兰新铁路第二双线混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

基于对兰新铁路第二双线混凝土耐久性分析,研究了矿物掺合料掺量、砂的粗细程度、石子表面特征、环境条件与养护方法对兰新铁路第二双线混凝土抗氯离子渗透性能的影响.研究结果表明:矿物掺合料的掺入会提高混凝土的抗氯离子渗透性,且不同种类的矿物掺合料复掺时存在最优掺量,就文中混凝土,粉煤灰和矿渣粉掺量为15％时,混凝土的氯离子渗透性最低;此外,混凝土抗氯离子渗透性随砂的细度模数增大、石子破碎面所占比例降低而降低;保温材料能降低混凝土内外温差,因此昼夜大温差条件下,保温保湿养护的混凝土抗氯离子渗透性优于仅保湿养护的混凝土.     

水胶比对大掺量矿物掺合料混凝土耐久性的影响

本文从抗碳化性能、抗冻性能、抗氯离子扩散渗透性能和抗气体渗透性能四个方面系统研究了大掺量矿物掺合料混凝土在不同水胶比情况下的耐久性能变化规律。结果表明大掺量矿物掺合料混凝土的抗碳化性能、抗冻性能、抗氯离子扩散渗透性能和抗气体渗透性能均随水胶比增大而降低,但其抗气体渗透性系数在早期受水胶比影响较显著,养护90 d的大掺量矿物掺合料混凝土气体渗透性系数基本不受水胶比影响。     

提高中等强度等级混凝土抗氯离子渗透性能的研究

通常可采用提高混凝土强度的方式来提高混凝土的抗氯离子渗透性能,但实践证明该方法不一定能达到预期工程目标.本文通过4因素3水平正交试验研究了混凝土强度与氯离子渗透能力之间的关系.选择水胶比、矿物掺合料掺量、胶凝材料总量、石灰石粉占矿物掺合料的比例等4个影响因素,得出以下结果:对于混凝土强度,矿物掺合料是影响最大的因素,而石灰石粉的影响是最小的;但对于混凝土抗氯离子渗透性,石灰石粉掺量是影响最大的因素.石灰石粉掺量增加可降低混凝土强度,但可增加抗混凝土氯离子侵蚀的能力.可通过调整石灰石粉的掺量来增强混凝土抗氯离子侵蚀能力并控制其强度不致过高.存在使混凝土最密实,混凝土抗氯离子渗透性最好的最优石灰石粉掺量.     

玻璃粉对掺矿粉和掺粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透性的影响

为了保护环境减少污染,降低二氧化碳排放量,提高混凝土抗氯离子渗透性,展开玻璃粉对掺矿粉与掺粉煤灰混凝土的影响试验研究。对实验中胶凝材料,选用矿物掺合料,分别设计不同的掺合料取代等质量水泥,设计了不同的试验条件,对于水泥取代率、水胶比和龄期差异化试验条件下,对比NEL法测定混凝土的抗氯离子扩散系数。通过对比相关系数,发现玻璃粉、粉煤灰、矿渣粉、煤矸石粉,均有良好火山灰活性,掺入这些优质矿物掺合料,能够有效降低混凝土的氯离子扩散系数,改善混凝土的孔隙结构增强渗透性,在30%取代率时抗氯离子渗透性最优;取代率在40%以内,这几类矿物掺合料等质量取代水泥混凝土,所得抗压强度、劈裂抗拉强度密切相关水胶比;表明具有可行性,能够优化混凝土力学性能。     

不同复合矿物掺合料对混凝土长期性能的影响差异

本实验将矿渣、粉煤灰、钢渣、石灰石粉复合组成6种复合矿物掺合料,研究加入复合矿物掺合料混凝土的后期抗压强度、劈裂抗拉强度和抗氯离子渗透性,分析不同复合矿物掺合料对混凝土长期性能的影响差异.研究结果表明:矿渣与粉煤灰、钢渣、石灰石粉复合使用可以提高混凝土后期力学性能和抗氯离子渗透性,粉煤灰与钢渣、石灰石粉复合使用可以提高混凝土720 d抗氯离子渗透性,钢渣石灰石复合使用对混凝土长期性能有着不利影响,矿渣与粉煤灰复合使用对混凝土长期性能提高最明显.     

矿渣对轻骨料混凝土耐久性影响试验研究

矿物掺合料能有效改善混凝土内部孔隙结构,提高混凝土密实度.本文针对轻骨料混凝土耐久性问题,通过掺加不同比例的矿渣粉,对不同掺量比例的矿渣型轻骨料混凝土进行冻融循环与硫酸盐侵蚀试验研究,探究矿渣粉掺量对不同强度等级的轻骨料混凝土抗冻性能及抗硫酸盐侵蚀性能的影响规律.结果表明:掺加一定量的矿渣对轻骨料混凝土抗冻性能具有良好...     

粉煤灰和矿渣粉对水下不分散混凝土性能的影响研究

本试验研究了粉煤灰和矿渣粉复掺时对水下不分散混凝土性能的影响,分析二者不同掺量复掺时对混凝土流动性、抗分散性、力学性能以及抗氯离子渗透性的影响规律.研究表明,与掺合料单掺相比,粉煤灰和矿渣粉复掺时混凝土流动性降低,但是抗分散性和抗氯离子渗透性明显改善,同时二者复掺时能起到“叠加效应”,使早期强度和后期强度均较高.     

矿物掺合料对低水胶比混凝土抗氯离子渗透性能的影响

采用ASTM C1202-97方法测定混凝土氯离子电通量及渗透等级,主要研究了矿渣、粉煤灰、偏高岭土在单掺及不同比例复掺时对低水胶比混凝土抗氯离子渗透性能的影响.实验结果表明:矿物掺合料能有效改善低水胶比混凝土抗氯离子渗透性能.粉煤灰与矿渣复掺时,随着矿渣所占比例增加,混凝土氯离子渗透等级逐渐降低.水胶比为0.38,偏高岭土与矿渣复掺时随着偏高岭土所占比例增大,混凝土氯离子电通量先降低后增加,与基准组相比较,掺入比例为1∶1时其28 d氯离子电通量降低了93％.偏高岭土与矿渣复掺能有效改善混凝土的孔隙结构,孔径趋于细化,提高了混凝土抗氯离子渗透性能.     

湿养护不充分条件下矿物掺合料对混凝土抗盐渍土性能的影响

通过对比早期湿养护时间不同时矿物掺合料的反应程度和混凝土的28 d抗压强度、抗氯离子渗透性能、连通孔隙率和抗硫酸盐侵蚀性能,探究湿养护不充分条件下矿物掺合料对混凝土抗盐渍土性能的影响.研究结果表明:掺超细矿渣能明显改善混凝土的抗盐渍土性能,且早期湿养护不充分对超细矿渣混凝土的抗盐渍土性能的影响很小.掺普通矿渣能在一定程度上改善混凝土的抗盐渍土性能,但当普通矿渣掺量较大时,湿养护不充分条件下普通矿渣混凝土的抗盐渍土性能有一定削弱.掺粉煤灰并不能改善混凝土的抗盐渍土性能,还会增大混凝土抗盐渍土性能对早期湿养护时间的敏感性.降低水胶比能有效降低混凝土抗盐渍土性能对早期湿养护时间的敏感性.     

矿物掺合料对高阿利特水泥混凝土性能的影响研究

本文研究了矿渣、粉煤灰和烧页岩等矿物掺合料对高阿利特水泥混凝土氯离子渗透性、力学性能及浆体孔结构的影响.试验结果表明:单掺矿渣或粉煤灰能提高抗氯离子渗透能力,复合掺加矿物掺合料可充分发挥各自的性能特性,更有效地提高耐久性能;适量单掺矿渣和烧页岩以及复合掺加矿物掺合料可以提高混凝土的强度;从机理上分析,高阿利特水泥熟料可有效激发矿物掺合料的潜在水化活性,细化了浆体孔径,从而提高了混凝土的抗氯离子渗透性能和强度.     

C50渡槽高性能混凝土耐久性研究

基于渡槽混凝土病害严重、耐老化性能差等问题,采用萘系和聚羧酸盐两种高效减水剂,根据不同水胶比、粉煤灰掺量、粉煤灰矿粉复掺配制出C50渡槽高性能混凝土,并测试混凝土的抗氯离子扩散系数、抗冻性和抗碳化性能等耐久性指标,分析水胶比、粉煤灰掺量、粉煤灰矿粉复掺对其耐久性的影响。结果显示:随着粉煤灰掺量增加,混凝土的抗氯离子渗透性能有所提高,但抗冻性能和抗碳化性能均呈下降趋势;粉煤灰矿粉复掺提高了混凝土的抗氯离子渗透性能和抗碳化性能,抗冻性略有降低。     

应用灰色系统理论预测硫酸盐侵蚀环境下混凝土的强度劣化规律及服役寿命

制备了水胶比分别为0.32,0.40和0.48的纯水泥混凝土试件,水胶比0.32,粉煤灰掺量10%或20%的粉煤灰混凝土试件,矿粉掺量15%或30%的矿粉混凝土试件,粉煤灰和早强剂掺量分别为20%和1%的含早强剂粉煤灰混凝土试件,及粉煤灰和矿粉掺量分别为15%和15%的混凝土试件.将混凝土试件暴露于干湿循环-硫酸盐加速侵蚀环境中,测试试件抗压强度的演变规律.采用灰色关联理论研究了硫酸盐浓度、水胶比、矿物掺合料及外加剂等因素对混凝土抗压强度的影响.通过建立多元灰预测模型分析了硫酸盐侵蚀环境下混凝土的强度劣化规律及服役寿命.结果表明:强度影响因素的灰色关联度由大到小的排序为;水胶比,硫酸盐浓度,测试龄期,粉煤灰掺量,矿粉掺量,早强剂掺量.多元灰预测模型呈现出较高的精度以预测硫酸盐侵蚀环境下混凝土的强度劣化规律和服役寿命.     

粉煤灰细度对不同强度等级混凝土抗CL^-性能的影响

通过新拌混凝土需水量、抗压强度、CL^-快速渗透试验和5%NaCl溶液浸泡试验,确定不同细度粉煤灰配置的低、中、高强混凝土的抗CL^-渗透能力。结果表明：粉煤灰细度可提高低、中强混凝土的早期强度;高强混凝土的早期强度下降较少;各强度等级混凝土的后期强度普遍提高。粉煤灰细度越高混凝土抗CL^-渗透能力越明显,高水胶比混凝土比低水胶比混凝土更明显。     

掺钢渣-矿渣-粉煤灰复合微粉混凝土性能研究

研究了由钢渣-矿渣-粉煤灰制备的复合微粉对混凝土强度、收缩性能和氯离子渗透性能的影响。结果表明：在同水胶比下,复合微粉等量取代水泥后,混凝土7d强度低于普通混凝土的强度,当复合微粉掺量小于45％时,其28d及以后强度高于普通混凝土。在同水胶比下,复合微粉等量取代水泥后,可有效降低混凝土的干燥收缩,且混凝土的抗氯离子渗透性能显著提高。     

钢渣作为混凝土掺合料的可行性研究

适量掺加矿物掺合料可以降低混凝土结构的孔隙率,提高水化产物的致密性,有效降低氯离子的渗透性,提高混凝土的使用寿命.本文主要研究了钢渣作为掺合料单掺或复掺对混凝土Cl-渗透性能及力学性能的影响,并分析探讨了其影响机理.结果表明:一定量的钢渣和粉煤灰复掺可以较好的提高混凝土抗压强度;随着钢渣掺量的增加,混凝土坍落度降低,抗氯离子渗透性能逐渐下降;钢渣与粉煤灰复掺时,混凝土抗氯离子渗透性能增加;大掺量(钢渣、粉煤灰掺量50％)掺合料可以提高混凝土抗氯离子渗透性能.     

Effect of ultrafine mineral powder on the charge passed of the concrete

The effect of different ultrafine mineral powders (UFMP) and water-binder ratio (W/B) on the charge passed of concrete under 28 days standard curing was investigated in accordance with ASTM C1202-97. The results show that the charge passed of concrete with UFMP is obviously lower than that of the concrete without UFMP, and the order of reducing the charge passed is silica fume (SF)>fly ash (FA)>natural zeolite (NZ)>ground blast furnace slag (GBFS). The charge passed of concrete decreased with W/B reduced and the dosage of the UFMP increased.     

改性偏高岭土复合粉煤灰对混凝土抗渗性能的影响

将经改性的偏高岭土(MMK)与超细粉煤灰(FA)复合,以低于10％的总掺量内掺到混凝土中,研究了掺入前后和不同掺量对混凝土的工作性能、力学性能、电通量和氯离子扩散系数的影响.并运用压汞、TG-DSC耦合分析和SEM照片等方法,对其影响机理进行了探讨.结果表明:低掺量改性偏高岭土复合粉煤灰对混凝土抗氯离子渗透性能有显著的改善;对混凝土工作性能影响较小,能提高混凝土各龄期抗压强度;可以优化混凝土的孔结构和水泥石-集科界面过渡区.     

粉煤灰和矿渣粒度分布对混凝土微观结构和抗氯离子渗透性的影响

针对胶凝材料比表面积和粒度分布等物理性质存在的差异,将P·Ⅱ水泥,Ⅰ级、Ⅱ级粉煤灰和S95级、S105级矿渣进行互掺,固定水泥用量,设计了4种粉煤灰和矿渣的组合方式,通过流动度试验分析了组合方式对净浆流动性的影响,并将粒度分布曲线与Fuller分布曲线进行了比较。在净浆配合比的基础上,对不同组合方式的混凝土进行了工作性、力学性能及自由氯离子浓度测试,探讨了粉煤灰和矿渣的粒度分布对混凝土强度和抗氯离子渗透性的影响,并对硬化浆体水化产物的微观形貌和化学组成进行了分析,揭示了影响机理。研究结果表明,矿物掺合料的粒度分布是决定颗粒级配优劣的重要因素。Ⅰ级粉煤灰具有更强的滚珠效应,在提高流动性方面起了关键性作用。粉煤灰和矿渣的水化及火山灰反应程度影响着混凝土的力学性能和耐久性能,由于Ⅰ级粉煤灰有更大的比表面积,火山灰活性也较高,因此Ⅰ级粉煤灰和S95/S105级矿渣组合的净浆流动度,混凝土的工作性、抗压强度和抗氯离子渗透性均明显高于Ⅱ级粉煤灰和S95/S105级矿渣组合。其中Ⅰ级粉煤灰和S95级矿渣组合的胶凝材料粒度分布曲线与Fuller曲线最为接近,粒度分布最优,水化浆体中Ca(OH)₂含量最低,火山灰反应最为充分,对应的混凝土微观结构致密,抗氯离子渗透性最好。     

矿物掺合料对混凝土中氯离子渗透性的影响

采用可蒸发水含量法、氯离子渗透快速实验法,研究了粉煤灰、硅灰、粉煤灰与硅灰复合掺入及不同龄期等条件制备的混凝土的孔结构、结合氯离子性能及渗透性的变化规律,探讨了掺粉煤灰、硅灰混凝土的孔结构、结合氯离子性能对其氯离子渗透性的影响.结果表明:粉煤灰、硅灰对混凝土的孔结构、结合氯离子性能及氯离子渗透性均存在不同程度的影响.对于掺粉煤灰、硅灰的混凝土,在胶凝材料水化前期,主要是混凝土的孔结构变化引起其6h库仑电量下降;而在胶凝材料水化中后期,主要是混凝土孔结构变化与混凝土对氯离子的结合共同作用导致其6h库仑电量降低.混凝土的孔结构改善及其对氯离子的结合是导致混凝土中氯离子渗透性降低的重要原因.     

多元矿物掺合料对珊瑚砂混凝土性能的影响

因珊瑚砂混凝土成型初期吸水量大,引起强度波动,影响混凝土耐久性,本文采用矿物掺合料对其进行改性研究.将5wt％偏高岭土(MK)、15wt％粉煤灰(FA)、15wt％矿粉(GGBS)分别以单掺、复掺和三掺形式加入珊瑚砂混凝土中,研究多元矿物掺合料对其抗压强度、抗氯离子渗透性能及体积稳定性的影响,利用XRD、SEM对其机理进行研究.结果表明,矿物掺合料能优化水泥浆体的水化产物组成与亚微观孔结构,增强浆体与骨料间的结合,通过不同的组合方式加入到珊瑚砂混凝土中,其28 d抗压强度提高17.7％～21％;氯离子渗透系数降低66.7％～71.0％;干燥收缩率降低36.7％～57.0％.