混凝土抗氯离子渗透能力测试方法的适用性

使用ASTM C1202(混凝土抗氯离子渗透能力),RCM(快速氯离子迁移)和ACR(交流电阻率)3种抗氯离子渗透能力测试方法,研究了水胶比(质量比)0.22~0.62,空白和掺入矿物掺合料(粉煤灰和硅灰)混凝土的抗氯离子渗透能力.分析了3种方法测试结果的相关性,以及水胶比、矿物掺合料和龄期对混凝土抗压强度和抗氯离子渗透能力的影响.结果表明:3种方法的测试结果具有一定的相关性:ASTM C1202和RCM的测试结果呈分段线性关系,ASTM C1202和ACR的测试结果呈双曲线关系.3种方法均有各自的适用范围,因此,在评价混凝土抗氯离子渗透能力时,应选择适宜的测试方法.掺入粉煤灰可降低早龄期但提高长龄期混凝土的抗氯离子渗透能力;复合掺入粉煤灰和硅灰可提高早龄期混凝土抗氯离子渗透能力,在长龄期其作用效果尤为显著.混凝土抗氯离子渗透能力和抗压强度之间无简单的线性关系.     

聚丙烯纤维对海工混凝土抗氯离子渗透能力的影响

在不同水胶比和不同养护条件下,就聚丙烯纤维对海工混凝土抗氯离子渗透能力的影响进行了试验研究。结果表明,在标准养护条件下,随着聚丙烯纤维掺量的增加对水胶比为0.30、0.40和0.50的混凝土均产生了氯离子迁移电量增加的现象,增加幅度随水胶比增加而明显增大。在标准养护28 d再沸煮8 h的条件下,沸煮后同类混凝土的氯离子迁移电量普遍均低于仅标养28 d的迁移电量,在水胶比较大(0.50)的条件下,混凝土氯离子迁移电量随聚丙烯纤维掺量增加而增加的势头经沸煮后有所减弱。水胶比为0.30、0.40和0.50时,掺聚丙烯纤维海工混凝土早期的抗氯离子渗透能力均远小于28 d龄期的抗氯离子渗透能力,其规律不同于龄期与强度的规律。     

钢渣微粉对混凝土抗压强度和耐久性的影响

试验研究了钢渣微粉对混凝土抗压强度、干缩、碳化、抗氯离子渗透、气渗等性能指标的影响.研究结果表明,掺入质量分数为10%～60%的比表面积为450m2 kg的钢渣微粉,可以配制出坍落度为(200±20)mm,保水性、粘聚性俱佳且28d抗压强度为26.4～53.4MPa的混凝土.当钢渣微粉掺量为10%时,混凝土抗气体渗透能力、抗氯离子渗透能力和抗碳化能力均优于基准混凝土.     

再生细骨料对混凝土性能的影响研究

研究了再生细骨料对再生混凝土表观密度、抗压强度以及抗氯离子渗透性能的影响.结果表明,新拌再生混凝土的表观密度与再生细骨料掺量之间存在较好的线性关系,表观密度随着再生细骨料掺量的增加而逐步减小.水灰比为0.55时,再生混凝土的抗压强度低于普通混凝土,水灰比为0.35时,再生细骨料掺量为30％时混凝土抗压强度最高,且各掺量下均高于普通混凝土.不加任何矿物掺合料的情况下,各龄期的电通量变化规律与相应龄期的强度变化规律基本一致.再生混凝土的强度越高,其抗氯离子渗透性能越好.     

大掺量矿粉抗氯盐高性能混凝土试验研究

本文通过试验论述了掺矿粉的高性能混凝土随水胶比、胶凝材料用量、矿粉掺量及细度等因素不同,其抗氯离子性能、抗压强度及碳化等耐久性能变化规律。试验结果表明,掺入矿粉使得混凝土抗氯离子渗透能力提高,早期强度降低,后期强度增大,但抗碳化能力降低。     

纤维高性能混凝土力学及耐久性能

结合某隧道工程跨海区间衬砌结构混凝土所处环境类别和作用等级,对不同纤维长度的聚丙烯纤维混凝土抗压性能及抗氯离子侵蚀耐久性能开展对比试验研究,提出掺加聚丙烯纤维的高性能混凝土方案,针对该方案配合比开展了轴心抗压试验、轴心抗拉试验、抗渗试验及干缩试验。结果表明:在早龄期(3~7 d),纤维混凝土的抗压强度略低于基准组抗压强度,而在后期(7~90 d),纤维混凝土抗压强度逐渐超过基准组抗压强度;28 d龄期混凝土抗压强度随纤维掺量的增加呈现增长的趋势;另外,当纤维掺量在1.5%以内时,随着纤维掺量的增加,28 d和90 d氯离子扩散系数皆随纤维掺量的增加而增加;纤维长度为6 mm的混凝土氯离子扩散系数略大于纤维长度为12 mm的混凝土氯离子扩散系数。     

早龄期荷载与负温作用的井壁混凝土性能研究

对于冻结法施工的井壁混凝土,由于在早龄期受到了冻结土压力等荷载以及负温的作用,所引起的混凝土早期损伤会导致井壁混凝土耐久性下降。针对这些问题,研究了早龄期荷载和负温耦合作用对冻结竖井井壁C60混凝土抗压强度、氯离子扩散系数、声发射特征的影响。结果表明:在早龄期荷载和负温耦合作用下,随着早龄期荷载的增加,抗压强度明显下降,氯离子扩散系数有所提高,混凝土的渗透性由"中"变为"高",内部产生了更多的微裂缝,导致声发射"活跃阶段"提前出现;防冻剂的加入能提高在早龄期荷载和负温耦合作用下的混凝土抗压强度以及抗氯离子侵蚀性能;在混凝土中掺入仿钢纤维后可明显增加混凝土在早龄期荷载和负温耦合作用下的受荷载能力以及抗氯离子的渗透性能,对应的声发射信号相对稳定。     

沸石粉对混凝土耐久性的影响

通过不同龄期混凝土抗压强度、碳化、干燥收缩和抗氯离子渗透试验,结合扫描电子显微镜微观形貌分析,研究了不同掺量沸石粉对混凝土耐久性的影响.试验结果表明,沸石粉降低了混凝土早期抗碳化性能和抗氯离子渗透性能,而掺加10％沸石粉改善了混凝土后期内部结构,提高了其后期抗碳化性能和抗氯离子渗透性能;沸石粉降低了混凝土干燥收缩性.     

不同掺合方式下玄武岩石粉对混凝土性能影响研究

为研究玄武岩石粉掺和方式对混凝土性能影响,以C50普通混凝土为基准参照,对3种替代量（10%、15%、20%）及内掺和外掺两种掺和方式制备的玄武岩石粉混凝土进行力学性能、抗氯离子渗透及收缩性能试验研究。通过抗压强度、渗透系数、收缩应变等指标对混凝土相关性能进行表征,并选择3类函数建立了抗压强度、收缩应变与龄期之间的关系,选择线性函数建立了渗透系数与龄期的关系。研究结果表明：玄武岩石粉在外掺10%时,对混凝土的抗压强度有显著的提高,且氯离子扩散系数、收缩应变指标与基准混凝土几乎同步;同时玄武岩石粉内掺替代量应控制10%以下,混凝土的抗压强度、渗透系数、收缩应变和基准混凝土均同步变化,对于内外掺两种掺和方式应优先选用外掺方式掺入玄武岩石粉以改善混凝土性能。抗压强度指标随龄期的变化规律可以用幂函数表征,渗透系数随龄期的变化规律可用线性函数进行表征,而收缩应变与龄期的变化规律可用自然对数函数表征,各指标与龄期的相关系数均大于0.95,有很好的适用性。     

海工混凝土抗氯离子渗透性的研究

通过采用不同的水胶比,掺加不同种类和掺量的掺和料,研究海工混凝土的抗氯离子渗透性能。结果表明,随着水胶比的减小,混凝土的抗压强度提高,抗氯离子渗透性增强;双掺粉煤灰和矿粉在一定范围内能提高混凝土的抗氯离子渗透性,建议总掺量为30%~50%;矿粉掺量的增加对混凝土抗氯离子渗透有积极的作用,适宜掺量为15%~40%;适量的粉煤灰对抗氯离子渗透有一定的作用,适宜掺量为15%~25%。     

快凝型聚合物水泥防水浆料的研究

研制了快凝型聚合物水泥防水浆料，分别考察了普通硅酸盐水泥、快凝快硬硫铝酸盐水泥、调凝剂、活性矿渣、乳液等对产品可施工时间、抗折强度、抗压强度、抗渗性、抗冻性、拉伸强度、断裂伸长率等性能的影响。试验表明，该产品具有可施工时间充裕、早期强度高、弹性好、粘结性好、抗渗性好的特点，可以满足对工期和性能均有较高要求的防水、防渗、堵漏场合的应用要求。     

钢渣微粉对高强混凝土性能的影响

试验对比研究了钢渣微粉对混凝土工作性、抗压强度、体积稳定性以及耐久性的影响.结果表明,钢渣微粉可以显著改善混凝土的工作性,但也导致了混凝土凝结时间的延长.相对于粉煤灰和矿粉,钢渣微粉的活性略低,配制出的混凝土早期强度略低,但钢渣微粉可以与粉煤灰或矿粉双掺而产生超叠加效应.且钢渣微粉可以显著降低混凝土的于燥收缩,提高混凝土的抗氯离子渗透性能,对混凝土的抗冻性也无不利的影响.     

高钛重矿渣不同掺量对混凝土强度与保温性能的影响研究

攀钢高钛重矿渣是一种强度高、化学稳定性好和多孔形貌的石质材料。为了研究其作为混凝土粗骨料对混凝土强度与保温性能的影响,分别配置了高钛重矿渣替代率为50％、60％、70％、80％、90％、100％的强度等级为C30的混凝土,以此对矿渣混凝土力学性能、保温性能进行试验,并跟同条件普通碎石混凝土进行对比分析。研究结果表明,矿渣混凝土立方体抗压强度、劈拉强度、轴心抗压强度都略高于普通混凝土,并随着粗骨料替代率提高而增强,向导热系数则低于普通混凝土。     

生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土配合比及力学性能试验

对生活垃圾焚烧灰渣代砂作为混凝土细骨料进行了试验研究。从有毒物质浸出、筛分、压碎指标等分析了生活焚烧垃圾灰渣的骨料特性,并对5种水胶比、3种代砂率的生活垃圾焚烧灰渣细骨料混凝土进行了配合比试验及力学性能试验。试验结果表明,生活垃圾焚烧灰渣多孔、吸水率高、压碎指标低,具有一定的潜在水硬性;通过增加减水剂等合理配合比设计,可以配出工作性能满足工程要求的生活垃圾焚烧灰渣细骨料混凝土;生活垃圾焚烧灰渣细骨料混凝土强度要低于同配合比条件的普通天然砂混凝土,尤其是100%代砂率焚烧灰渣混凝土28 d抗压强度仅为普通天然砂混凝土的一半左右,50%代砂率焚烧灰渣混凝土抗压强度更接近普通天然砂混凝土。     

高性能混凝土配合比设计及力学强度试验研究

为提高混凝土的抗压强度和抗冲磨强度,通过不同配合比对普通混凝土进行试验分析。通过试验得出:石粉、灰土和钢渣对混凝土的抗压强度影响并不显著。随着石粉比例的增多,混凝土的抗压强度几乎无明显变化;随着灰土比例的增高,混凝土的抗压强度会出现降低趋势;而随着钢渣比例的增多,混凝土的抗压强度也会出现下降趋势,但影响较小;水灰比对混凝土的抗压强度的变化具有显著性,而砂率和用水量比例则对抗压强度的影响不大。当水灰比逐渐增大时,混凝土的抗压强度逐渐减小;砂率比例逐渐增大时,混凝土的抗压强度无明显变化;用水量比例增多时,混凝土的抗压强度会逐渐上升,但影响较小;石粉、灰土和钢渣对混凝土的抗冲磨强度影响并不显著。随着石粉比例的增加,混凝土抗冲磨强度增大,当石粉比例逐渐增加时,混凝土抗冲磨强度明显增大;随着灰土比例的增多,混凝土的抗冲磨强度减小,并且随着时间的增加,其强度减小趋势便更加明显;随着钢渣比例的增加,混凝土的抗冲磨强度下降,但影响不大。通过试验结果得出最佳混凝土配合比,并通过分析高性能混凝土与混凝土的微观特征得出:普通混凝土内部结构疏松并且有大量的孔洞、分布排列杂乱;而高性能混凝土内部结构较为密集,孔洞较少,高性能混凝土水化后,Ca和Si含量最多,而这两种元素能够形成稳定的结构,因此使得高性能混凝土抗压强度和抗冲磨强度提高。     

未淡化海砂超高性能混凝土的性能研究

对利用未经淡化处理海砂配制的超高性能混凝土(UHPC)的抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、弹性模量、抗冻性能、抗氯离子渗透性能和护筋性能进行了系统的试验研究。结果表明:抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度分别大于120 MPa、20 MPa和12 MPa,弹性模量大于40 GPa,其抗冻等级超过F500,电通量值不超过50 C,力学性能和耐久性指标均满足GB/T 31387—2015《活性粉末混凝土》的要求。此外,本试验显示,经过40次的盐水浸烘循环试验后,未淡化海砂UHPC中的钢筋锈蚀风险较低。     

掺锂渣C50高性能混凝土的力学与徐变性能

以12%的锂渣超量取代水泥配制C50高性能混凝土,并测试了混凝土的力学与徐变性能及其随养护龄期的变化规律。试验结果表明,锂渣的掺入,未对混凝土早期力学性能产生负面影响,而后期强度还较未掺试样有一定程度的提高;掺锂渣混凝土的徐变变形在加载的初始7d内变化较快,180d以后基本趋于稳定,各龄期皆小于未掺试样。     

首钢矿粉混凝土早期抗裂性试验研究

本文研究了掺加首铜矿粉对混凝土干燥收缩和早期抗裂性的影响。试验结果表明：(1)在同标号条件下。掺加矿粉增大了混凝土干燥收缩值,标号越高,增加幅度越大;(2)掺加比面积430m^2／kg的矿粉可以改善混凝土早期抗裂性：而掺加比面积520m^2／kg的矿粉混凝土抗裂性变差。     

锂渣、粉煤灰高性能混凝土早期抗裂性能试验研究

利用刀口法研究了水胶比、锂渣掺量、粉煤灰掺量和锂渣细度对复掺锂渣、粉煤灰高性能混凝土早期塑性收缩裂缝的影响,试验结果表明水胶比对混凝土早期抗裂性能影响较大,粉煤灰掺量和锂渣掺量分别次之。在相同条件下,复掺锂渣、粉煤灰高性能混凝土的早期抗裂性能优于普通水泥混凝土,锂渣细度的适度增加会在一定程度上提高混凝土的早期抗裂性能。     

高贝利特水泥高性能混凝土性能研究

主要研究了采用普通水泥和高贝利特水泥(HBC)配制的混凝土及高性能混凝土的工作性、力学性能及抗裂性能。采用高贝利特水泥配制的混凝土坍落度损失远小于普通水泥混凝土;早期抗压强度较普通水泥混凝土偏低,但后期强度增幅较大;28d龄期抗拉强度均略高于普通水泥混凝土;并具有更好的抗裂能力。