引气剂对溶液及混凝土性能的影响

对比了自制引气剂PYQ与常用引气剂K12、AES、AOS的溶液性能、新拌混凝土性能及硬化混凝土性能。结果表明:起泡能力从优到差依次为K12PYQAESAOS,泡沫稳定性从优到差依次为PYQAOSAESK12;保持混凝土初始含气量相同,气泡间距系数从小到大依次为PYQAOSAESK12,直径20~200μm有效气泡个数从多到少依次为PYQAOSAESK12,1 h含气量-硬化含气量-气泡间距系数-孔径分布-稳泡能力间存在关联性规律,1 h含气量越大,硬化含气量越大,气泡间距系数越小,20~200μm有效气泡个数越多,稳泡性越优,气泡间距系数可准确反映出引气剂引入的气泡稳定性;PYQ的引气及稳泡性能佳,对混凝土强度影响低,能有效改善混凝土的抗冻性。     

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。     

引气混凝土的抗冻性和气泡结构的关系研究

对不掺加引气剂和掺引气剂的中砂混凝土和细砂混凝土的坍落度、含气量、抗压强度、冻融循环以及硬化混凝土气泡结构进行了试验与测试。试验结果表明,混凝土掺入引气剂后增加了大量微小气泡(直径小于100μm),明显提高了混凝土的抗冻性;当含气量相同时,随着水灰比的增大, 小于100μm 的气泡个数逐渐减少,大于100μm的气泡个数逐渐增多。同时,W/C为0.45或大于0.45时,气泡之间有连通现象,导致引气混凝土的抗冻性逐渐降低;当引气混凝土的气泡间距系数小于200μm 时,混凝土具有较高的抗冻性。     

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。     

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。     

孔结构对浮石混凝土抗压强度影响的试验研究

试验测得玄武岩纤维和橡胶浮石混凝土的含气量、比表面积、气孔平均弦长与孔径分布等参数,运用灰色理论建立各参数与混凝土的28 d抗压强度之间的联系,探究孔结构参数对浮石混凝土抗压强度的影响,试验表明:纤维掺量增加时,含气量对混凝土抗压强度影响最大,气孔平均弦长影响最小;孔径为200~300μm的孔对混凝土凝土的强度影响最大,而>400μm的孔影响最小。橡胶掺量增加时,气孔间距系数对混凝土抗压强度影响最大,比表面积影响最小;孔径为100~200μm的孔对混凝土抗压强度影响最大,而<100μm的孔影响最小。     

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.     

水灰比对混凝土气泡特征参数影响的试验研究

为指导抗冻混凝土的设计与评估,采用先进的硬化混凝土气泡结构测试设备,通过试验研究了水灰比对混凝土气泡特征参数的影响规律.结果表明:混凝土拌合物含气量相同时,水灰比对硬化混凝土的气泡间隔系数、平均气泡直径及比表面积、气泡的孔径分布等特征会产生显著的影响.随水灰比的增加,气泡间隔系数变大,气泡结构变差,这将对混凝土抗冻性产生重要影响.建议相关规范在对引气混凝土的含气量及气泡间隔系数进行规定时,应充分考虑水灰比的影响.     

影响混凝土抗冻性因素的试验研究

水泥混凝土抗冻性是影响其耐久性的关键指标。本次通过水泥混凝土快速冻融试验研究了水灰比、循环次数、含气量、气泡特征参数、掺合料种类等对抗冻性影响的主次因素规律及变化趋势。研究结果表明:含气量、循环次数、掺合料的掺量是影响混凝土抗冻性的主要因素。水泥混凝土抗冻性随着水灰比的升高而降低;随着冻融循环次数的增加而下降;随着气泡间距系数的降低而提高;随着含气量的增加而提高,但当含气量低于4.2%时,混凝土前期抗冻性下降迅速,引气混凝土含气量控制在5.6%~6.4%时具有良好的抗冻性。水泥混凝土中添加一定量的粉煤灰或矿渣粉,混凝土的抗冻性随着掺合比例的增加而降低。但在相同掺量下,改善混凝土抗冻性的效果矿渣粉好于粉煤灰。     

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。     

石灰岩机制砂混凝土抗冻性能研究

为探明石灰岩机制砂在严寒地区应用的合理性,以相对动弹性模量为评价指标,研究了混凝土强度等级、含气量和石粉含量对石灰岩机制砂混凝土抗冻性能的影响规律,采用吸水率和气泡间距系数分析了石灰岩机制砂混凝土冻融破坏原因. 结果表明：高强石灰岩机制砂混凝土具有高抗冻和破坏突发特征,提高混凝体强度等级或引入适量优质气泡是提高石灰岩机制砂混凝土抗冻性能的有效途径;当C30和C60石灰岩机制砂混凝土含气量分别为6.4%和4.4%时,混凝土的抗冻性能最佳;石灰岩石粉对混凝土性能有正、负双重效应,其含量控制在10.0%以内对混凝土抗冻性能、力学性能和工作性能有利.     

消泡剂和引气剂复掺对混凝土气泡参数及外观形貌的影响

采用混凝土含气量仪与气泡参数分析系统,研究了不同比例消泡剂和引气剂复掺对混凝土气泡参数的影响,结合气泡参数与混凝土外观形貌的关系,提出了优化混凝土气泡参数及提升外观质量的消泡剂和引气剂复合使用方案。结果表明:适量的消泡剂和引气剂复合使用,可提升混凝土的含气量稳定性,降低硬化混凝土气泡间距系数和平均孔径,有效改善混凝土外观形貌。消泡剂掺量0.003,引气剂掺量0.01时,混凝土含气量稳定性最佳。消泡剂掺量0.001,引气剂掺量0.03时,混凝土气泡间距系数最小。     

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。     

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％.     

掺废旧橡胶颗粒混凝土蒸养后抗冻性能研究

通过使用掺量为30kg/m3的100目精细橡胶粉,在水灰比为0.42、蒸养时间为26h的条件下,研究橡胶混凝土蒸养后的抗冻性能.试验结果表明:蒸养制度未影响橡胶混凝土的抗冻性,标准养护和蒸汽养护下橡胶混凝土的气泡间距系数分别为0.130mm和0.141mm,均小于气泡间距系数临界值(0.200～0.250mm),从而提高了混凝土的耐久性.     

聚羧酸系减水剂引气方式对混凝土性能的影响

探讨了部分消泡、局部消泡、先消后引这3种引气方式对混凝土含气量稳定性、气泡间距系数、平均气泡径等参数及混凝土力学性能和耐久性的影响.结果表明,采用先消后引的引气方式并选用聚羧酸专用引气剂,可以调整混凝土含气量,使含气量稳定、气泡间距系数大、平均气泡孔径小.     

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。     

寒冷地区引气道面混凝土性能研究

针对我国北方寒冷地区机场道面混凝土存在的耐久性不良现象,通过掺加引气减水剂配制高性能道面混凝土,研究含气量对道面混凝土和易性、抗折强度、抗冻性能及耐磨性能的影响,提出寒冷地区道面混凝土最大水灰比为0.45、最小水泥用量为280kg/m3,含气量范围为3%～5%的要求。     

含气量对道面混凝土性能的影响

针对我国北方寒冷地区机场道面混凝土存在耐久性不良现象,通过掺加引气减水剂,配制高性能道面混凝土,研究了含气量对道面混凝土和易性、抗折强度、抗冻性能及耐磨性能的影响,提出了寒冷地区道面混凝土最大水灰比为0.45、最小水泥用量为280kg/m3、含气量范围为3%~5%。