商品混凝土抗碳化性能的研究进展

商品混凝土抗碳化性能是影响混凝土耐久性的一个重要方面.商品混凝土的配制技术、养护条件及其所处的服役环境是影响商品混凝土抗碳化性能的3个主要因素.本文首先简要阐述了混凝土碳化的机理及腐蚀破坏;然后详细介绍了影响商品混凝土抗碳化性能的3个主要因素的研究进展.为了保证商品混凝土的抗碳化性能,必须根据混凝土结构物所处的服役环境及适合的配制技术来设计商品混凝土,并采用与之相配套的施工养护条件.     

粉煤灰混凝土的抗碳化性能研究

阐述了混凝土的碳化机理,从其内部的物理、化学因素两方面分析了粉煤灰混凝土的抗碳化性能,提出了相应的改善措施.此外,还对粉煤灰混凝土碳化测试和评价方法进行了探讨,并提出从选择合适的养护条件和适当延长其养护时间来进一步完善粉煤灰混凝土碳化测试和评价方法.     

矿物掺合料混凝土碳化性能试验研究

通过快速碳化试验,综合考虑水胶比、掺合料种类、掺量等因素,对掺合料混凝土碳化规律进行了研究.结果表明:低水胶比是保证掺合料混凝十具有较高抗碳化能力的重要手段之一.掺合料总掺量相同时,掺合料混凝土抗碳化能力从高到低依次为:三掺粉煤灰+矿渣+硅灰,双掺粉煤灰+矿渣,双掺粉煤灰+硅灰,单掺矿渣,单掺粉煤灰,单掺硅灰.合理双掺粉煤灰+矿渣或三掺粉煤灰+矿渣+硅灰,不仅能使混凝土获得满足要求的抗碳化能力,还可以大大提高水泥取代量.     

湿热-碳化下环氧树脂混凝土的抗碳化性能试验研究

为制备高性能耐久性混凝土,通过室内试验分析了环氧树脂掺量、湿热循环次数、碳化循环次数及湿热-碳化循环次数对环氧树脂混凝土抗碳化性能的影响,结果表明：环氧树脂的掺入能够提高混凝土的抗碳化性能。但过量的环氧树脂掺量并不能显著的提高混凝土的抗碳化性能,对于该类混凝土试件的环氧树脂最佳掺量为1.5%;随着湿热循环次数、碳化循环次数和湿热-碳化循环次数的增加,混凝土的碳化深度也逐渐增加,即抗碳化能力下降,对混凝土抗碳化性能影响排序为：湿热-碳化>碳化>湿热。该研究结论能够为今后高性能混凝土配制提供数据支持。     

活性掺合料对混凝土抗碳化性能影响的研究

研究了强度等级(C30和C45)、龄期(28 d和120 d)、矿物掺和料(矿粉和粉煤灰)质量掺量对掺有脂肪族高效减水剂(SAF)的混凝土抗碳化性能的影响,并建立了C30/C45混凝土在28 d/120 d龄期的碳化深度与矿粉/粉煤灰掺量比例之间的回归模型。结果表明:水胶比的降低、养护龄期的延长都能提高水泥石的密实度,从而提高抗压强度和抗碳化性能;混凝土抗碳化性能随矿粉掺量的上升、粉煤灰掺量的下降而提高;当矿粉掺量占胶凝材料质量的37.5%时,C30混凝土的抗碳化性能最佳;当矿粉掺量占胶凝材料质量的31.9%时,C45混凝土的抗碳化性能最佳;当龄期增加时,粉煤灰掺量比例越大则碳化深度的下降幅度越大;矿粉和粉煤灰掺量的相对比例变化时,对低强度混凝土的影响程度要大于高强度混凝土。     

粉煤灰混凝土的碳化性能

研究了粉煤灰对混凝土碳化性能的影响,评价了粉煤灰在混凝土中的作用。     

粘附砂浆含量对再生骨料混凝土抗碳化性能的影响

以再生粗骨料粘附砂浆含量为变量,配制C40再生骨料混凝土进行碳化对比试验,结合碳化模型以碳化深度达到钢筋表面为准则,探究粘附砂浆含量对再生骨料混凝土抗碳化性能的影响.结果 表明,碳化深度与碳化速率均随粘附砂浆含量的增加而增大,且碳化深度增幅较大,粘附砂浆含量处于35％ ～45％(质量分数)时,其碳化深度可以满足一般环境下混凝土结构设计使用年限30 a、50 a和100 a的抗碳化性能要求.     

再生混凝土抗碳化性能试验研究

通过9种不同再生粗骨料、再生细骨料取代率下再生混凝土快速碳化试验,系统研究了再生骨料类型及其取代率对再生混凝土抗碳化性能的影响规律.基于试验,分析了分别经受3d、7d、14d和28d碳化试验后再生混凝土碳化深度和立方体抗压强度变化率;提出了再生混凝土28 d碳化深度预测模型;研究了28 d碳化作用后不同取代率下钢筋再生混凝土抗压承载力.试验结果表明,碳化作用导致混凝土立方体抗压强度升高,且提高幅度随再生骨料取代率的增加而增大;再生混凝土抗碳化性能与普通混凝土相比有所降低,各阶段碳化深度较大,且发展较快;再生骨料的掺入对混凝土碳化后抗压承载力具有不利影响;基于本文提出的再生混凝土碳化深度预测值与试验结果符合较好.     

DCP引发马来酸酐改性橡胶混凝土抗碳化性能研究

以C40混凝土为基准,用DCP引发马来酸酐接枝改性橡胶粉,并制备橡胶混凝土,研究碳化时间、橡胶粉粒径和掺量对改性橡胶混凝土抗碳化性能的影响规律.研究结果表明:随着碳化时间的增加,混凝土的碳化深度均增加;当碳化时间低于7 d时,掺入橡胶粉会提高混凝土的抗碳化性能,而后期抗碳化能力减弱;DCP改性后能显著增强橡胶混凝土的抗碳化能力.且DCP改性橡胶混凝土抗碳化性能最佳条件为:60目橡胶粉粒径,掺量为15％.     

层状双氢氧化物对混凝土抗碳化性能的影响

研究了不同处理方式得到的层状双氢氧化物(LDHs)对混凝土抗碳化性能的影响。利用X射线衍射、红外分析以及热分析表征其在捕捉混凝土孔溶液中的碳酸根离子前后的组成及结构变化,并测试了加入LDHs后混凝土的抗碳化性能以评价各种LDHs捕捉碳酸根离子的能力。结果表明:不同类型的LDHs碳化后层间距变小;600℃煅烧后的LDHs实现了捕捉碳酸根离子后的结构重建,可以明显提升混凝土的抗碳化性能。     

矿渣和粉煤灰混凝土的碳化性能

研究了不同掺量矿渣、粉煤灰对混凝土抗压强度和抗碳化性能的影响.研究表明,随着掺合料掺量(胶凝材料的质量百分比)增加,混凝土抗压强度与抗碳化能力都呈下降趋势.且在同一龄期、同一掺量下,混凝土的抗压强度大小与抗碳化能力具有较好的相关性,不同种类混凝土之间的比较关系为:矿渣混凝土＞矿渣、粉煤灰复掺混凝土＞粉煤灰混凝土.建议粉煤灰和矿渣的最佳掺量为30％.     

保护剂对清水混凝土抗碳化性能的影响

清水混凝土保护剂具有优异的防水性能,极大地提升了清水混凝土建筑的使用寿命。为精确确定清水混凝土保护剂对清水混凝土抗碳化性能的影响,本文研究了水溶性有机硅类渗透型保护剂和丙烯酸类成膜型保护剂对清水混凝土抗碳化性能的影响。结果表明:成膜型保护剂和渗透型保护剂均可有效降低清水混凝土碳化深度,成膜型保护剂降低效果更为显著;涂抹两种类型保护剂试件的碳化深度均随养护龄期的增加而降低,养护龄期和渗透型保护剂独立发挥作用,而养护龄期和成膜型保护剂相互促进,两者作用可进一步降低清水混凝土碳化深度;建立了清水混凝土碳化深度预测模型,该模型考虑了保护剂种类和厚度对清水混凝土抗碳化性能的影响。     

大掺量掺合料混凝土抗碳化性能的评估分析

混凝土的抗碳化性能取决于混凝土的碱度和抗渗性,关键是抗渗性.自然碳化试验结果表明,如果混凝土的抗渗性能差,大掺量掺合料混凝土39d的自然碳化深度可达5mm～6mm,而抗渗等级>P30级的高抗渗大掺量掺合料混凝土,136d的自然碳化深度为0.讨论了高抗渗高性能是大掺量掺合料混凝土的发展方向,大掺量掺合料混凝土对于发展低碳...     

再生粗骨料对粉煤灰基地聚物混凝土碳化性能的影响

本研究分别利用0％、50％以及100％的再生粗骨料取代天然粗骨料,制备了碱激发粉煤灰基地聚物再生混凝土和普通再生混凝土.测试和分析了试件在碳化3d、7d、14 d和28 d时的碳化深度、抗压强度的变化.采用研磨法,进一步测试分析了试件表面pH值的变化,同时使用扫描电子显微镜(SEM)观察了碳化反应前后微观结构的改变.研究结果表明,相比于普通混凝土,尽管粉煤灰基地聚物混凝土的微观结构更均匀密实,但是其抗压强度受碳化影响更明显,整体呈现下降趋势;再生粗骨料对两种混凝土的抗碳化性能都将产生不利影响,但对地聚物混凝土的抗压强度影响较小.     

复掺粉煤灰和矿渣粉大流动度混凝土的抗碳化性能

研究了复掺Ⅱ级粉煤灰和同等细底的矿渣粉，同时掺加高效减水剂配制的大流动度（180mm）混凝土的抗碳化性能。试验中改变了取代水泥量（最大80％）及掺合料中粉煤灰和矿渣粉的比例等条件。混凝土的碳化深度随时间的变化，可用幂函数d＝at^b表示，b值大多位于0．3－0．4。复掺可使取代水泥量提高。对设计寿命为50年的混凝土，在其他性能满足工程要求的条件下，从碳化性能的角度来看，混凝土中可掺加40％的粉煤灰，若采用粉煤灰与矿渣粉复掺，则在掺合料总量分别显60％、70％及80％时，相应地可掺加40％、30％及15％的粉煤灰。     

粉煤灰及沙漠砂对混凝土抗碳化性能的影响

通过进行单掺粉煤灰、单掺沙漠砂、双掺粉煤灰和沙漠砂混凝土3d、7d、14d、28d和56d抗碳化性能试验,分析了粉煤灰掺量和沙漠砂替代率对混凝土抗碳化性能的影响,建立了混凝土28 d碳化深度与粉煤灰掺量及沙漠砂替代率之间回归关系模型.试验结果表明:对于单掺粉煤灰混凝土,随着粉煤灰掺量增加,混凝土碳化深度逐渐增大,且碳化早期比后期增长较快;对于单掺沙漠砂混凝土,随着沙漠砂替代率增加,混凝土碳化深度呈先减小后增大趋势,沙漠砂替代率20%时混凝土碳化深度最小;对于双掺粉煤灰和沙漠砂混凝土,粉煤灰掺量10%,沙漠砂替代率20%时混凝土碳化深度最小.     

水泥-石灰石粉体系抗碳化效应研究*

探讨石灰石粉比表面积、矿物掺合料、早强剂、防水物质及CO₂捕收剂对水泥-石灰石粉体系强度和碳化深度的影响。实验发现,硅灰替代20 kg/m³石灰石粉时28 d抗压强度达最高,为40 MPa,比空白高6 MPa,高比表面积(750 m³/kg)石灰石粉次之,为37 MPa,比空白高4 MPa,防水物质和过量硝酸钙会降低混凝土强度;掺入0.3%防水石蜡乳液可使体系碳化深度降至最低,达11 mm,比空白降低13 mm,掺入0.8%硝酸铁次之,碳化深度为13 mm,比空白降低11 mm,矿物掺合料替代石灰石粉不会有效降低碳化深度。因此可适度引入铁离子、防水组分或较高比表面积石灰石粉来提高该体系抗碳化性能。