废弃砂浆粉对混凝土抗冻性能的影响

研究了废弃砂浆粉对混凝土抗冻性的影响,测试了不同水灰比及废弃砂浆粉掺量下冻融循环后混凝土的抗压强度、质量损失。结果表明,随着冻融次数增加,混凝土的质量损失率及抗压强度损失率增大,当水灰比低于0.44时,经25次冻融后,混凝土抗压强度略有升高;随着废弃砂浆掺量增加,混凝土的抗冻性能总体呈下降趋势,试验范围内,当水灰比低于0.44时,废弃砂浆粉掺量低于10%,可以提高混凝土抗冻性能。随着水灰比增加,相同条件下,混凝土的质量损失率及抗压强度损失率均呈增大趋势。     

不同环境下普通混凝土抗冻试验研究及机理分析

试验测试了不同水灰比普通混凝土在标准水冻环境、浓度5%的氯化钠溶液环境以及-10℃冻融循环3种不同环境下的抗冻性能。以试件的动弹性模量与质量损失作为抗冻性能的评判标准,试验结果表明:降温幅度对混凝土的抗冻性有显著影响,降温幅度越大,水灰比对试件抗冻性影响也越显著;-10℃冻融循环下,试件的质量损失不明显;在盐冻环境中,普通混凝土的动弹性模量与质量损失严重,试件迅速破坏。     

掺不同品种混合材的高强砼与钢纤维高强砼在冻融、冻融-氯盐同时作用下的耐久性能

采用快冻试验方法,研究了掺量分别为２０％粉煤灰、硅灰以及磨细矿渣的高强混凝土（ＨＳＣ）与钢纤维高强混凝土（ＳＦＲＨＳＣ）,在标准养护室内浸水养护９０天的抗冻性,以及在氯盐侵蚀与冻融循环双重因素作用下的抗冻耐久性。试验结果表明,在单纯冻融循环作用下,掺入硅灰能够提高ＨＳＣ和ＳＦＲＨＳＣ的抗冻性,而掺磨细矿渣和粉煤灰则不能,在冻融循环与氯盐侵蚀同时作用下,掺入硅灰和磨细矿渣,能显著提高ＨＳＣ和ＳＳＦＲ     

挟砂冲蚀与氯盐侵蚀联合作用下混凝土耐久性研究

以钱塘江口海洋环境中氯盐与含砂潮涌的共同作用为背景,通过试验,研究了不同类型与掺量矿物掺合料混凝土在挟砂冲蚀与氯盐侵蚀联合作用下桥梁墩柱混凝土的耐久性能。试验室同条件的氯盐环境下砂浆与混凝土磨损试验的结果显示,在短期内氯盐的存在对混凝土或砂浆的磨损性能没有明显的加速破坏作用。而当受冲蚀作用后的混凝土再进行氯离子扩散试验发现,混凝土的氯离子扩散系数有不同程度的增加,达到未受冲蚀混凝土的1.13～1.79倍。     

冻融-氯盐耦合作用下整体防水混凝土耐久性试验研究

在研究冬季北方除冰盐地区或近海环境,考虑冻融损伤和氯盐侵蚀耦合作用下整体防水混凝土的耐久性能。将不同水灰比和硅烷乳液掺量的整体防水混凝土试件置于3%Na Cl溶液中,进行加速冻融循环试验,测定不同盐冻循环次数下的相对动弹性模量、质量损失和渗透性,以综合评价整体防水混凝土耐久性。试验结果表明,在冻融-氯盐耦合作用下,整体防水混凝土冻融损伤和质量损失均随着硅烷掺量和冻融循环次数的增加而增加,降低水灰比可以有效提高整体防水混凝土抗冻性。但是,在相同冻融循环次数下,整体防水混凝土仍较普通混凝土具有更好的抗渗透性,并且抗渗透性随着硅烷乳液掺量的增加而提高。     

混凝土不同层次结构抗氯盐侵蚀性能与相互关系的研究

针对混凝土多层次结构(水泥浆、砂浆和混凝土三个层次结构)的特点,试验研究了混凝土不同层次结构的抗氯盐侵蚀性能及相互关系.研究结果表明:混凝土中三个层次的抗氯盐侵蚀性能按净浆、砂浆和混凝土的次序增强,高性能混凝土配合比设计应控制三个层次比例,控制浆骨比、砂胶比和砂率等配合比参数,保证混凝土具有较高的抗氯盐侵蚀性能.     

引气粉煤灰混凝土抗冻融耐久性的研究

通过试验研究,探讨了强度等级、引气量水平、水灰比等因素对普通混凝土和粉煤灰混凝土抗冻融耐久性的影响．研究指出,混凝土的引气量和强度是影响普通混凝土和粉煤灰混凝土抗冻性的决定因素．满足抗冻性要求的引气量取决于相应的混凝土强度等级．美国标准ＡＣＩ３１８—８３ 中对抗冻混凝土最小引气量、最大水灰比的限制,以及鲍尔氏（Ｐｏｗ ｅｒｓ）推荐的气泡间距指数（０．２５ ｍ ｍ ）都过于保守．给出了相应参数的推荐数值．     

长白山机场抗冻混凝土配合比设计

本文以长白山机场道面混凝土为例,详细介绍了与普通混凝土不同的道面混凝土配合比设计方法。在分析混凝土抗冻性影响因素的基础上,通过对不同原材料、不同水灰比的混凝土冻融试验,探索了一条通过粗集料二级级配、增加粗集料占比,从而提高混凝土密度;通过增加引气剂,提高混凝土抗冻性的配合比设计和试验方法。     

碳化对混凝土钢筋锈蚀的影响

因混凝土碳化引起的钢筋腐蚀造成结构破坏的问题非常普遍和严重。本文研究内容包括在碳化环境下不同品种水泥（普通硅酸盐水泥和石灰石水泥）,不同矿物掺合料,内掺氯盐（试样成型时掺入一定的氯盐）等对钢筋腐蚀速率的影响。试验采用高浓度碳环境使砂浆保护层在较短时间内碳化。实验通过对普通硅酸盐水泥和石灰石水泥的测试得出了他们之间在锈蚀程度上的差异。论文中,主要研究了混凝土用钢筋在碳化条件下的腐蚀性能。     

基于正交分析法的透水混凝土抗冻性能试验研究

采用快冻法对透水混凝土进行冻融循环试验,研究冻融破坏形态。并在此基础上,选取目标孔隙率为20%,以水灰比、骨料粒径、聚丙烯仿钢纤维掺量为因素设计不同因素水平的正交试验,采用均值极差法和方差分析法研究各因素对透水混凝土抗冻性能的影响规律。研究结果表明,冻融破坏形态主要以断裂为主,部分透水混凝土试件能经受125次冻融循环;不同因素对抗冻性能影响的主次顺序为骨料粒径、纤维掺量、水灰比;通过多次试验得到透水混凝土抗冻性能最优时的配合比,即水灰比为0. 31、纤维掺量为0. 4%、骨料粒径为5～10mm。     

大坝混凝土对碱骨料反应的自免疫力

大坝混凝土的碱骨料反应(AAR)是制约许多大型水利水电工程建设的技术经济性的一个重要因素,但目前所采用的标准试验方法不能客观地反映AAR病害给实际工程所带来的安全性风险。提出了大坝混凝土对AAR具备"自免疫力"--大坝混凝土自身已经具备的条件,如具有碱活性的人工砂所带入的碱活性石粉、含气、较低的浆骨比等,使其对AAR具有显著的自免疫力。通过砂浆棒快速法试验表明,掺加20%～30%的比表面积为358～812m2/kg的碱活性石粉,可以将砂岩砂的AAR膨胀率降低41%～58%;大坝混凝土中3.5%～5%的含气量可使AAR膨胀率降低约40%。在客观评价大坝混凝土发生AAR破坏的风险时,应该重视这种自免疫力,并应建立能反映大坝混凝土配合比特点、基于大坝混凝土实际表现的试验方法来正确评价工程中的AAR危害。     

西藏水工混凝土抗冻性能的研究(续)

地处高寒地区的西藏，尽夜温差较大，水利水电工程中混凝土的冻融破坏非常严重。为研究解决这一工程问题，采用正交试验设计方法，就当地混凝土材料和引气剂设计了几种水利水电工程常用的不同强度等级混凝土。通过快速冻融试验，测试了冻融对混凝土的抗压强度、抗折强度及动弹性模量的影响，并通过显微测孔分析了混凝土的微现结构。最后，就不同因素对混凝土强度和抗冻性能的影响进行了评价，并提出了几种抗冻混凝土的推荐配合比。     

Laboratory and field performance of polymer-modified cement-based repair mortars in cold climates

The results of an ongoing test program to evaluate the performance of polymer-modified cement-based mortars for repairing surfaces of concrete structures up to a depth of 75 mm (3 inches) damaged due to exposure to cold climates are presented. Twenty-five selected commercially available polymer-modified products, seven containing styrene butadiene rubber (SBR) and 18 containing acrylics were evaluated. They were compared with those of a pure cement-based mortar containing 8% silica fume by weight of the cement, with a water/cementitious materials (cement+silica fume) ratio (W/CM) of 0.31. All of the mortars were subjected to thermal compatibility with base concrete, drying shrinkage, permeability, abrasion-erosion resistance, bond strength, compressive strength and freezing and thawing cycling tests. The thermal compatibility with the base concrete at temperatures from −50 to +50 °C was used as a pre-selection test. This paper also presents the satisfactory performance of the three best selected polymer-modified cement-based mortars (included in the 25 mortars), after 6 years in service on two operating spillways of a dam in a severe cold climate.     

Effect of partial replacement of sand with dry oyster shell on the long-term performance of concrete

To evaluate the practical application of crushed oyster shells (OS) as construction materials, an experimental study was performed based on equal materials proportion and the partial replacement of saturated-surface-dry (SSD) sand with dry oyster shell. More specifically, the long-term mechanical properties and durability of concrete with OS partially substituted for fine aggregate were investigated.Test results indicate that long-term strength of concrete with 10% OS replacement is almost identical to that of normal concrete. However, the long-term strength of concrete with 20% OS replacement is appreciably lower than that of normal concrete. Therefore, higher OS substitution has the possibility of negatively influencing the concrete long-term strength increment. Elastic modulus of concrete with OS replacement decreases as the substitution mixture ratio increases. Specifically, the modulus is reduced by approximately 10–15% when OS are used for 20% of the fine aggregate.The drying shrinkage strain increases as the substitution ratio (SR) of OS is increased. In addition, the existing model code for drying shrinkage and creep does not coincide with the test results of the present study. A prediction equation for drying shrinkage has been developed. The utilization of OS as a fine aggregate in concrete has a positive effect on freezing and thawing resistance and water permeability is also considerably improved. However, OS has no apparent effect on carbonation and chemical attack of concrete.Finally, it is noted that the strength, elastic modulus, drying shrinkage, freezing and thawing resistance, and permeability are significantly affected by increased OS substitution, particularly for long-term performance, while other properties such as creep and carbonation, as well as chemical attack test results, were not substantially affected.     

矿渣粉在高性能混凝土中的试验研究

本文研究了矿渣粉细度和掺量对高性能混凝土的强度、抗渗、抗冻融等性能的影响。试验表明：矿渣越细,早期强度越高，但对后期强度的影响逐渐变小；随着矿渣粉掺量增加，3d、7d强度明显降低。28d强度在掺量30％时最大，对后期强度影响逐渐变小。掺入20％～40％矿渣粉配制的高性能混凝土具有良好的施工性能和优异的耐久性能。     

钢纤维活性粉末混凝土抗冻性能试验研究

通过试验以钢纤维0%,0.5%,1%,2%,3%五种不同掺量掺入活性粉末混凝土中,研究了钢纤维对混凝土抗冻性能的影响规律,试验冻融循环次数和钢纤维体积率对钢纤维混凝土冻融后相对动弹性模量变化、质量损失和劈裂强度损失的影响,分析了冻融环境下钢纤维对混凝土的增强机理。结果表明,活性粉末混凝土在冻融循环作用下,掺入钢纤维可以改善活性粉末混凝土的抗冻性能。钢纤维以2%的掺量与粉煤灰、硅灰复合掺入混凝土中,可以配制高抗冻性能的活性粉末混凝土。     

新型超快硬磷酸盐修补材料抗盐冻剥蚀性能

着重对在除冰盐和冻融循环共同作用下 ,磷酸盐水泥 (MPB)基材料的盐冻剥蚀破坏和与OPC混凝土之间的粘结强度损失进行了研究。试验结果表明MPB材料本身具有很高的抗盐冻剥蚀性能 ,不比引气 4 5 %～ 6 5 %的OPC混凝土差。MPB材料与引气OPC混凝土之间的粘结强度损失明显比非引气OPC混凝土小 ,且含气量愈大 ,粘结强度损失愈小。此外 ,还对MPB材料的气泡结构进行了分析 ,结果显示MPB材料通过化学引气同样可以获得良好的气泡结构参数 ,起到与物理引气一样的抗冻或抗盐冻效果。     

混凝土在硫酸盐溶液中抗冻性的研究

本文研究了非引气混凝土和引气混凝土在水中和硫酸盐溶液（5%和7%Na2SO4）中的抗冻性。试验结果表明：混凝土在5％Na2SO4溶液中的抗冻性能低于其在水中的抗冻性,有所不同,适量引气对混凝土的抗硫酸盐冻融性能均有较大程度的改善作用。强度越高,混凝土的抗冰冻性能越好,但一些强度较高的混凝土试件在硫酸盐溶液中冻融时发生突然的中部断裂而破坏。     

基于分形理论的混凝土气泡分布特征研究

依托分形理论的盒维数概念,建立了气泡分布分形模型,提出了气泡分布分形维数计算方法。通过快速冻融循环试验和气泡结构分析试验测定了多组混凝土的抗冻性和气泡结构,分析了掺合料和引气剂对混凝土气泡分布特征的影响,得出了气泡分布特征随掺合料种类和引气剂掺量的变化规律。最后,分析了气泡分布分形维数与相对耐久性指数的关系,结果显示二者具有较高的正相关性,说明气泡分布对混凝土抗冻性有重要影响,可以将气泡分布分形维数作为气泡特征参数用以评估混凝土的抗冻性。     

新型膨胀剂在水泥基体中的稳定性研究

采用电化学加速法对补偿收缩混凝土的抗溶蚀性能进行了一系列研究,探讨了新型CaO类膨胀剂对混凝土溶蚀性能的影响。试验结果表明：CaO膨胀剂掺量为2%时混凝土中的Ca2＋溶出量最小,为基准混凝土的91%,因为掺加2%的CaO膨胀剂改善了混凝土的渗透性能;CaO膨胀剂掺量超过2%时混凝土中的Ca2＋溶出量大于基准混凝土,过高的膨胀剂掺量导致混凝土抗溶蚀性能变差;溶蚀后试件的变形均表现为收缩,随着Ca2＋溶出量的不断增加,试件的收缩值逐渐增大;相同龄期时,掺加2%CaO膨胀剂的胶砂的收缩值显著小于基准配合比胶砂的收缩值。