矿物外加剂对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的研究和评价

为考察不同矿物外加剂对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响，本文采用ASTMC1202-95A5％Na2SO4溶液浸泡的方法，对掺不同铝含量的耕煤灰及硅灰浸凝土的一年龄期膨胀率进行了研究。试验结果显示，掺入耕煤灰、硅灰等矿物外加剂使混凝土膨胀串大幅度降低，25％耕煤灰和10％硅灰双掺浸凝土其膨胀率仅为对比组的54．5％；试验结果还显示，掺不同铝含量的耕煤灰混凝土膨胀率基本相近，这表明耕煤灰铝含量不一定是影响混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的主要因素。本文还利用Frearson的评价标准对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能进行了分析，结果表明掺矿物外加剂浸凝土抗硫酸盐侵蚀性能与用抗硫酸盐水泥配制的混凝土性能相当。     

外加剂与矿物掺合料对混凝土抗硫酸盐侵蚀的有效性研究

本文通过2年多的砂浆棒浸泡试验，系统研究了高效减水剂、膨胀剂、硅灰、粉煤灰等常用外加剂与矿物掺合料对混凝土抗硫酸盐、硫酸侵蚀作用的有效性。结果表明，高效减水剂提高密实度只能延缓混凝土的侵蚀破坏；膨胀剂、硅灰、粉煤灰能显著提高温凝土的抗蚀性，但抗蚀系数的经时变化规律不同。     

多元掺合料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

通过研究了多元矿物掺合料、引气剂及聚丙烯纤维复掺混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能.结果表明矿物掺合料的成分比例对混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能有一定影响,随硅灰和矿渣掺量的增加、粉煤灰掺量的降低,混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能增强;多元矿物掺合料与引气剂、聚丙烯纤维复掺优于多元矿物掺合料复掺措施;当混凝土含气量在6％、聚丙烯纤维体积掺量在...     

矿物掺合料对混凝土抗硫酸盐侵蚀变化规律的研究

基于超细粉煤灰、超细矿粉、硅灰以及微珠抗硫酸盐侵蚀试验的研究,本文建立了抗蚀系数-龄期-掺量之间的变化关系曲线,得到了在掺量一定时混凝土抗蚀系数随龄期变化的规律,并利用扫描电镜、能谱分析等现代测试技术从微观结构解释了混凝土抗蚀系数随时间的变化规律。结果表明:超细粉煤灰混凝土和微珠混凝土的抗蚀系数随着龄期增加呈现先减小后增大的趋势,超细矿粉混凝土和硅灰混凝土的抗蚀系数随着龄期增加均逐渐减小。     

Frost attack resistance and steel bar corrosion of antiwashout underwater concrete containing mineral admixtures

This study aims to evaluate frost durability and steel-bar corrosion in antiwashout-underwater concrete, which has been neglected to date. To achieve this goal, repeated freezing and thawing and accelerated steel-bar corrosion tests have been performed for three types of antiwashout-underwater concrete specimens.The results of repeated freezing and thawing test reveal that adding mineral admixtures has little effects on frost durability because of the large and uneven entrapped-air imprisoned by the cellulose-type antiwashout-underwater admixture. Slight improvement of frost durability was observed through the action of air-entrained (AE) agent in the case of SG50 which presented an air content of 6 ± 0.5%.Measurement results using the half-cell potential showed that, among the entire specimens, steel-bar in Control specimen manufactured under artificial seawater was the first one that exceeded the threshold value, −350 mV proposed by ASTM C 876, at 14 cycles, where the corresponding corrosion current density and concentration of water soluble chloride were measured as 0.3 μA/cm² and 0.258%, respectively. For the other specimens, potential values became below −350 mV later than 18 cycles.     

矿物掺合料对混凝土抗硫酸镁侵蚀的有效性研究

以40 mm×40 mm×160 mm细碎石混凝土试件和20 mm×20 mm×20 mm水泥石试件进行试验.矿物掺合料取代水泥用量为0、10%、30%和50%.8个月浸泡试验表明,Ⅰ级粉煤灰、矿渣、煤矸石等矿物掺合料对混凝土抗硫酸镁侵蚀性能的影响都存在着-个临界掺量,小于其临界掺量时掺合料对混凝土的抗硫酸镁侵蚀性能有改善作用,反之则有不利影响.机理分析表明掺合料一方面降低了Ca(OH)2从混凝土内部向其表面的扩散速度及混凝土表层Mg(OH)2薄膜的增厚速度,另一方面水泥石的孔结构随掺合料掺量的增大而改善.     

Thaumasite form of sulfate attack in limestone cement mortars: A study on long term efficiency of mineral admixtures

Concrete and mortar made from limestone cement may exhibit a lack of durability due to the formation of thaumasite. The addition of minerals that improve the concrete durability is expected to slow down the formation of thaumasite. In this work the effect of natural pozzolana, fly ash, ground granulated blastfurnace slag and metakaolin on the thaumasite formation in limestone cement mortar is examined. A limestone cement, containing 15% w/w limestone, was used. Mortar specimens were prepared by replacing a part of limestone cement with the above minerals. The specimens were immersed in a 1.8% MgSO₄ solution and cured at 5 and 25 °C. The status of the samples after a storage period of 5 years was reported based on visual inspection, compressive strength, mass measurements, ultrasonic pulse velocity measurements and analytical techniques. It is concluded that the use of specific minerals, as partial replacement of cement, inhibits thaumasite formation in limestone cement mortar.     

矿物掺合料对高强混凝土抗裂性能的影响

抗裂性是高强混凝土最重要的指标之一。以脆性系数和特征长度为高强混凝士抗裂性评价指标，研究矿物掺合料（粉煤灰、硅粉和磨细矿渣）对高强混凝土抗裂性的影响。结果表明，矿物掺合料能有效地降低高强混凝土的脆性系数和特征长度，提高其抗裂性。同时得到抗裂性能最佳的配合比。机理分析表明。掺入细小的高活性磨细矿渣、硅粉和粉煤灰时能极大地改善过渡区的微结构，降低混凝土的Ca（OH）2、钙矾石和孔隙率，提高C-S-H胶体含量,并极大地降低过渡区的原生裂纹，从而提高高强混凝士的抗裂性。     

掺和料对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

对掺入高活性特细掺和料（FC掺和料）的混凝土进行硫酸盐侵蚀试验，试验表明在混凝土中掺加适量FC料，可以提高混凝土的耐腐蚀性能。从微观孔结构分析了FC掺和料提高高性能混凝土抗硫酸盐腐蚀性能的机理。指出硫酸根离子（SO^2－4）在混凝土中起到了激发FC掺和料及腐蚀混凝土的双重作用。     

矿物掺和料对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

采用氯离子扩散系数快速测定法(RCM法)测定混凝土Cl-渗透系数.分析矿物掺和料种类及掺量对混凝土抗Cl-渗透性能的影响.研究结果表明:同胶凝体系下,矿粉对混凝土的抗Cl-渗透性作用远大于粉煤灰,粉煤灰和矿粉(1∶1)复掺能够较好的提高混凝土抗Cl-渗透能力,同条件下粉煤灰混凝土的渗透系数是矿粉系列的2~3倍.     

轻集料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的研究

采用在水中和硫酸盐溶液中立浸并进行干湿循环的试验方法,分析讨论了水胶比、引气剂掺量、粉煤灰掺量及轻集料对轻集料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能影响的规律。试验结果表明：水胶比的降低可延缓硫酸盐腐蚀;掺入粉煤灰及引气剂均不同程度地提高了混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能;与普通混凝土比,轻集料混凝土具有更好的抗硫酸盐侵蚀性。     

矿物掺合料对再生混凝土抗冻性影响的试验研究

研究了单掺粉煤灰、双掺石灰粉和粉煤灰在不同介质下(淡水、海水、硫酸盐溶液)对再生混凝土抗冻性能的影响,试验结果表明:单掺粉煤灰掺量为20%或双掺石灰粉和粉煤灰比例为3∶7时,可明显提高再生混凝土的抗冻性能,不同介质溶液下抗冻性能最好的为淡水、最差的为海水。同时得出在不同掺量的粉煤灰、不同掺量的石灰粉和粉煤灰与再生混凝土抗冻性相关关系及其变化规律,可供理论研究和工程应用参考。     

矿物掺和料对混凝土抗氯离子渗透性能的研究

通过测定混凝土试件的氯离子渗透电量,研究了粉煤灰、矿渣、硅灰和膨胀剂对混凝土抗氯离子渗透性能的影响。     

钢渣粉作混凝土高效掺合料

利用钢渣粉作混凝土高效掺合料进行了试验研究。根据掺合料取代水泥量、掺合料细度、掺有掺合料的混凝土水灰比三者的变化对混凝土性能的影响,提出了不同强度等级混凝土的最佳配合比。     

混凝土孔结构和抗盐蚀性能关系的研究

混凝土材料从本质上讲是一种成分复杂的多孔材料,孔是混凝土微观结构中重要特性,试验采用不同水灰比的混凝土试样,测量了微观孔结构和混凝土抗腐蚀侵蚀性能,采用抗压抗折抗蚀系数表征混凝土的抗盐蚀性能。结果表明：水胶比的降低提高了混凝土的抗盐侵蚀性能;平均孔径、孔隙率和抗折抗蚀系数之间的相关性较强,抗折抗蚀系数随着平均孔径、孔隙率的增加而减少。     

矿物掺合料混凝土碳化分析的非线性多场耦合模型

考虑矿物掺合料种类和掺量的影响,结合混凝土中CO2的扩散规律以及可碳化物质的质量守恒定律,以CO2扩散系数、碳化反应速率系数和混凝土中可碳化物质的量为控制参数,研究建立了矿物掺合料混凝土碳化分析的非线性多场耦合模型,并利用试验数据进行了对比验证。首先基于水泥水化、矿物掺合料二次水化以及混凝土碳化的机理,结合Fick第二定律和化学反应平衡方程,建立了矿物掺合料混凝土碳化分析的非线性多场耦合模型;然后考虑温度、相对湿度、水胶比以及矿物掺合料种类和掺量等因素的影响,提出了模型中CO2扩散系数、碳化反应速率系数、可碳化物质的量等控制参数的计算公式;最后利用加速碳化试验数据对比验证了该模型的有效性,并结合混凝土中CO2、可碳化物质和p H值的分布规律,揭示了温度、相对湿度、水胶比、矿物掺合料种类和掺量等因素对混凝土碳化深度的影响规律。     

Characteristics of lightweight concrete containing mineral admixtures

This research investigates the properties of fresh and hardened concretes containing locally available natural lightweight aggregates, and mineral admixtures. Test results indicated that replacing cement in the structural lightweight concrete developed, with 5–15% silica fume on weight basis, caused up to 57% and 14% increase in compressive strength and modulus of elasticity, respectively, compared to mixes without silica fume. But, adding up to 10% fly ash, as partial cement replacement by weight, to the same mixes, caused about 18% decrease in compressive strength, with no change in modulus of elasticity, compared to mixes without fly ash. Adding 10% or more of silica fume, and 5% or more fly ash to lightweight concrete mixes perform better, in terms of strength and stiffness, compared to individual mixes prepared using same contents of either silica fume or fly ash.     

矿物掺合料提高桥梁混凝土耐久性的研究

在混凝土中掺入矿物掺合料不仅可以改善混凝土工作性,而且还可以提高混凝土的力学性能与耐久性能.试验表明:矿物掺合料选择矿粉与粉煤灰复掺方式,其新拌混凝土工作性的效果要好于矿粉或粉煤灰单掺方式,且矿粉与粉煤灰的质量比为2∶1;利用矿物掺合料复掺方式配制的混凝土,其力学性能、抗冻融循环、电通量和氯离子扩散系数都明显好于纯水泥和单掺矿粉或粉煤灰的混凝土.     

聚乙烯醇纤维对矿物掺合料砂浆阻裂性能研究

按照水灰比0.5,胶砂比1∶3设计砂浆,分别研究聚乙烯醇纤维掺量与矿物掺合料砂浆产生裂纹的数量、长度、宽度以及初裂时间等的关系,从而表征砂浆的阻裂性能,并与聚丙烯纤维的掺入效果进行比较,试验表明:每立方米矿物掺合料水泥中砂浆掺入0.9 kg聚乙烯醇纤维能明显的提高的阻裂性能,为纤维增强阻裂砂浆的应用提供了理论依据。     

掺有超细矿渣粉的水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能

硫酸盐侵蚀是影响混凝土耐久性的重要因素之一,对于海港或地下构筑物水泥混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力尤其受到关注.在试验室条件下研究了超细矿渣粉取代量为0(即参比样)、15％、25％水泥制成的水泥砂浆在不同浓度硫酸盐介质环境下的力学性能变化,同时,借助于XRD对侵蚀试样的成分进行了分析.试验结果表明,15％和25％的超细矿渣粉的引入不仅可以增加水泥砂浆的强度,而且可以提高其抗硫酸盐侵蚀性能;与参比样相比,掺有超细矿渣粉的水泥砂浆试样内部Ca(OH)2的量和钙矾石的量明显减少,暗示超细矿渣粉与水泥水化放出的Ca(OH)2发生了化学反应.