矿物掺合料混凝土碳化性能试验研究

通过快速碳化试验,综合考虑水胶比、掺合料种类、掺量等因素,对掺合料混凝土碳化规律进行了研究.结果表明:低水胶比是保证掺合料混凝十具有较高抗碳化能力的重要手段之一.掺合料总掺量相同时,掺合料混凝土抗碳化能力从高到低依次为:三掺粉煤灰+矿渣+硅灰,双掺粉煤灰+矿渣,双掺粉煤灰+硅灰,单掺矿渣,单掺粉煤灰,单掺硅灰.合理双掺粉煤灰+矿渣或三掺粉煤灰+矿渣+硅灰,不仅能使混凝土获得满足要求的抗碳化能力,还可以大大提高水泥取代量.     

废弃纤维再生混凝土碳化深度预测模型研究

在碳化理论的基础上,通过引入气体扩散理论和分形理论,基于一般正常环境下混凝土结构耐久性产生影响的因素(粉煤灰、矿渣微粉及工作应力),研究单一因素下废弃纤维再生混凝土的碳化性能规律.同时,将烧重试验、压汞试验和碳化试验所得数据进行分析,建立上述相关因素与有效扩散系数Dce的量化关系.此外,考虑到粉煤灰、矿渣微粉和工作应力的存在对废弃纤维再生混凝土的碳化性能影响,引入了粉煤灰影响系数、矿渣微粉影响系数和工作应力影响系数.通过模型计算值和试验结果的比较验证碳化深度预测模型的可行性,建立适用于废弃纤维再生混凝土碳化深度预测的实用模型.     

冻融环境下混凝土碳化深度的试验研究

本文分析了冻融环境下混凝土碳化影响因素,通过对试验数据进行回归分析,得到了冻融-碳化损伤系数的数学表达式,在此基础上建立了以冻融循环次数、水胶比等为主要参数的混凝土碳化深度预测模型.经实验验证,模型计算值与工程检测结果吻合较好.此模型的提出为科学预测冻融环境下钢筋开始锈蚀时间奠定了基础.     

弯曲荷载影响粉煤灰混凝土碳化规律的研究

通过承载混凝土试件的快速碳化试验,研究了弯曲荷载作用下混凝土的碳化速度,试验结果表明,弯曲拉(压)应力作用下混凝土碳化速度均大(小)于无应力状态下的混凝土碳化速度.定义了混凝土碳化弯曲应力影响系数,分析了弯曲应力影响系数的变化规律,得出混凝土碳化弯曲应力影响系数与应力水平符合二次多项式关系.     

掺合料对微粒混凝土力学性能影响的试验研究

为解决模拟动载试验所用的微粒混凝土抗压强度与弹性模量不能较好地满足施工性和材料特性相似比要求的问题,选用石灰、粉煤灰和矿渣掺合料分别配制微粒混凝土进行抗压强度和弹性模量试验.结果表明:掺合料等量取代水泥的情况下,微粒混凝土立方体抗压强度和弹性模量随石灰和粉煤灰取代量的增加而减小,而随矿渣取代量的增加会有不同程度增加;掺合料超量取代水泥的情况下,微粒混凝土立方体抗压强度和弹性模量随石灰的增加而减小,而随矿渣和粉煤灰增加而增加且前者比后者的增加值大;掺加石灰、粉煤灰和矿渣的微粒混凝土弹性模量和抗压强度的倒数呈线性关系,得出三种掺合料的微粒混凝土抗压强度和弹性模量的关系模型.考虑到满足施工性和材料特性相似关系的要求,建议采用掺加粉煤灰和矿渣掺合料的微粒混凝土制作缩小比例模型结构.本文试验结果为动载试验的微粒混凝土相似比设计和模型施工提供依据.     

混凝土碳化深度预测模型分析

碳化深度预测模型计算值与实测碳化深度值的对比分析表明,基于水灰比W/C的经验模型、基于水灰比W/C和水泥用量C的经验模型、单纯基于抗压强度的Smolczyk模型的碳化深度预测值与实测值误差较大,应根据实际情况选择使用。牛荻涛模型和张海燕模型作为以抗压强度为主要参数的经验模型,较为可靠。张誉模型基于扩散理论及碳化机理建立,具有充分的理论依据和较高的预测精度。     

活性掺合料对混凝土抗碳化性能影响的研究

研究了强度等级(C30和C45)、龄期(28 d和120 d)、矿物掺和料(矿粉和粉煤灰)质量掺量对掺有脂肪族高效减水剂(SAF)的混凝土抗碳化性能的影响,并建立了C30/C45混凝土在28 d/120 d龄期的碳化深度与矿粉/粉煤灰掺量比例之间的回归模型。结果表明:水胶比的降低、养护龄期的延长都能提高水泥石的密实度,从而提高抗压强度和抗碳化性能;混凝土抗碳化性能随矿粉掺量的上升、粉煤灰掺量的下降而提高;当矿粉掺量占胶凝材料质量的37.5%时,C30混凝土的抗碳化性能最佳;当矿粉掺量占胶凝材料质量的31.9%时,C45混凝土的抗碳化性能最佳;当龄期增加时,粉煤灰掺量比例越大则碳化深度的下降幅度越大;矿粉和粉煤灰掺量的相对比例变化时,对低强度混凝土的影响程度要大于高强度混凝土。     

再生微粉和矿物掺合料对混凝土抗碳化性能的影响研究

利用快速碳化试验研究了单掺再生微粉、单掺粉煤灰及复掺再生微粉(RFP)、粉煤灰(FA)及硅灰(SF)等三种掺配方式对混凝土抗碳化性能的影响规律,并借助SEM、XRD等方法分析了碳化作用对混凝土微观结构的影响.研究结果表明:单掺再生微粉或粉煤灰对混凝土的抗碳化性能具有显著影响,相同取代率下单掺再生微粉的抗碳化性能优于单掺粉煤灰的;复掺再生微粉、粉煤灰及硅灰后可以明显改善混凝土抗碳化性能,其中RFP∶ (FA +SF) =7∶3时混凝土的抗碳化性能最优,当取代率为40％时,碳化深度最高为14.6 mm.碳化后生成的碳酸钙固体可以填充混凝土中的孔隙,提高混凝土内部的密实度.     

粉煤灰对泵送混凝土碳化深度的影响

从粉煤灰的不同掺量和超掺系数两个方面研究了粉煤灰对泵送混凝土的碳化深度的影响,以确定粉煤灰的适宜掺量和超掺系数。     

弯曲裂缝对再生混凝土构件碳化性能影响的试验研究

混凝土是脆性材料,抗拉强度远低于其抗压强度,钢筋混凝土构件在使用时往往处于带裂缝工作状态.当钢筋混凝土构件表面混凝土的裂缝达到一定宽度之后,经过时间的推移,有可能直接影响结构的正常使用以及耐久性,甚至影响结构的功能和安全性.试验着眼于再生混凝土表面弯曲裂缝对钢筋混凝土构件碳化性能的影响,以不同强度等级(C20、C40)和裂缝宽度(0.1 mm、0.2 mm)为变动因素进行了对比性碳化试验,试验结果表明,与没有倒入微裂缝的对比用普通混凝土试件以及再生混凝土试件相比,再生混凝土试件表面的弯曲裂缝对混凝土碳化性能的影响要比裂缝宽度对混凝土碳化性能的影响更大.     

低强度等级商品混凝土的碳化寿命预测

本文研究了掺合料品种及养护条件对低强度等级商品混凝土碳化性能的影响,将纯水泥混凝土、单掺粉煤灰的混凝土和双掺粉煤灰矿渣粉的混凝土置于不同养护条件下(20℃,RH≥95％及20℃,RH=70％)分别养护7d和28 d,并对其进行加速碳化试验,根据Fick定律对试验结果进行拟合,并对自然条件下混凝土碳化深度及寿命进行预测.结果表明,与纯水泥混凝土相比,掺合料混凝土对养护条件更加敏感.低强度等级商品混凝土选择碳化模型时要考虑孔隙率对碳化系数的影响.在自然条件下混凝土碳化深度及寿命预测表明,高湿度养护时,可确保50年混凝土的碳化深度在25 mm以内,而在低湿度养护下,则需要采用增加保护层厚度、降低W/B等措施才能确保混凝土碳化寿命.     

大掺量矿物掺合料混凝土抗盐冻性能研究

开展了普通混凝土、复掺粉煤灰和矿粉的大掺量矿物掺和料混凝土(HVMAC)分别在清水、5％ MgSO4溶液、10％ NaCl溶液、5％ Na2SO4 +5％ MgCl2复合溶液中的快速冻融试验,以试件的质量、动弹性模量及抗压强度变化表征混凝土在盐冻作用下的抗冻性能.结果表明,两种混凝土试件在清水中的冻融破坏比盐溶液中严重,普通混凝土在MgSO4溶液中形成致密结构,破坏较小,在NaCl溶液中,HVMAC对溶液的吸收较小,其破坏程度较轻,混凝土在5％ Na2SO4 +5％ MgCl2复合溶液中几乎没有劣化,综合考虑,HVMAC的抗盐冻性最好.     

矿物掺合料混凝土早龄期回弹法测强曲线的试验研究

本文系统研究了强度等级、矿物掺合料种类(粉煤灰和矿渣)及掺量(10％,30％)对高性能泵送混凝土回弹测强曲线的影响规律.结果表明:混凝土回弹值随强度等级的增加而增大;随粉煤灰(FA)和矿渣(SL)掺量的增加而减小,掺加10％ FA、30％ FA、10％SL、30％ SL混凝土在60 d龄期时其回弹值分别降低了5.1％、18.5％、7.8％、13.2％.建立了高性能混凝土抗压强度与回弹值的定量关系,其中矿渣对回弹曲线误差较小,当矿渣掺量小于30％时均满足建立的测强回弹曲线方程;粉煤灰对回弹曲线误差较大,建立了专门的粉煤灰混凝土回弹测强曲线方程.这对控制工程质量、防范工程事故、准确评价工程的质量具有重要的现实意义和工程实用价值.     

钢渣作为混凝土掺合料的可行性研究

适量掺加矿物掺合料可以降低混凝土结构的孔隙率,提高水化产物的致密性,有效降低氯离子的渗透性,提高混凝土的使用寿命.本文主要研究了钢渣作为掺合料单掺或复掺对混凝土Cl-渗透性能及力学性能的影响,并分析探讨了其影响机理.结果表明:一定量的钢渣和粉煤灰复掺可以较好的提高混凝土抗压强度;随着钢渣掺量的增加,混凝土坍落度降低,抗氯离子渗透性能逐渐下降;钢渣与粉煤灰复掺时,混凝土抗氯离子渗透性能增加;大掺量(钢渣、粉煤灰掺量50％)掺合料可以提高混凝土抗氯离子渗透性能.     

风积沙混凝土的碳化试验研究与预测

用风积沙(沙漠沙)部分或全部替代普通河砂拌制混凝土具有重大的社会与经济效益.沙漠地区环境气候条件十分恶劣,研究风积沙混凝土在复杂环境下的耐久性能意义重大.设计制作了不同风积沙掺量(0、20％、40％、60％、80％、100％)的混凝土试块,并标准养护28 d,研究在实验室加速碳化3 d、7 d、14 d、21 d和28 d后的碳化规律.运用MATLAB拟合得到了风积沙混凝土的CO2扩散系数随风积沙掺量变化的数学表达式,并建立了以风积沙掺量为主要参数的碳化深度预测模型.模型的建立为风积沙混凝土在沙漠及周边区域的推广应用提供重要的参考.     

矿物掺合料对混凝土徐变影响研究进展

掺加矿物掺合料是改善混凝土性能的主要措施之一,受到研究者的广泛关注。当前,已有大量研究表明矿物掺合料对混凝土徐变性能具有积极的作用,但缺少文献系统回顾和比较不同类型矿物掺合料对混凝土徐变的影响。本文从徐变机理、单掺和复掺不同类型矿物掺合料对混凝土徐变的影响等方面,对已有文献进行总结分析,以便为进一步研究提供参考和借鉴。     

BSF复合矿物掺合料对路面混凝土力学性能的影响

本文借助扫描电子显微镜、压汞测试仪和力学性能测试手段对BSF复合矿物掺合料的使用对路面混凝土力学性能的影响进行了系统研究。结果表明：（1）使用BSF复合矿物掺合料可在一定程度上提高混凝土的28 d抗折强度,大幅降低混凝土的压折比,有效改善混凝土的脆性;（2） BSF复合矿物掺合料可有效改善混凝土的界面过渡区,使浆体更加密实,并且减少有害孔的数量;（3）在水化过程中,BSF复合矿物掺合料中的砖粉和矿渣微粉会反应生成对改善混凝土抗折强度有益的纤维状晶体。     

不同粉煤灰掺量混凝土的碳化特性

采用加速碳化和自然碳化2种试验方法,研究了在同强度等级条件下,养护不同时间、含有不同比例粉煤灰混凝土的碳化特性.研究表明:除了粉煤灰掺量为65%的试验组在养护不充分时抗碳化性能下降很多外,自然环境中,尤其在养护充分的情况下,粉煤灰含量不同的混凝土的抗碳化性能并未显示出明显的差异.加速试验环境与自然环境中混凝土的碳化表现...     

高性能混凝土用多元复合矿物外加剂的优化配伍研究

矿物外加剂是高性能混凝土中必不可少的组分。通过研究不同复合比例的多元复合矿物外加剂对混凝土性能的影响 ,包括混凝土的和易性、混凝土抗压强度和抗折强度、混凝土抗氯离子渗透性能等 ,分析得出多元复合矿物外加剂的优化配伍比例。