碳化作用对水泥砂浆力学性能的影响研究

通过测定不同碳化龄期下,水灰比0.4,0.5和0.6的普通硅酸盐水泥砂浆试块和高抗硫酸盐水泥砂浆试块的相对动弹性模量和抗折抗压强度,研究了碳化作用下水泥砂浆的损伤规律。试验结果表明,在一定的碳化龄期内,水泥砂浆试块的相对动弹性模量和抗折抗压强度均随着碳化时间的增加而增加,但其增长速率呈减缓趋势;各水灰比的水泥砂浆试块碳化28d后,其抗压强度比未碳化时提高40%~50%;最大抗折强度比未碳化时提高20%~30%;普通硅酸盐水泥比高抗硫酸盐水泥具有较好的抗碳化性。     

含高矿化度水地层深立井井壁高强混凝土耐久性研究

为防止穿越高矿化度水地层深立井井壁遭受腐蚀而影响安全运营,开展了硫酸盐全浸泡下井壁高强混凝土耐久性研究。通过3种不同水胶比混凝土和2种经防腐处理的混凝土在硫酸盐环境中侵蚀180 d的抗压强度、质量损失、相对动弹性模量等性能对比试验,来研究高强混凝土的性能。试验结果表明:在各侵蚀浓度下混凝土试件的抗压强度、质量与相对动弹性模量随龄期都呈现出先缓慢增长后加速减小的趋势,相对动弹性模量与抗压强度的变化趋势有着高度的相似性;水胶比越小混凝土密实性越好,硫酸根离子在混凝土内部的传输受到抑制,对混凝土的侵蚀性越小,井壁耐久性越好,水胶比为0.26的混凝土在整个侵蚀周期内抗硫酸盐侵蚀性能表现最佳;在水胶比不变的前提下,内掺防腐剂对提升混凝土抗硫酸盐侵蚀性能具有一定效果,而采用抗硫酸盐水泥的防腐措施在较高浓度硫酸盐侵蚀条件下适用性较差。本研究结果可为西北地区穿越高矿化度水地层深立井井壁混凝土配制提供参考。     

硫酸盐侵蚀和冻融循环作用对砂浆质量损伤的影响研究

通过冻融循环试验,比较不同水灰比、不同胶凝材料、不同浓度硫酸钠溶液对质量损失的影响。结果表明:相同条件下水泥砂浆试件在5%的硫酸钠溶液中进行冻融循环,其质量随冻融循环次数增加呈逐渐下降的趋势,且水灰比越大,质量损失率越大;随冻融循环次数增加,掺加粉煤灰的砂浆试件对冻融循环由抑制作用变为促进作用,而高抗硫酸盐水泥的抗冻性优于普通硅酸盐水泥;相同水灰比下普通硅酸盐砂浆试件在硫酸盐中的质量损失率比水中小,即硫酸盐中的抗冻性优于水中的抗冻性。     

磷石膏作缓凝剂对油井水泥性能的影响

利用工业废渣磷石膏替代天然石膏作油井水泥的缓凝剂,对不同熟料细度及不同磷石膏掺量对G级高抗油井水泥强度及抗硫酸盐侵蚀等性能的影响进行了研究。结果表明,水泥石强度随着油井水泥熟料细度的增加而增加,当油井水泥熟料的细度达到400m2/kg时,水泥石强度较高;随着磷石膏掺量的增加,水泥石强度呈现缓慢上升趋势,同时表明磷石膏替代天然石膏对水泥石强度影响不大,磷石膏替代天然石膏对高抗油井水泥的抗硫酸盐侵蚀性能未造成不良影响。     

铁尾矿掺量对冻融循环和硫酸盐侵蚀联合作用下混凝土抗劣化性能的影响

为研究铁尾矿掺量在硫酸钠冻融循环作用下的混凝土劣化机理,对铁尾矿混凝土的质量和抗压强度损失率、相对动弹性模量进行了测试,建立了基于威布尔分布的冻融损伤模型。结果表明:硫酸钠冻融150次后,当铁尾矿的替代率为60%时,铁尾矿混凝土的质量损失最大,为1.7%;铁尾矿混凝土的抗压强度损失率随着冻融次数增加不断增大;60次冻融后,IC15组铁尾矿混凝土和IC45组铁尾矿混凝土的抗压强度损失率明显低于普通混凝土;IC30组铁尾矿混凝土的相对动弹性模量损失最小,而IC60组铁尾矿混凝土的相对动弹性模量损失最大。冻融循环0～30次时,相对动弹性模量降低缓慢,损失较小,当铁尾矿替代率为30%时,相对动弹性模量损失最小,抗冻性和抗硫酸盐侵蚀性最佳;铁尾矿混凝土在冻融循环与硫酸盐侵蚀联合作用下的冻融损伤模型符合威布尔分布,相关系数R2大于0.96。     

硫酸盐侵蚀下矿用补偿收缩钢纤维混凝土压拉性能试验研究

 摘 要：对矿用补偿收缩钢纤维混凝土在不同侵蚀龄期下的抗硫酸盐侵蚀压拉性能进行研究。结果表明,在膨胀剂掺量为8%、钢纤维体积率为1.2%时其效果最佳。在硫酸盐溶液中侵蚀100d,其抗压强度和抗拉强度相对未侵蚀的基准混凝土分别提高了36.2%、4.52%;侵蚀200d的抗压强度和抗拉强度相对侵蚀100d分别下降了2.16%、2.08%。侵蚀早期,侵蚀溶液中的SO42-不但没有降低混凝土强度,反而使其强度大大增加,侵蚀200d时,强度相对下降,但下降幅度不大,SO42-在一定程度上能够有效减缓强度的下降。     

硫酸盐侵蚀粉煤灰混凝土的耐久性试验研究

针对盐渍土地区隧道衬砌混凝土耐久性问题,在不同质量分数硫酸盐溶液的侵蚀下,改变干湿循环次数,对粉煤灰混凝土抗硫酸盐侵蚀的耐久性进行了深入研究。结果表明:干湿循环作用下,硫酸盐溶液侵蚀粉煤灰混凝土试件,试件强度先小幅度增长,然后逐渐衰减。其中,质量分数为10%的溶液侵蚀的试件,强度增长最为明显,可达到57.5 MPa;而动弹性模量则与干湿循环次数成反比,表现出循环次数越多,相对动弹性模量越低的特征。其中,质量分数为10%的溶液侵蚀的试件,动弹性模量下降的速率最快,试件动弹性模量从339 MPa下降到235 MPa。粉煤灰混凝土的抗硫酸盐耐久性在一般盐渍土地区都可以较好的保持其强度。     

如何提高硫酸盐侵蚀环境下桩基混凝土的抗侵蚀能力

如何在不同的水文地质环境下选择相应的配合比来提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力是在工程实践中经常面临的一个难题.通过胶凝材料抗硫酸盐侵蚀性能试验,确定了在硫酸盐侵蚀环境下桥梁桩基础混凝土的施工中,原材料的选择及掺入适量的粉煤灰和防腐剂可以大大提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力.     

自燃煤矸石作活性掺合料配制高强混凝土研究

以自燃煤矸石粉部分取代水泥配制混凝土，测定其坍落度、抗硫酸盐侵蚀性能和力学性能。结果表明，掺入自燃煤矸石粉的混凝土流动性能有所改善，抗硫酸盐侵蚀能力增强，混凝土的强度随煤矸石取代水泥量的增加而减小，取代量在20％以下时，其强度下降辐度很小。利用磨细自燃煤矸石取代20％水泥，加入适量减水剂，可以配制C60级高强混凝土。     

矿井环境中混凝土材料腐蚀损伤演化与机理分析

通过试验模拟地下复杂环境中混凝土在硫酸盐腐蚀和干湿循环耦合作用下混凝土受力特点和损伤演化,测试和分析了不同腐蚀时期混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、质量和超声波速的变化及加载受荷过程中应力应变曲线变化,运用损伤力学,对腐蚀损伤进行多指标全面评价。分析受荷过程中腐蚀损伤对混凝土应力-应变关系的影响。结合腐蚀时间和应变对混凝土损伤扩展的影响,建立受蚀混凝土的受荷损伤模型。采用环境扫描电镜（ESEM）和X射线衍射（XRD）分析受蚀混凝土的微观结构演化。试验结果表明：① 混凝土受到硫酸盐侵蚀和干湿循环耦合作用,抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的经时变化规律大致相同,均呈现先增大后减小,其中劈拉强度和抗折强度对侵蚀引起的损伤更加敏感,劣化更加明显。通过数据回归得到以各性能指标为损伤变量的混凝土腐蚀损伤演化方程,得到不同损伤因子之间的线性函数关系;② 随着腐蚀环境的长期作用,腐蚀损伤混凝土试件峰值应力减小,峰值应变增加,弹性模量和峰值变形模量均有所降低。通过数学模型将腐蚀损伤和受荷损伤统一起来,表征混凝土受到的环境腐蚀、荷载及损伤之间的作用关系;③ 腐蚀产物钙矾石和石膏的膨胀作用和硫酸钠的结晶压在试件内部形成微破裂,随着腐蚀的加剧,微破裂逐渐增多和扩展。