冻融环境下活化煤矸石粉混凝土毛细吸水性能

研究了冻融环境中不同掺量和水胶比条件下,活化煤矸石粉（ACGP）对混凝土毛细吸水性能的影响规律;同时结合非饱和毛细理论,建立了活化煤矸石粉混凝土（ACGPC）的相对含水量分布预测模型.结果表明：冻融作用使得ACGPC的累计吸水量及毛细吸水率逐渐增大,抗毛细吸水性能降低,水分侵入深度提高;当ACGP掺量相同时,ACGPC的抗毛细吸水性能随着水胶比的增加而降低;当水胶比一定时,随着ACGP掺量的增加,ACGPC的累计吸水量及毛细吸水率先降后升;ACGP可细化混凝土孔径,当ACGP掺量为20%时效果最为显著.     

荷载与冻融作用下的混凝土毛细吸水性研究

为研究持续荷载与冻融循环耦合作用对混凝土毛细吸水性能的影响,先对混凝土试块分别施加0f_c、0.3f_c、0.5f_c的应力作用(f_c为混凝土极限压应力),并在持载状态下进行0、25、50、100次的冻融循环试验,利用卡斯特瓶对该混凝土进行毛细吸水试验。结果表明:当作用于试块的应力水平小于临界应力值(介于0.3f_c与0.5f_c之间)时,混凝土的毛细吸水量较少,混凝土的抗渗透性能和抗冻性能较好;当应力水平大于临界应力值时,试块的毛细吸水量增加,当试块同时承受冻融循环作用时,两种作用交互影响混凝土试块的损伤,造成混凝土劣化速度急剧增加。     

不同养护制度下水性聚氨酯改性再生混凝土毛细吸水性能研究

受孔隙率高、微裂缝多等缺陷的影响,再生混凝土的力学性能与耐久性均比普通混凝土差。以水性聚氨酯为改性材料,制备聚灰比分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的混凝土试件,开展不同养护制度下水性聚氨酯改性再生混凝土（WPUMRC）毛细吸水性能试验研究。研究表明：随着标准养护时间的增加,WPUMRC的累积吸水量、初始毛细吸水率、后期毛细吸水率均先减小后增大,在14d标准养护-14d室内自然干燥养护制度下,WPUMRC的累积吸水量、初始毛细吸水率、后期毛细吸水率达到最小值。     

不同水胶比及养护条件对内养护混凝土吸水性能的影响

为了研究预湿轻骨料的内养护效率受混凝土自身水胶比和外界养护条件的影响，采用改进的ASTM 1585试验方法，开展了不同水胶比、不同养护条件（饱和石灰水养护、喷雾养护、密封养护、干燥养护）下普通混凝土及内养护混凝土毛细吸水试验。从混凝土的水化程度、混凝土孔隙率等角度，解释了水胶比、养护条件以及内养护材料对混凝土中水分传输的影响。结果表明：水胶比、养护条件以及内养护材料的掺入对混凝土中水泥的水化和混凝土材料的孔隙率有较大影响。高水胶比试件比低水胶比试件具有更大的累积吸水量及二次吸水率，水胶比为0.5的试件的累积吸水量及二次吸水率分别为水胶比为0.3的试件的1.4~2.1倍和3~4倍；预湿轻骨料的掺入对高水胶比试件的累积吸水量、初始吸水率和二次吸水率的改善作用并不明显，但可以显著降低低水胶比试件的吸水能力，对于水胶比为0.3的试件，其累积吸水量和二次吸水量的降低幅度分别为7.7%~18.6%和20.4%~27.4%；随着外界养护环境湿度的降低，低水胶比试件的初始吸水率变化较小，累积吸水量和二次吸水率有轻微的上升；预湿轻骨料在低水胶比、密封养护条件下内养护效率较高。     

持续荷载作用下混凝土吸水特性试验研究

混凝土在荷载作用下,其内部产生微裂缝,会加快水及侵蚀物质侵入混凝土内部的速度.现有研究多采取在试件卸载的情况下,用试件吸水前后的质量差来衡量吸水率.但试件卸载后,其内部产生的微裂缝会部分闭合,从而降低了吸水率.为解决这一问题,研究设计了混凝土试件持载吸水试验装置,以实现混凝土试件毛细吸水过程中荷载的持续施加.通过此试验...     

荷载损伤后聚丙烯纤维混凝土毛细吸水性能试验

为研究不同尺度聚丙烯纤维对损伤后混凝土毛细吸水性能的影响,选用两种尺度的聚丙烯细纤维和一种尺度的聚丙烯粗纤维进行单掺及混掺,在试件轴心抗压强度的0、20%、40%、60%、80%的5种应力水平下进行了混凝土毛细吸水试验研究。结果表明:6组混凝土试件的累计吸水量和平均吸水率随荷载的提高先减小后增大;不同尺度的聚丙烯纤维对不同应力水平下混凝土毛细吸水性能的影响程度不同,当应力水平小于40%时,细纤维对混凝土毛细吸水性能的影响较为显著,当应力水平大于60%时,粗纤维对混凝土毛细吸水性能的影响较为显著;掺入聚丙烯纤维可降低混凝土的累计吸水量及平均吸水率,3种不同尺度聚丙烯纤维混掺混凝土能够产生正向效应,抑制不同应力水平下混凝土内部微裂纹的产生与发展,更有效地降低混凝土在各个应力水平下的累计吸水量和平均吸水率。     

冻融环境下混凝土碳化深度预测模型

从寒冷地区混凝土碳化机理出发,分析了冻融循环对混凝土碳化的影响。以Papadakis碳化模型为基础,采用数值分析的方法,模拟冻融环境下混凝土碳化全过程,给出混凝土碳化区pH值的变化规律。在此基础上,建立了混凝土碳化深度预测模型。经验证,模型计算值与工程检测结果吻合较好。模型的提出为科学预测冻融环境下钢筋初始锈蚀时间奠定了基础。     

冻融损伤下煤矸石陶粒混凝土毛细吸水性能研究

通过冻融循环和毛细吸水试验,研究了冻融损伤和煤矸石陶粒取代率对混凝土毛细吸水性能的影响,并建立了考虑冻融损伤的煤矸石陶粒混凝土初始毛细吸水率预测模型。结果表明:煤矸石陶粒掺量对混凝土的吸水性具有明显影响,在冻融循环次数一定时,未掺煤矸石陶粒的混凝土吸水量最少,其次为煤矸石陶粒取代率为40%的混凝土。随着冻融次数的增加,煤矸石陶粒混凝土与普通混凝土的初始吸水率均增大,但二次吸水率变化趋势不同,煤矸石陶粒混凝土总体为先下降后趋于稳定,普通混凝土总体呈增加趋势。通过回归分析建立了考虑冻融损伤的煤矸石陶粒混凝土初始毛细吸水率预测模型,模型计算结果与实测结果符合较好。     

轴压重复荷载作用后再生混凝土毛细吸水性能

研究了应力水平(0、0.3、0.5、0.7)和再生粗骨料取代率(0％、30％、50％、100％)对再生混凝土毛细吸水性能的影响规律;基于毛细吸水的非饱和流体理论和试验结果,引入Boltzmann变量并采用水力扩散系数的指数形式,建立了考虑应力水平和再生粗骨料取代率影响的再生混凝土内部相对含水量分布预测模型.结果表明:随...     

橡胶集料自密实混凝土的毛细吸水特性研究

采用ISAT(initial surface absorption test)方法,通过对比试验研究了橡胶集料自密实混凝土(RSCC)和普通橡胶集料混凝土(ORC)的毛细吸水特性,分析了水胶比和橡胶掺量对RSCC毛细吸水性能的影响,并建立了新的RSCC毛细吸水模型.结果表明:在水胶比和橡胶掺量相近的情况下,RSCC的毛细吸水性能低于ORC;当水胶比相同时,橡胶掺量越大,RSCC的毛细吸水性能越弱;当橡胶掺量相同时,水胶比越低,RSCC的毛细吸水性能越弱;ORC的毛细吸水性能对水胶比变化的敏感程度较高.引用相关文献建立的橡胶集料混凝土的渗透模型对RSCC的毛细吸水试验结果进行了拟合,试验结果与拟合结果的相关系数均大于0.860 0.初始阶段毛细吸水系数的大小能够反映RSCC毛细吸水能力的强弱.     

普通混凝土冻融循环后性能的试验研究

对经过0、25、50、75、100次冻融循环的普通混凝土，进行了实验研究：主要测定了单轴抗压强度及单轴抗拉强度、单轴压及单轴拉时的峰值应变、初始弹性模量与峰值变形模量、动弹性模量、质量损失及应力一应变关系等数据，并建立了简单的数学表达式。随后对试验结果进行了分析。可以为北方寒冷地区的水坝、港口水工建筑物、公路、桥梁等的设计、维修、维护及其寿命预测等提供试验及理论依据。     

粉煤灰珊瑚骨料混凝土内掺氯离子扩散和吸水性能

研究了粉煤灰掺量对珊瑚骨料混凝土(CAC)内掺氯离子含量、氯离子结合能力及毛细吸水性能的影响,并采用X射线衍射(XRD)和热重(TG-DTG)分析了水化产物、理论孔体积及结合水含量.结果表明:随着养护龄期的延长,CAC中总氯离子浓度增大,粉煤灰降低了早龄期总氯离子含量,增大了后期总氯离子含量,而自由氯离子含量随养护龄期的变化规律正好相反,粉煤灰提高了CAC的氯离子结合能力;粉煤灰对28d时CAC的抗毛细吸水性能提升较小,显著降低了60d时CAC的毛细吸水量和吸水率,掺加20%的粉煤灰使28、60d时CAC的二次吸水率分别减少了6.1%、15.4%;粉煤灰对水化产物种类没有影响,但降低了CAC中Ca(OH)2的含量,结合珊瑚骨料携带的氯离子,生成了Friedel's盐.     

煤矸石透水混凝土的试验研究

研究了用煤矸石骨料代替天然骨料配制的透水混凝土的性能,采用正交试验方法分析了主要原材料和配比对煤矸石透水混凝土抗压强度与透水系数的影响,得出了影响强度和透水系数的主要因素是煤矸石骨料的粒径。     

Freezing and Thawing Durability of Ultra High Strength Concrete

Resistance to freezing and thawing of two UHSC （ultra high strength concrete） mixtures was evaluated in accordance with ASTM C 666 Procedure A. The two mixtures （plain and fiber reinforced） were developed using materials local to southern New Mexico, USA. Three different curing regimens were investigated for the mixture with fibers and one curing regimen was studied for the mixture without fibers. All curing regimens included 24 h of ambient curing followed by four days of wet curing at 50 ℃, and then two days dry curing at 200 ℃. At an age of seven days, one batch of fiber reinforced specimens was air cured at ambient conditions for the following six days and then placed in a water bath at 4.4 ℃ for 24 h prior to initiating freezing and thawing cycles. The second batch was air cured from day seven to day 12, and then wet cured for one day at 23 ℃ prior to being placed in the 4.4 ℃ water bath. The final batch was wet cured at 23 ℃ from the seventh day to an age of 13 days and then placed in the 4.4 ℃ water bath. The mixture with no fibers was air cured from the seventh day to an age of 12 days and then wet cured for one day at 23 ℃ prior to being placed in the 4.4 ℃ water bath. Higher moisture levels during curing produced greater initial dynamic elastic modulus values and durability factors at the end of the freezing and thawing tests, with the greatest durability factor being 87.5. Steel fibers were observed to improve both compressive strength and durability factor for UHSC.     

粉煤灰混凝土的抗冻融耐久性

通过试验研究，探讨了强度等级，引气量，粉煤灰品质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，结果表明，混凝土的引气量和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。本文还推荐了抗冻混凝土最小引气量，最大水灰比的限制值，以及气泡间距指数这一参数值。     

低品质骨料混凝土冻融特性及机理研究

对不同品质骨料配制的混凝土的抗冻融耐久性和8种骨料(满足或不满足JTGF30—2003规范品质要求)以及3种砂浆在冻融循环过程中的变形特性进行实验,并对骨料微观构造进行观察.结果表明:单纯以骨料表观密度和吸水率来判断其所配制的混凝土的抗冻融耐久性存在不确定性,某些超出JTG F30—2003规范要求骨料配制的混凝土也具有良好的抗冻融耐久性.在混凝土冻融循环过程中骨料和砂浆出现累计残留变形差异,从而对周围砂浆产生压力,使砂浆内部形成拉应力.当砂浆内部拉应力接近或大于砂浆抗拉强度时,混凝土就发生破坏.骨料微观构造对骨料性能产生重大影响.     

冻融作用下聚丙烯纤维煤矸石混凝土孔结构研究

基于低场核磁共振技术,研究了聚丙烯纤维掺量分别为0、0.6 kg/m^3、0.9 kg/m^3和1.2 kg/m^3以及粗骨料取代率为40%的煤矸石混凝土在冻融作用下T2谱面积的分布与变化特征、内部微观孔结构分布特性以及孔隙冻融损伤规律。结果表明,随着冻融循环次数的增加,T2谱整体呈右移趋势,即向大孔隙方向偏移,且T2谱面积逐渐增大的同时第一峰面积所占百分比在减小,第二峰和第三峰面积所占百分比在增加,表明冻融循环使煤矸石混凝土内部的大孔隙大幅增加,内部出现了明显的冻融损伤;0.6 kg/m^3的聚丙烯纤维对煤矸石混凝土内部孔隙的细化作用最好。     

混凝土冻融损伤后的吸水特性

对掺与未掺引气剂的混凝土进行了冻融破坏,通过吸水试验和中子辐射试验,研究了冻融损伤对掺与未掺引气剂混凝土吸水特性的影响.结果表明,中子成像技术能够实现对非透明性混凝.土材料吸水演进过程的可视化观测和定量分析.未掺引气剂的混凝土其抗冻性较差,在10次冻融循环后动弹模量损失14%的情况下,其水分渗透深度约增30%;掺加引气剂后,即使遭受200次冻融循环,混凝土的整体动弹模量也无明显损失,但200次冻融循环后,混凝土表层出现部分剥落,水分渗透速率及深度均相应增大.在评价混凝土冻融损伤时.除整体动弹模量损失外,还需考虑冻融损伤对混凝土吸水性能的影响.