PVA纤维混凝土经冻融后抗氯离子侵蚀性能研究

为探索聚乙烯醇(PVA)纤维混凝土在冻融环境下冻融循环次数对氯离子渗透速率及最佳纤维掺量的影响,通过对冻融循环次数为0～100次以及纤维体积掺量为0～0.2%的PVA纤维混凝土试件进行氯离子侵蚀试验,拟合出冻融次数与氯离子扩散系数之间的关系式。试验结果表明:PVA纤维掺量相同的试件,施加冻融循环次数越多,在相同渗透深度处自由氯离子含量会越高。在冻融循环次数相同时,混凝土试件中自由氯离子含量会因掺入了一定掺量的PVA纤维而减少,且PVA体积纤维掺量为0.1%的试件中,相同渗透深度处自由氯离子含量低于其它掺量的试件。     

再生混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

改变再生粗骨料掺量、粉煤灰掺量、水胶比等参数,研究不同配合比对再生混凝土抗氯离子渗透能力的影响规律。试验结果表明,降低水胶比对再生混凝土抗氯离子渗透性能有利;再生混凝土氯离子迁移系数随着再生粗骨料替代率的增大而增大,抗氯离子渗透性能下降。掺加粉煤灰可以改善再生混凝土抗氯离子渗透性能,对于早龄期再生混凝土粉煤灰掺量在10%~20%之间为宜。     

引气粉煤灰混凝土的氯离子扩散模型

基于寒冷盐碱地区的工程环境与混凝土的配制特点,以Fick第二定律修正模型为原型,通过试验数据分析和查阅文献取值建立了引气粉煤灰混凝土的氯离子扩散模型,经游程检验法检验,其相关关系显著.扩散模型体现了混凝土的氯离子结合能力、氯离子扩散系数的时间依赖性、混凝土本体结构劣化、以及水灰比、含气量和粉煤灰掺量三个参数对氯离子扩散的影响,扩展了氯离子扩散实际影响因素的范围,增强了适用性,并能显著表征引气粉煤灰混凝土的氯离子扩散性质.     

粉煤灰掺量对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

研究分析了粉煤灰掺量对混凝土抗氯离子渗透性的影响,并进行了电镜、X衍射和压汞测孔微观分析.结果表明:粉煤灰掺量对混凝土抗氯离子渗透性的影响随龄期不同而不同:7 d龄期时,随着粉煤灰掺量逐渐增加,混凝土的抗氯离子渗透性能逐渐降低;28 d、56 d龄期时,粉煤灰掺量小于40%时,随着粉煤灰掺量的增加混凝土的抗氯离子渗透性能逐渐增强,掺量超过40%后,电通量值有所增大.因此.40%的粉煤灰掺量是混凝土抗氯离子渗透的极限点.     

重复载荷作用下矿渣混凝土的渗透性

采用WHY系列全自动应力试验机对混凝土试件施加最大载荷为0.4fcy(轴压强度)和0.8fcy重复5次载荷.混凝土卸载后,通过测定混凝土加速氯离子渗透实验中阳极溶液的氯离子浓度,分析磨细矿渣掺量、载荷和渗透时间的关系.氯离子渗透经过非线性阶段后,阳极溶液中氯离子浓度随时间延长呈线性增加.结果表明:施加最大载荷为0.4fcy重复5次的压应力后,不同配比混凝土渗透性均比相应未加载混凝土大;最大载荷提高到0.8fcy后,混凝土氯离子渗透性均进一步增大.掺入磨细矿渣可抑制载荷对混凝土渗透性的增大作用,矿渣掺量不超过30%时,掺量越大抑制作用越明显,掺量为40%时,抑制作用有所降低.     

矿渣混凝土氯离子渗透的电化学阻抗谱分析

为改进传统的氯离子渗透混凝土深度测试技术,分析不同矿渣掺量对氯离子渗透深度的影响,通过多组不同矿渣掺量混凝土的氯离子渗透实验,并采用等效电路模型,对混凝土电化学阻抗数据进行了测试.结果表明,在混凝土中掺入矿渣能降低氯离子的渗透深度,氯离子渗透的深度与等效电路元件的拟合值有较强的线性关系.在电化学性能改变的基础上,通过分析不同矿渣掺量,可以预测混凝土中氯离子的渗透深度.     

混凝土表面氯离子浓度时变规律试验研究

采用氯盐浸泡试验,定期检测了混凝土表面处的氯离子浓度,并对数据进行了拟合分析,研究了混凝土表面氯离子浓度随时间的变化规律,分析了氯盐溶液浓度、水灰比和粉煤灰掺量对表面氯离子浓度大小及其累积速率的影响。结果表明,表面氯离子浓度随时间的增加逐渐增长并最终达到稳定状态。随着氯盐溶液浓度的增加,表面氯离子浓度将更快地达到稳定状态,表面氯离子浓度也相应增大;水灰比越大,表面氯离子浓度累积速率越快,表面氯离子浓度越大;掺入粉煤灰可加快表面氯离子浓度的累积速率,表面氯离子浓度随粉煤灰掺量的增加而增大。通过对现有模型的比较与修正,提出了一个更为完善的模型。     

引气混凝土导热系数试验与分析

为了研究引气混凝土材料的导热系数,利用基于护热板法的导热仪（DRH）测试了各种试件的导热系数,探讨了骨料含量、砂率、水灰比、粉煤灰掺量、含气量等影响混凝土导热系数的因素。根据试验结果可知,水灰比、含气量是影响混凝土导热系数的主要因素,骨料、砂率、粉煤灰掺量对导热系数也有一定的影响。     

桥梁钢-混结合段用高强自密实钢纤维混凝土性能研究

研究了不同水灰比和钢纤维掺量对自密实钢纤维混凝土工作性能和抗压强度的影响,并对自密实钢纤维混凝土试件进行碳化试验、抗氯离子渗透性能及抗水渗透性能试验。现场采用1m×1m×1m的配筋试模箱进行浇注模拟实验,分析不同浇注工艺对混凝土性能影响。结果表明:当水灰比由0.32增至0.34时,试件的初始坍落度和坍落度扩展度分别由170mm/445mm增加到260mm/655mm,其试件7d和28d的抗压强度分别降低了34.5%和15.8%;当钢纤维掺量为50kg/m3时,混凝土试样的流动性能最佳,且试件的强度随钢纤维掺量增加而增大。当水灰比为0.34时,试件的抗碳化性能、抗渗透性能良好,而抗氯离子性能随钢纤维掺量的增加呈上升趋势。现场模拟实验显示,与稍加振捣的试件相比,不加振捣的自密实钢纤维混凝土内部结构更密实,钢纤维分布均匀,7d强度为57.6MPa。     

矿物掺合料和CLDH对水泥基材料氯离子固化性能研究

采用等温吸附平衡方法,研究了单掺和复掺粉煤灰、矿渣和焙烧层状双金属氢氧化物(CLDH)对水泥基材料氯离子固化性能的影响,并借助XRD对影响机理进行分析.结果表明:单掺范围为15%～45%情况下,随着粉煤灰和矿粉掺量增加,水泥基固化氯离子的量先增大后减小,当粉煤灰和矿粉的掺量在30%时,其固化氯离子的能力较好且都优于纯水泥对氯离子的固化效果;水泥基材料氯离子固化量随着CLDH掺量的增加而增加;但是粉煤灰和矿渣依次与CLDH复掺,复掺效果不佳,其复掺效果不如单掺粉煤灰或矿渣对氯离子的固化效果好.研究成果对以后复掺技术在海工混凝土中的有效、合理使用提供相应的参考.     

影响混凝土氯离子电通量因素的试验研究与分析

选用国内具有代表性的铁道工程混凝土配合比,按照铁道行业混凝土电通量测试方法,对影响混凝土氯离子电通量变化的各因素进行了一系列试验.结果表明,试件养护龄期、掺合料掺量和掺合料品种是影响混凝土电通量的主要因素.混凝土的电通量随养护龄期的持续延长而逐渐降低,采用56 d养护龄期评定测试结果比较合理.电通量随着粉煤灰和矿粉掺量的增加呈现降低的趋势,粉煤灰降低电通量效果优于矿粉,掺量达到40%时两者效果接近.混凝土配合比其他参数如水胶比、含气量、水泥和减水剂品种对电通量的影响较小.     

Compressive Strength, Pore Size Distribution and Chloride-ion Penetration of Recycled Aggregate Concrete Incorporating Class-F Fly Ash

The effects of fly ash on the compressive strength, pore size distribution and chloride-ion penetration of recycled aggregate concrete were investigated. Two series of concrete mb：tures were prepared. The concrete mixtures in series I had a water-to-binder ratio and a cement content of 0.55 and 410 kg/ m^3 , respectively. The concrete rnixtures in series II had a water-to-binder ratio and a cement content of 0.45 and 400 kg/ ml respectively. Recycled aggregate was ased as 20% , 50% , and 100% replacements of natural coarse aggregate in the concrete mixtures in both series. In cutdition, fly ash was used as 0% , 25% and 35% by weight replacements of cement. The results show that the compressive strengths of the concrete decreased as the recycled aggregate and the fly ash contents increased. The total porosity and average porosity diameter of the concrete increased us the recycled aggregate content increased. Furtherrruore , an increase in the recycled aggregate content decreased the resistance to chloride ion penetration. Nevertheless, the replacement of cement by 25% fly ush improved the resistance to chloride ion penetration and pore diameters and reduced the total porosity of the recycled aggregate concrete.     

活性稻壳灰对混凝土强度和耐久性能的影响

研究了高火山灰活性稻壳灰对混凝土强度和耐久性能的影响。结果表明：混凝土中掺加稻壳灰后强度提高，且高水胶比时强度提高率更大；同时，混凝土的抗盐酸溶液的侵蚀能力、抗碳化和抗渗性能也得到改善。其主要原因可归结为：稻壳灰的掺入降低了混凝土的实际水胶比，促进了水泥的水化，使混凝土中有更多的C—S—H凝胶生成，并减少了混凝土中羟钙石的数量，降低了混凝土细孔的平均尺寸，使得混凝土的结构更加密实。     

富含砖粒再生骨料混凝土的耐久性试验研究

用富含40%~50%砖粒的再生粗骨料配制再生混凝土,采用渗水高度法和电通量法,分析不同再生骨料取代率和粉煤灰取代率与再生混凝土抗水渗透性以及抗氯离子渗透性的关系,得出抗渗透性最好的再生骨料取代率。然后,在最优再生骨料取代率的情况下,采用快速冻融法研究粉煤灰取代率对再生混凝土的抗冻融性能的影响,并与普通混凝土进行比较。结果表明:富含砖粒的再生混凝土的抗渗透性能比普通混凝土弱,再生骨料取代率的增加会降低其抗渗透性,砖粒类再生骨料取代率为40%的再生混凝土抗渗透性能最好;粉煤灰对再生混凝土具有改性作用,粉煤灰掺量为20%时,再生混凝土的抗渗透性能以及抗冻融性能均最佳;适当取代率下,再生混凝土的抗冻等级能够达到D100。     

多种因素对混凝土孔结构分形特征的影响研究

目的在分形理论的指导下,以压汞测孔为基础,探索混凝土结构形成条件与其分形特征,尤其是冻融循环后的混凝土孔隙分形特征.方法计算并分析了不同水化龄期下普通水泥和硫铝酸盐水泥孔隙分形特征的变化,研究了水泥熟料单矿物组成的孔隙分形维数.用压汞测孔的试验结果计算分析了混凝土冻融循环前后分形维数的变化.结果在180d以内水泥石的孔隙的分形维数随龄期增长而增大,在龄期为360d时,虽然总孔隙率最低,但由于水化物结晶度提高,凝胶孔含量降低,毛细孔增多,其分形维数变低;硫铝酸盐水泥水化3d～14d期间,分形维数不断增高,28d维数回落,与硅酸盐水泥长龄期的特征一致.结论在水泥熟料单矿物水化硬化孔分布特征评价中,其分形维数大小顺序为C3S>C2S>CF>C3A.C40强度等级的混凝土和C60非引气混凝土冻融循环200次后与受冻前孔隙分形维数相比有明显的变化,C100非引气混凝土冻融循环1200次后,其分形维数有明显的变化,而引气后的C60混凝土经1200次冻融循环后,其分形维数无明显变化.此外,养护条件对水泥石孔隙分形特征也有明显的影响.采用分形理论分析评价多种因素对混凝土孔结构分形特征的影响是十分有效的.     

海洋工程高抗冻粉煤灰泵送混凝土研究

目的 为研制严寒地区海洋工程普通强度等级高抗冻粉煤灰泵送混凝土，提高该地区混凝土的高抗冻性．方法 采取试验的方法分析了粉煤灰含碳量对引气组分掺量的影响，研究适应粉煤灰混凝土的新型引气剂，测试评价了粉煤灰混凝土泵送前和泵送后的含气量差异，研制了普通强度等级(C30，C40)高耐海水冻融的混凝土，并应用与严寒地区的港口和沿海大桥工程．结果 研究表明，对于普通引气剂，粉煤灰含碳量严重影响了混凝土的含气量，当含碳量达到6％时，满足同种含气量，引气剂的掺量将提升到5倍以上。泵送施工过程中，混凝土含气量损失也是很显著的，配制高耐海水冻融的粉煤灰混凝土，必须研究专用的引气剂，同时，必须按泵送后的含气量设计混凝土．结论 高耐海水冻融的普通强度等级的粉煤灰泵送混凝土泵送后的含气量应在5％以上．否则，当混凝土的抗海水冻融指标虽然满足标准要求，但混凝土试件上已显示出冻害损伤的特征．