高原干燥高寒地区混凝土构件抗冻融破坏技术研究

为给西部大开发提供技术支持、保护当地自然资源及环境,以青海省玉树援建项目为依托,开展了高原干燥高寒地区混凝土构件抗冻融破坏研究。根据混凝土抗冻性要求,确定了混凝土原材料选择原则;根据抗压强度、相对动弹模量、渗水高度等指标确定了抗冻混凝土的配合比;根据相对动弹模量、质量损失率、抗压强度等确定了抗冻混凝土的最优含气量。分析以上研究得出:掺加粉煤灰、膨胀剂有利于提高混凝土的密实度,进而提高混凝土的抗冻性;抗冻混凝土的最佳含气量为4%。     

影响混凝土抗冻性因素的试验研究

水泥混凝土抗冻性是影响其耐久性的关键指标。本次通过水泥混凝土快速冻融试验研究了水灰比、循环次数、含气量、气泡特征参数、掺合料种类等对抗冻性影响的主次因素规律及变化趋势。研究结果表明:含气量、循环次数、掺合料的掺量是影响混凝土抗冻性的主要因素。水泥混凝土抗冻性随着水灰比的升高而降低;随着冻融循环次数的增加而下降;随着气泡间距系数的降低而提高;随着含气量的增加而提高,但当含气量低于4.2%时,混凝土前期抗冻性下降迅速,引气混凝土含气量控制在5.6%~6.4%时具有良好的抗冻性。水泥混凝土中添加一定量的粉煤灰或矿渣粉,混凝土的抗冻性随着掺合比例的增加而降低。但在相同掺量下,改善混凝土抗冻性的效果矿渣粉好于粉煤灰。     

机场道面引气混凝土性能试验研究

机场道面混凝土是一种干硬性混凝土,与一般建筑工程使用的混凝土有较大区别.着重从含气量对机场道面混凝土的工作性和强度及抗冻性等方面的影响进行了试验.研究表明:抗折强度随含气量的增大而减小,但在3.5%～5.5%区间时,抗折强度下降较平缓;混凝土抗冻性随含气量的增大而提高,当含气最大于3%时,能够满足道面混凝土抗冻性要求.     

高寒干燥地区大含气量碾压混凝土抗冻耐久性研究

西北高寒干燥地区的碾压混凝土工程,由于引气困难,导致其抗冻耐久性得不到保证。针对新疆玛纳斯县石门子水库工程,分别试验研究了含气量、粉煤灰掺量和水胶比对碾压混凝土抗冻耐久性能的影响,大含气量及粉煤灰掺量对碾压混凝土强度和抗渗性能的影响。结果表明,在不降低混凝土强度和抗渗要求的情况下,大掺量引气剂和降低水胶比能显著提高碾压混凝土在高寒干燥地区的抗冻耐久性。     

“新型引气剂的研制与应用”成果简介

在混凝土中掺加微量 (水泥用量的万分之几 )引气剂是提高混凝土耐久性 ,特别是抗冻性和抗盐冻剥蚀性最有效的技术措施之一 .同济大学材料科学与工程学院材料工程研究所最近研制成功了ＳＪ 2新型引气剂 (成果属国家“九五”重点科技攻关项目 ) ,这种新型引气剂可以提高混凝土抗冻性 1 0倍以上 ,其它耐久性也有较大提高 ;在相同水泥用量和坍落度的条件下 ,当混凝土含气量小于 4%时 ,混凝土抗压强度不因引气而降低 ,抗折强度不仅不降低 ,且有较大幅度的提高 (1 5 %～ 2 0 % ) ;当含气量在常用值 4%～6%左右时 ,ＳＪ 2引气剂引起的每单位含气量…     

掺GL-B4型高效引气减水剂在混凝土中的抗冻性能试验研究

研究了不同水灰比混凝土掺加引气剂后的抗冻性能,控制含气量4%左右时,随水胶比的降低,混凝土的抗冻性能明显增加。对掺GL-B4高效引气减水剂的YC20和YC40混凝土的抗冻性进行了研究,试验得出YC40混凝土达到F300时,含气量达4.5%以上,强度不降低,耐久性能提高。而YC20则不同,因此,GL-B4型高效引气减水剂不适用于水胶比0.6以上的混凝土。     

GL-B4型高效引气减水剂在混凝土中的抗冻性能试验研究

本文首先研究了不同水灰比混凝土掺加引气剂后的抗冻性能,控制含气量4%左右时,随水胶比的降低,混凝土的抗冻性能明显增加。然后又对掺GL-B4高效引气减水剂的YC20和YC40混凝土的抗冻性进行了研究,实验得出YC40混凝土达到F300时,含气量达4.5%以上,强度不降低,耐久性能提高。而YC20则不同,因此,GL-B4型高效引气减水剂不适用于水胶比0.6以上的混凝土。     

高含气量对混凝土抗冻性的影响

以标准养护温度24 d后,在(20±2)℃水中浸泡4 d的高含气量硬化混凝土试件(含气量6.0%)为研究对象,探讨混凝土拌和物的高含气量对成形后硬化混凝土抗冻性的影响。通过比较不同高含气量混凝土的抗冻性差异,以便在抗冻性方面为提高工程实体质量提供一种思路。     

含气量对混凝土性能影响的试验研究

研究了含气量变化对混凝土强度、抗氯离子渗透性及抗冻性的影响.结果表明,随着含气量的增加,混凝土抗压强度逐渐减小,抗弯拉强度先增大后减小,含气量在3％～6％时抗弯拉强度较高;含气量对混凝土抗氯离子渗透性的影响很小,掺引气剂后混凝土抗氯离子渗透性略有降低;混凝土中适当引气可明显改善混凝土的抗冻性,随着含气量的增加,混凝土抗冻性显著提高,但当含气量超过5.9％时,提高效果不再明显,反而有下降的趋势;综合考虑含气量对混凝土性能的影响,建议寒区宜掺引气剂来改善混凝土耐久性,含气量控制在3％～6％为宜.     

聚丙烯腈纤维对引气混凝土抗冻性的影响

采用快速冻融法,以质量变化和相对动弹性模量作为混凝土抗冻性能的评定指标,研究了聚丙烯腈纤维在三个体积掺量0.07%、0.1%、0.13%时对C30、C45和C60引气混凝土抗冻性的影响,其中引气混凝土含气量为4%.结果表明掺加聚丙烯腈纤维的引气混凝土的冻融破坏形态为表面剥落破坏,纤维混凝土在冻融作用下的内部损伤减轻.掺加聚丙烯腈纤维的C30、C45引气混凝土的抗冻性得到了很大的改善,纤维体积掺量为0.1%时,抗冻性最好;但聚丙烯腈纤维对高强度等级的C60引气混凝土的抗冻性提高幅度不明显.     

混凝土抗冻性与水泥用量关系的试验研究

为找出满足混凝土不同抗冻性要求的最小水泥用量,设计了掺与不掺引气剂的混凝土各6组进行冻融循环试验.结果表明:在水胶比相同的情况下,随着水泥用量的增加,混凝土抗冻性能提高;粉煤灰及引气剂能明显改善混凝土的抗冻性能.针对不同情况,分别给出了混凝土中水泥用量最低值.     

大掺量粉煤灰水工混凝土的气泡参数和抗冻性研究

研究了水胶比为 0 5 0、粉煤灰掺量在 0 %～ 5 5 %范围内的高掺量粉煤灰水工混凝土的气泡参数和抗冻性能。研究结果表明 ,在同一龄期 ,混凝土的气泡参数和粉煤灰掺量间没有一定的关系 ,但气泡结构的稳定性随粉煤灰掺量增加而提高 ,混凝土的抗冻性也随粉煤灰掺量的增加而提高 ;不管对普通混凝土还是粉煤灰混凝土 ,气泡间距在 0 5 0mm以下都是高抗冻混凝土 ,规定高抗冻混凝土的气泡间距必须小于 0 2 5mm是不适用的。     

引气浮石轻骨料混凝土抗冻耐久性的试验研究

在水灰比和水泥用量不变的情况下,配制了四种不同含气量的浮石轻骨料混凝土,进行了力学性能试验及抗冻耐久性试验.结果表明:随着含气量的增加,浮石轻骨料混凝土的抗压强度在逐渐减小,抗冻耐久性是先降低后提高.对于四组浮石轻骨料混凝土,抗冻性不仅与含气量有关,还与强度有关.因此,要想提高混凝土的抗冻耐久性,必须加入足够量的引气剂,这样才能保证在混凝土强度下降的同时,抗冻耐久性也能提高.     

基于超声波测试的冻融循环作用下混凝土强度损伤演变研究

针对高寒地区混凝土抗冻耐久性问题,在混凝土中加入不同掺量的粉煤灰研究其抗冻性能,通过非金属声波检测仪进行冻融循环过程中混凝土强度无损测试,研究了冻融循环作用下混凝土强度损伤和动弹性力学参数的演化特征,分析了冻融循环过程中混凝土声波波速与力学性能变化规律.研究结果表明:掺入引气剂能够提高混凝土的抗冻性,相同引气剂掺量下,...     

新型超快硬磷酸盐修补材料抗盐冻剥蚀性能

着重对在除冰盐和冻融循环共同作用下 ,磷酸盐水泥 (MPB)基材料的盐冻剥蚀破坏和与OPC混凝土之间的粘结强度损失进行了研究。试验结果表明MPB材料本身具有很高的抗盐冻剥蚀性能 ,不比引气 4 5 %～ 6 5 %的OPC混凝土差。MPB材料与引气OPC混凝土之间的粘结强度损失明显比非引气OPC混凝土小 ,且含气量愈大 ,粘结强度损失愈小。此外 ,还对MPB材料的气泡结构进行了分析 ,结果显示MPB材料通过化学引气同样可以获得良好的气泡结构参数 ,起到与物理引气一样的抗冻或抗盐冻效果。     

Examining the frost resistance of high performance concrete

The experimental program investigated the need for air entrainment in high performance concrete (HPC). Concrete mixtures with varying water to cementitious material ratios (w/cm) were subjected to ASTM C 666 (Procedure A). The variables for the mixtures were total air content and w/cm. The targeted total air contents for the mixtures were 2% (non-air entraining agent), 4%, and 6%. The w/cm ranged from 0.26 to 0.50. The 56 day compressive strengths varied from 41 to 96 MPa (6000–13,900 psi). The freeze-thaw tests continued until the specimen deteriorated, or until the specimen achieved 300 freeze-thaw cycles. For the materials used in the study, the research results show non-air entrained mixtures with w/cm less than 0.36 can be developed that have adequate frost resistance. The results also show for the mixtures developed in the study that a total air content of 4% is adequate to provide frost resistance for mixtures with a w/cm between 0.36 and 0.50.     

含气量对碾压混凝土抗冻性的影响

试验研究了含气量对碾压混凝土抗冻性的影响。研究结果表明：碾压混凝土抗冻耐久性的最佳含气量为５％。其结果可供今后碾压混凝土配合比设计时参考。     

气泡特征对混凝土抗盐冻性能的影响

采用快冻法研究了普通混凝土(OPC)、引气混凝土(APC)和高性能混凝土(HPC)在质量分数为3.5％的NaCl溶液中的抗盐冻性能,并借助低真空扫描电子显微镜(SEM)观测了水泥浆体中气泡特征,研究了混凝土气孔结构对混凝土抗盐冻性能的影响规律.结果表明:在水胶比0.50的OPC浆体中,引入直径小于30 μm、间距小于6...     

关于混凝土抗冻性试验方法的讨论

简要评述了混凝土冻融破坏机理及我国混凝土抗冻性的实验方法、ASTM标准试验方法和欧洲RILEM推荐的试验方法,从单面试验与多面试验、降温速度、检验抗剥落能力等方面对比分析上述试验方法。分析结果指出欧洲RILEM推荐的CIF试验方法可以比较好地评价混凝土的抗冻性。     

新疆严寒地区粉煤灰混凝土抗冻性研究

研究了引气剂掺量、粉煤灰掺量、水胶比和强度对混凝土抗冻性能的影响.结果表明,粉煤灰混凝土的引气量、水胶比、强度是影响其抗冻性的决定因素,推荐了粉煤灰混凝土在严寒地区提高抗冻性的最佳引气量和最佳水胶比控制范围.