗冻性产生不利的影响;对于DH-9阴离子型引气剂,甲酸钙会增加混凝土气泡的比表面积和含气量,降低气泡间距系数,改善了混凝土的气孔结构,可以提高混凝土的抗冻性。     

引气剂对混凝土性能的影响研究

测试了掺引气剂混凝土硬化后的气泡参数,并分析了引气剂对混凝土性能的影响.试验发现,引气剂的泡沫稳定性越高,新拌混凝土含气量的经时损失越小;新拌混凝土经90 min后含气量与硬化混凝土含气量线性相关.引气剂的掺入降低了混凝土的强度,且掺引气剂混凝土的强度随气泡平均半径增大而降低.掺入引气剂后,混凝土的冻融耐久性得以改善;气泡间距系数对引气混凝土抗冻性的影响非常显著,当气泡间距系数超过300 μm时,混凝土的抗冻性较差.     

大掺量粉煤灰水工混凝土的气泡参数和抗冻性研究

研究了水胶比为 0 5 0、粉煤灰掺量在 0 %～ 5 5 %范围内的高掺量粉煤灰水工混凝土的气泡参数和抗冻性能。研究结果表明 ,在同一龄期 ,混凝土的气泡参数和粉煤灰掺量间没有一定的关系 ,但气泡结构的稳定性随粉煤灰掺量增加而提高 ,混凝土的抗冻性也随粉煤灰掺量的增加而提高 ;不管对普通混凝土还是粉煤灰混凝土 ,气泡间距在 0 5 0mm以下都是高抗冻混凝土 ,规定高抗冻混凝土的气泡间距必须小于 0 2 5mm是不适用的。     

蒸养机制砂混凝土的毛细吸水特性

采用ISAT(Initial Surface Absorption Test)方法研究了蒸养制度和石粉含量对机制砂混凝土毛细吸水性能的影响。结果表明:相比于标养条件,蒸养会增大机制砂混凝土的毛细吸水能力,但与同养护条件下的河砂混凝土相比,机制砂混凝土的毛细吸水系数更低;静养时间的缩短和恒温温度的升高都会增大机制砂混凝土的毛细吸水系数,合适的静养时间和养护温度分别为4 h和50℃;石粉含量对蒸养机制砂混凝土毛细吸水性影响较大,随着石粉含量的增加,蒸养机制砂混凝土的毛细吸水系数先变小后变大,合适的石粉含量为10%。     

不同养护温度下蒸养混凝土的冲击性能

为掌握蒸养混凝土的冲击性能及养护温度对其影响规律,以高速铁路典型预制构件用C60蒸养混凝土为研究对象,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验方法,对比研究了不同养护温度下蒸养混凝土在不同应变率下的破坏形态、应力-应变关系以及应变率效应,提出了表征蒸养混凝土破碎程度的评价指标——颗粒细度模数,分析了养护温度对蒸养混凝土冲击性能的影响规律.结果表明:随着应变率的增加,各养护温度下的蒸养混凝土峰值应力均增大,峰值应变则降低,颗粒细度模数减小,破碎程度明显增加;随着养护温度的升高,各应变率下蒸养混凝土的峰值应力降低,表现出更强的应变率效应;所建立的考虑应变率的蒸养混凝土本构模型拟合结果与试验结果吻合良好;较高养护温度导致混凝土内部缺陷增多,从而使得其冲击性能与常温养护混凝土有所差异.     

混凝土抗冻性与气泡特征参数研究

硬化混凝土气泡特征参数对混凝土抗冻性具有本质影响,利用Rapid Air 457测试系统得到纤维混凝土试件空气含量、比表面积和气泡间距系数等气泡特征参数,对比混凝土试件受冻前后参数差异,结合抗压和劈裂实验分析素混凝土和纤维混凝土气孔结构特征与宏观力学性能的内在联系,从微观角度探讨其抗冻破坏机理。     

矿物掺合料对混凝土气泡特征参数的影响

研究了粉煤灰、矿粉对引气混凝土气泡特征参数的影响.结果表明:无论是单掺还是双掺粉煤灰和矿粉,新拌及硬化引气混凝土的含气量均有不同程度的降低;单掺粉煤灰引气混凝土的气泡间距系数和气泡平均直径降低,有利于提高混凝土抗冻性;矿粉对引气混凝土的气泡特征影响较大,且气泡特征参数的影响无明显的规律性;矿物掺合料一定程度上能改善引气混凝土的气泡结构,有利于提高抗冻性能,但掺量不宜超过30％.     

气孔结构对水泥混凝土抗盐冻性能影响的研究

参照CDF盐冻试验标准研究了气泡间距系数对水泥混凝土抗盐冻性能,研究结果表明:混凝土抗盐冻性能随气泡间距系数减小而迅速提高,并具有很好的相关性;当气泡间距系数在0.2 mm以下时,混凝土剥蚀量的下降幅度随气泡间距系数减小而减缓,控制气泡间距系数可很好地改善混凝土的抗盐冻性能。     

引气剂对机制砂海工混凝土抗冻性能的影响

系统研究了不同引气剂掺量及类型对机制砂海工混凝土抗冻性能的影响,并通过气孔间距试验、电镜扫描等试验方法,分析了冻融环境下不同引气剂对机制砂海工混凝土的作用机理。试验结果表明,当ML类引气剂掺量为0.4%时,机制砂海工混凝土有较好的抗冻性能;醚类引气剂可进一步改善混凝土的工作性,其引入的微小气泡可以改善混凝土的包裹性,同时不影响混凝土的抗压强度;混凝土气泡间距系数、平均气孔弦长越小,其抗冻性能越好。     

蒸养制度对预制混凝土箱梁强度的影响

合理的蒸养制度对混凝土预制构件的强度至关重要,本文以C50预制混凝土箱梁为对象,重点研究升温速率、蒸养温度、蒸养时间及补充养护方式对预制混凝土箱梁C50混凝土强度的影响。研究结果表明:混凝土的24h脱模强度会随着升温速率的增大而降低,随着蒸养温度和蒸养时间增加而增加,但升温速率、蒸养温度及蒸养时间的增加对混凝土28d强度不利。蒸养后混凝土继续进行补充保湿养护能改善混凝土水化进程,有利于其后期强度的提高,预制混凝土箱梁在升温速率为10℃/h、50℃下蒸气养护12h,蒸养后覆盖保湿养护具有较好的综合性能。     

蒸养混凝土的毛细吸水特性研究

采用ISAT(initial surface absorption test)方法,试验研究了蒸养混凝土的毛细吸水特性,调查了胶凝材料组成、养护条件以及蒸养工艺对蒸养混凝土毛细吸附系数的影响,并探索了相应影响机制及降低蒸养混凝土毛细吸水性的技术途径.结果表明:相对于标养条件,蒸养混凝土由表及里不同位置呈现更大的毛细吸水梯度;混凝土暴露表层的蒸养效应是导致其毛细吸水梯度增大的主要原因;采用粉煤灰、矿渣及硅灰复掺技术、对蒸养后的混凝土进行后续水养以及在蒸养过程中对暴露表层进行保湿覆盖处理均能减少蒸养混凝土的毛细吸附系数,降低蒸养混凝土由表及里的毛细吸水梯度.     

高原环境桥用高性能混凝土的配制技术与性能研究

对高原环境桥用高性能混凝土的配制技术与性能进行了研究。结果表明,采用骨料级配设计技术、粉煤灰和高性能减水剂双掺技术和引气技术配制的C50高性能混凝土具有早强、高强和低收缩性能,同时具有良好的抗冻性能。分析表明,控制含气量为4.5%~6.0%,气孔的孔径范围为40~280μm,气泡间距系数为120~150μm,其抗冻性均大于300次冻融循环。含气量是提升混凝土抗冻性的重要参数,而所引入气孔的性质也同样重要。适当增加含气量、减小孔径和气泡间距系数,可明显提升混凝土的抗冻性能。