道路混凝土抗盐冻性能的研究

为了配制抗盐冻的道路混凝土,自行配制内掺型抗盐冻外加剂(简称ASN),并参照CDF混凝土抗盐冻试验方法,研究掺入此外加剂混凝土的抗盐冻性能.结果表明,掺入ASN型抗盐冻外加剂后,普通混凝土剥蚀量降低了56%,相对动弹性模量损失率降低了68%;高性能混凝土剥蚀量降低了75%,相对动弹性模量损失率降低了42%.混凝土表面无明显剥蚀痕迹,经SEM观察,混凝土微观结构比较密实,没有明显的微裂缝出现.ASN型抗盐冻外加剂提高了道路混凝土的抗盐冻性能.     

除冰盐环境下混凝土有机硅涂层防护性能研究

为了防止除冰盐环境下混凝土剥蚀破坏,自行配制有机硅涂料.并参照CDF混凝土抗盐冻试验方法,研究有机硅涂料对混凝土的防护性能,并与减小水灰比,添加引气剂及矿物掺合料对混凝土抗冻性的改善效果进行对比.结果表明:涂刷该有机硅涂料后,混凝土经56次盐冻后剥蚀量均降低了99%,相对动弹性模量损失率降低49%,混凝土表面无明显剥蚀痕迹,显著地提高了高性能道路混凝土的抗盐冻性能.3种措施对混凝土抗除冰盐性能改善的优劣次序为:涂刷有机硅涂料,添加引气剂及矿物掺合料,减小水灰比.     

纤维混凝土盐冻损伤研究

对普通混凝土、聚丙烯纤维混凝土、PVA纤维混凝土以及混杂纤维混凝土进行快速盐冻循环试验。通过质量损失率和相对动弹性模量来分析不同种类纤维混凝土试样的盐冻损伤情况,并对试验数据分别进行多项式和指数拟合,建立纤维混凝土盐冻损伤演变方程。结果表明:在混凝土中掺加纤维有助于提高混凝土的抗盐冻性,其中混杂纤维混凝土抗盐冻的效果最好。纤维混凝土盐冻损伤演变方程中的多项式拟合精度高于指数拟合,说明该方程能较好的表征本试验纤维混凝土盐冻损伤演变过程。     

冻融环境下沙漠砂对混凝土轴心受压力学性能的影响

为研究沙漠砂对混凝土抗冻性能的影响,采用快速冻融方法,进行掺沙漠砂混凝土冻融后轴心抗压强度试验,得到不同冻融循环作用下掺沙漠砂混凝土破坏特征和应力-应变曲线,分析不同冻融循环下掺沙漠砂混凝土表面损伤特征、质量损失率、动弹性模量损失率和超声波波速损失率的变化规律.结果表明:随着冻融循环次数增加,掺沙漠砂混凝土质量损失率变化较小,动弹性模量损失率、超声波波速损失率、相对峰值应变和极限应变均增大,相对峰值应力和横向变形系数均减小,弹性模量先增大后减小;在相同冻融循环次数下,掺沙漠砂混凝土弹性模量损失率、超声波波速损失率和相对峰值应变均小于普通混凝土,相对峰值应力、横向变形系数和弹性模量比普通混凝土高.采用过镇海提出的单轴受压本构模型拟合得到应力-应变全曲线方程,分析冻融循环对应力-应变曲线控制参数的影响,可对沙漠砂混凝土结构的抗冻性能进行分析.     

普通混凝土抗冻耐久性研究

以水灰比为0.60,0.55,0.50,0.45和0.40的普通混凝土抗冻耐久性为研究内容,用混凝土相对动弹性模量和质量损失率来表征冻融过程中性能劣化状况.通过试验得出：随着冻融循环次数的增加,相对动弹性模量基本上呈直线变化,而质量损失率在循环初期,随水灰比不同,呈不同变化趋势,后期质量都减小.     

混凝土的抗盐冻性能

为了配制抗盐冻混凝土,自行配制了AS型抗盐冻外加剂,并参照CDF混凝土抗盐冻试验方法,研究涂刷该外加剂的三种混凝土的抗盐冻性能。结果表明:涂刷AS型抗盐冻外加剂后,三种水灰比(0.40、0.36和0.32)的混凝土经56次盐冻后剥蚀量是未涂刷该外加剂混凝土的0.09%~0.07%,约降低了99%;动弹性模量损失率降低了79%~86%。SEM表明,AS型抗盐冻外加剂能够有效减少NaCl在混凝土内部结晶及微裂缝出现。与减小水灰比、掺加引气外加剂和掺合料相比,AS型抗盐冻外加剂显著提高了混凝土的抗盐冻性能。     

聚丙烯纤维掺量对混凝土盐冻损伤研究

采用快冻法对不同掺量聚丙烯纤维混凝土试样进行氯盐—冻融循环试验。通过质量损失率、相对动弹性模量、抗折强度以及氯离子浓度这四个盐冻耐久性评价指标来分析不同掺量纤维混凝土试样的盐冻损伤情况,并对混凝土盐冻耐久性进行量化分析,预测其使用寿命。结果表明:聚丙烯纤维混凝土较普通混凝土的抗盐冻效果好,且在掺量为0.1%、0.3%、0.5%以及1%的掺量中,掺0.1%的聚丙烯纤维混凝土的抗盐冻性最好。     

ECC材料的抗冻融性能试验研究

采用快冻法试验研究高韧性纤维增强水泥基复合材料(ECC)的抗冻融耐久性能,并与混凝土和砂浆抗冻融性能进行对比,分析国产与进口聚乙烯醇(PVA)纤维对ECC抗冻融性能的影响规律,探讨砂灰比对ECC抗冻性的影响.结果表明:300次冻融循环后,掺入国产和进口PVA纤维的ECC质量损失率分别控制在2.5%和1.5%以内;ECC的纵向相对动弹性模量比混凝土和砂浆提高1.62～1.87倍;ECC的横向相对动弹性模量比混凝土和砂浆提高1.61～1.79倍.随着砂灰比的增加,ECC质量损失率逐渐增加;ECC纵向与横向相对动弹性模量稍有增加.ECC抗冻等级高于F300,完全可用于寒冷地区混凝土结构的加固与维护.     

干湿循环对混凝土单面盐冻破坏的影响

采用冻融循环、冻融-干湿循环的试验方法,研究了混凝土单面浸泡在1%、3%、5%、7%、9%浓度氯化钠溶液中的离子扩散及抗冻融性能,系统讨论了干湿循环对混凝土单面盐冻破坏的影响。结果表明:与单一的冻融循环过程相比,干湿循环加剧了冻融循环过程中混凝土内部氯离子的扩散作用,并产生更大单面盐冻剥落。在干湿循环作用下,混凝土内部氯离子富集区由2.5~12.5mm扩大到2.5~17.5mm;在破坏最严重的3%浓度组中,混凝土单面盐冻剥落量从冻融循环的1 501.3g/m~2提高至冻融-干湿循环的2 402.08g/m~2,相对动弹性模量下降量从冻融循环的22%提高至冻融-干湿循环的28%。在冻融-干湿循环实验中,冻融破坏起着主要作用,干湿循环剥落量不足冻融剥落量的2.5%。     

复合盐浸-冻融-干湿多因素作用下的混凝土腐蚀破坏

通过复合盐浸-冻融-干湿循环试验,探析了混凝土的腐蚀破坏特征、质量损失与动弹性模量衰减的规律,对破坏后混凝土内部微观结构进行电镜扫描、EDX能谱分析与化学成分测定,进而揭示混凝土腐蚀破坏的机理。研究结果表明,在多种环境因素作用下,混凝土的质量与动弹性模量的损失率均随试验循环次数的增加而呈上升趋势;混凝土的腐蚀破坏以盐类结晶膨胀作用为主,加之盐类的化学侵蚀作用,混凝土的破坏更迅速、更严重。混凝土破坏是多种有害因素作用造成的损伤累积所致。