盐碱-干湿条件下混凝土强度及耐久性问题研究

分析了纳米CaCO_3掺入量、盐碱浓度等因素对混凝土在盐碱-干湿循环后的强度及耐久性的影响,通过150次的干湿循环,研究了混凝土抗压强度耐蚀系数、质量损失率、相对动弹性模量等耐久性指标随干湿循环的变化规律。试验结果表明,掺入1%的纳米CaCO_3可以使28 d混凝土试件获得较高的抗压强度,盐碱-干湿循环条件下2%掺量的纳米CaCO_3混凝土试件强度下降最低。纳米CaCO_3对混凝土干湿循环中后期的耐久性有明显的提高作用,其最佳掺量为2%,掺量超过2%后则会造成耐久性指标的下降。盐碱浓度对纳米混凝土耐久性的影响随干湿循环次数的增加而增大,且相对动弹模量较质量损失率指标更易受盐碱浓度的影响。     

干湿循环下透水型生态混凝土硫酸盐侵蚀试验研究

对透水型生态混凝土在不同浓度硫酸盐干湿循环条件下进行了侵蚀试验,测定了透水型生态混凝土的抗压强度耐蚀系数、相对动弹性模量和质量变化率。并辅以SEM电镜和EDS成分分析,探究了不同浓度硫酸盐侵蚀下试件微观损伤过程和侵蚀破坏规律。试验结果表明:在硫酸盐干湿环境下,透水型生态混凝土的抗压强度耐蚀系数、质量变化率均呈现出先上升再下降的变化趋势。浓度越高,侵蚀破坏的周期越短。通过微观分析发现,试件侵蚀产物多为硫酸钠结晶、钙矾石和石膏以及少量碳化碳硫硅钙石结晶。此外,实验室烘干会加速试件本身和侵蚀结晶碳化,生成碳硫硅钙石结晶。     

恒载作用下混凝土抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

文章通过试验模拟混凝土在硫酸盐干湿循环侵蚀和持续荷载作用下的侵蚀特点,分析不同荷载水平作用下混凝土质量、轴心抗压强度、动弹性模量的变化规律。试验结果表明,当试件受270kN荷载作用时,其质量、抗压强度及动弹性模量损失率最大,分别为10.8%、17.7%、29.8%。混凝土试件物理指标的损失率与施加的荷载水平呈正比关系。     

加气煤矸石混凝土抗硫酸盐侵蚀试验研究

针对加气煤矸石混凝土耐腐蚀问题,制备了标准试件,进行干湿循环条件下加气煤矸石混凝土抗压强度试验,研究了水灰比、铝粉掺量和干湿循环次数对加气煤矸石混凝土抗压强度和耐蚀系数影响。试验结果表明:标准养护28 d条件下,加气煤矸石混凝土抗压强度与水灰比、铝粉掺量呈负相关变化规律;干湿循环0~15次时,加气混凝土抗压强度有所提高,干湿循环15次后,加气混凝土抗压强度逐渐减小;加气混凝土抗压强度耐蚀系数与水灰比、铝粉掺量呈负相关变化规律,相关性强弱关系为干湿循环90次干湿循环60次干湿循环30次。     

免蒸压PHC管桩混凝土耐久性的试验研究

测试了混凝土的电通量、抗压强度耐蚀系数、相对动弹性模量和质量损失率等指标,并进行SEM分析,比较了免蒸压PHC管桩混凝土和蒸压PHC管桩混凝土的耐久性能。结果表明:免蒸压管桩混凝土的电通量明显低于蒸压管桩混凝土,抗压强度耐蚀系数高于蒸压管桩混凝土,相对动弹性模量高于蒸压管桩混凝土,质量损失率低于蒸压管桩混凝土,耐久性优于蒸压混凝土。     

不同掺合料对盐碱腐蚀条件下干湿循环后混凝土性能的影响

通过制备5组不同掺合料的混凝土配合比,研究混凝土腐蚀后的外观变化、质量损失率、相对动弹性模量、抗侵蚀系数,并采用扫描电镜(SEM)和能谱化学元素组成分析(EDX)研究了混凝土腐蚀后的微观结构变化。结果表明:掺有粉煤灰和矿渣的混凝土抗干湿循环能力比基准混凝土差,干湿循环60次后其相对动弹性模量降到了60%以下,干湿循环100次后,抗侵蚀系数从1.0降到了0.76;而掺有粉煤灰、硅灰和膨胀剂的混凝土循环120次后,其相对动弹性模量仍然在90%以上,干湿循环120次后,抗侵蚀系数也在0.95以上。微观结构变化表明:在粉煤灰和硅灰基础上加入膨胀剂,填补了混凝土的孔隙,是提高混凝土抗干湿循环能力的主要原因;氯离子的存在,减少了氯酸三钙(C_3A)被硫酸盐化学侵蚀而生成膨胀性物质钙矾石的机会,从而减轻了硫酸盐造成的结晶膨胀破坏作用。     

橡胶集料自密实混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能

采用干湿循环硫酸盐侵蚀试验方法,研究了橡胶集料自密实混凝土(RSCC)的相对动弹模量、质量损失率及抗压强度耐蚀系数的变化规律.结果表明:RSCC的相对动弹模量和抗压强度耐蚀系数随着干湿循环次数的增加先增大后减小,当水胶比相同时,试验结束时(经历150次干湿循环后)两者随着橡胶颗粒取代量(以砂体积计)的增加而减小,当强度等级相同时,试验结束时两者随着橡胶颗粒取代量的增加而增大;RSCC的质量损失率在干湿循环初期迅速增大,之后慢速增加,当水胶比相同时,试验结束时RSCC质量损失率随着橡胶颗粒取代量的增加而增大,当强度等级相同时,试验结束时RSCC质量损失率随着橡胶颗粒取代量的增加而减小,当橡胶颗粒取代量为10%时,RSCC的综合性能较为理想.改进的两阶段、三区域RSCC抗压强度耐蚀系数预测模型能够有效体现RSCC的抗压强度耐蚀系数与橡胶颗粒取代量之间的关系.     

硫酸盐和冻融循环耦合作用下活性粉末混凝土物理力学性能研究

为了评价活性粉末混凝土耐硫酸盐和冻融循环耦合破坏作用的性能,本文通过试验测定了不同耦合循环次数下,普硅活性粉末混凝土(P)和高抗活性粉末混凝土(GP)的质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度和抗压强度耐腐蚀性系数等物理力学性能指标,并研究了粉煤灰和矿粉替代量对活性粉末混凝土耐硫酸盐和冻融循环耦合破坏作用的影响。试验结果表明,P和GP的质量损失率随耦合循环次数的变化幅度较小,而相对动弹性模量、抗压强度和抗压强度耐腐蚀性系数都随耦合循环次数的增大出现先增大后减小的趋势,当耦合循环次数分别为9次和6次时,P和GP的抗压强度分别达到最大值168.65MPa和157.69MPa;粉煤灰的掺入能明显改善混凝土的耐硫酸盐和冻融循环耦合破坏作用,且当掺量为30%时改善效果最好;矿粉的加入也能改善混凝土的耐硫酸盐和冻融循环耦合破坏作用;相比于相对动弹性模量,抗压强度更适合评价活性粉末混凝土的耐硫酸盐和冻融循环耦合破坏作用的性能。     

隧道洞渣粗骨料混凝土抗冻性能试验研究

通过高寒地区隧道洞渣粗骨料混凝土冻融循环试验,研究在不同冻融循环次数下,隧道洞渣粗骨料取代率对混凝土抗冻性能的影响,分析试件相对动弹性模量、质量、抗压强度和劈裂抗拉强度损失率的变化规律。结果表明：混凝土的抗冻性能与洞渣粗骨料取代率呈负相关,当洞渣粗骨料取代率达到30%时,洞渣粗骨料混凝土相对动弹性模量、质量、冻融试验后的抗压强度和劈裂抗拉强度损失率与普通混凝土相差不大,其抗冻性能相对较好,冻融循环50次前试件破坏程度均较小而100次之后试件严重破坏,在冻融循环后期粉煤灰的填充效应随着洞渣粗骨料取代率的增加而增加。     

基于灰色关联的多因素耦合作用下混凝土材料耐久性评估

为探明碳化-硫酸盐侵蚀-干湿循环等多因素耦合作用下的混凝土材料耐久性评估问题,通过开展室内加速试验,以所测混凝土试件的抗压强度、质量损失率及相对动弹性模量3个耐久性评价指标为依据,应用层次分析法与熵权法确定复合权重,构建了灰色关联理论的混凝土材料耐久性评估模型,确定了各组试件不同时段下的灰色关联度向量。研究表明:碳化-硫酸盐侵蚀-干湿循环等多因素耦合作用下不同配合比混凝土试件的关联度值均呈现先增强后下降的现象且最大值约出现在干湿循环30次处,即混凝土综合耐久性整体上呈先增强后下降趋势,与试验结果相符,验证了该方法的合理适用性,相关研究可为混凝土构件的配合比优化及耐久性评估问题提供有益参考。     

在硫酸盐环境下冻融-干湿循环对混凝土的影响

采用单一冻融、单一干湿和冻融-干湿循环交替作用的方法,研究了混凝土在不同浓度的硫酸盐溶液中的耐久性能。试验采用100 mm×100 mm×400 mm试件直立完全浸泡进行干湿循环。研究表明,硫酸盐冻融-干湿循环作用下,溶液浓度对冻融破坏的影响存在临界值C=4.7%。当C≤4.7%时,冻融-干湿破坏随着溶液浓度的提高相对动弹性模量损失增大,而质量损失减小;当C>4.7%时,溶液浓度对冻融破坏或冻融-干湿复合破坏影响不大。冻融-干湿破坏力最强、冻融破坏次之,干湿破坏最为缓慢;且干湿循环使冻融循环破坏加剧。试验发现15%FA取代水泥,混凝土抗硫酸盐腐蚀最佳。     

干湿循环下铁尾矿砂再生混凝土耐久性研究

试验主要研究了不同掺量铁尾矿砂对再生骨料混凝土在硫酸盐干湿循环作用下质量损失率、抗压耐腐蚀系数、超声声速等性能变化的影响。研究结果表明:基于再生粗骨料替代率为30%的情况下,当掺量30%铁尾矿砂等量替代细骨料时,在硫酸盐干湿循环50次时可以使再生骨料混凝土质量损失大大减少,抗压耐腐蚀系数达到最大。当掺量10%铁尾矿砂等量替代细骨料时,其超声声速值高于其他掺量铁尾矿再生混凝土的超声声速值。     

浸胶短切BFRC抗冻融性能试验

针对浸胶短切玄武岩纤维对增强混凝土(BFRC)耐久性的作用,通过试验测试其相对动弹性模量和质量损失的方法,研究冻融循环对材料性能的不利影响,并进行回归分析。试验结果表明:掺入浸胶短切玄武岩纤维以后,改变了原有基材的力学性能。与普通混凝土相比BFRC经过冻融循环后其相对动弹性模量下降缓慢,而且其质量损失明显减缓,这与混凝土的内部结构改变直接相关。对于掺入固定体积率的浸胶短切BFRC的冻融循环次数与相对动弹性模量下降百分比、冻融循环次数与质量损失百分比之间的关系均可以用二次多项式回归公式进行预测,且拟合度很高。     

玄武岩机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能

为了研究玄武岩机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能,采用了河砂（HS）、河砂+机制砂（HS+JZ）、机制砂（JZ）三个配比,设定了7.5%（质量分数）MgSO₄和15%（质量分数）MgSO₄两种溶液环境下进行干湿循环试验,通过测试质量损失率、超声波声速、相对动弹性模量和抗压强度比,结合内部裂缝与内部微观结构进行了分析。结果表明:18次干湿循环后在7.5%MgSO₄和15%MgSO₄两种溶液中3种混凝土的质量损失率分别增长到6.6%,5.5%,4.5%和8.9%,7.6%,6.5%;超声波声速值分别下降到3.600,3.684,3.800 km·s^-1和3.238,3.368,3.444 km·s^-1;相对动弹性模量分别降到64%,68%,76%和55%,57%,67%;抗压强度比分别降到0.84,0.83,0.88和0.72,0.75,0.78;河砂混凝土最终的侵蚀产物主要以白色纤维状结晶体钙矾石为主,玄武岩机制砂混凝土的侵蚀产物主要以白色石膏为主;玄武岩机制砂含少量石粉和自身的耐侵蚀性可有效提高混凝土抗硫酸盐侵蚀的能力。     

盐侵蚀环境下浮石混凝土的冻融损伤模型

主要进行了LC20、LC30、LC40浮石混凝土在清水中和浓度为16.55%的氯化钠盐渍溶液中的快速冻融循环试验,计算出了各个强度浮石混凝土在不同冻融介质中的质量损失率和相对动弹性模量。利用origin对浮石混凝土在清水冻融和盐渍溶液冻融下的质量损失率和相对动弹性模量进行了拟合曲线分析,建立了以质量损失率和相对动弹性模量为损伤变量的冻融损伤模型,并预测了其剩余寿命,结果表明:浮石混凝土强度越大,抗冻耐久性寿命越长;清水冻融循环下浮石混凝土的抗冻耐久性寿命比盐渍冻融循环下更长。并且得出,相对动弹性模量比质量损失率更适合作为损伤变量来建立浮石混凝土的冻融损伤模型。     

清水及氯盐环境下陶粒混凝土冻融损伤规律试验研究

对掺加1%聚丙烯纤维及未掺纤维的两组陶粒混凝土试件,分别进行了清水冻融和3%NaCl溶液冻融试验,观察了冻融循环后试件的外观变化形态,测试研究了试验过程中试件的相对动弹性模量、质量损失率、剩余抗压强度等损伤量的变化规律。研究结果表明:相同冻融次数时,与清水冻融环境比,氯盐冻融环境下试件的剥蚀和骨料外露现象更明显,相对动弹性模量、质量损失率、剩余抗压强度等指标退化更为严重;掺入聚丙烯纤维可明显改善陶粒混凝土的抗冻性能。分别以相对动弹性模量和剩余抗压强度作为损伤变量,建立了能反映冻融损伤进程的陶粒混凝土冻融损伤模型,参数拟合精度较高。     

聚丙烯纤维混凝土的耐久性试验研究

以不同纤维掺量的聚丙烯纤维混凝土为研究对象,采用干湿循环和快速冻融试验方法对纤维混凝土的耐久性开展研究,通过试验探讨纤维掺量对混凝土耐久性能的影响,研究试件强度、质量损失率、相对动弹模损失率、氯离子渗透深度随循环次数的变化规律.结果表明:干湿循环条件下,氯离子的渗透深度随着纤维掺量的增加逐渐加深;盐冻循环条件下,混凝土...     

干湿循环作用下砂岩细观损伤演化及宏观劣化研究

针对周期性干湿循环作用下岩石损伤劣化问题,以三峡库区某边坡的中风化砂岩为研究对象,分别对不同干湿循环次数作用下"干燥"和"饱和"状态的砂岩进行全断面CT扫描试验、巴西劈裂试验、单轴和三轴压缩试验。试验结果表明:在相同的干湿循环次数n下,"干燥"状态下砂岩的宏细观力学参数大于"饱和"状态下的参数;各典型区域的CT数均值随着循环次数非线性累积增加,初期变化较快,当n≥3时,细观损伤演化速度趋于缓慢;砂岩单轴抗压强度、弹性模量、抗拉强度、黏聚力、内摩擦角随n的增加呈对数下降,泊松比随n的增加而增大。干湿循环作用对砂岩不同力学参数的劣化程度不一,岩样"抵抗拉伸性能"大于"抵抗压缩性能"对水的敏感性。基于试验数据拟合,对不同干湿循环作用下两种含水状态的砂岩M–C屈服准则进行了修正,为工程中获得任意围压下岩石的破坏强度提供了理论依据。     

玄武岩纤维橡胶混凝土力学及冻融性能试验研究

通过掺入5%~30%的橡胶颗粒、1~5 kg/m^3的玄武岩纤维,开展了玄武岩纤维橡胶混凝土力学性能及抗冻耐久性能试验研究,分析了不同配比下试件的抗压强度变化规律,探讨了玄武岩纤维、橡胶颗粒掺量对混凝土试件质量损失率、相对动弹性模量的影响。结果表明,掺入橡胶颗粒会导致混凝土抗压强度下降,但玄武岩纤维能保持试件破坏时的整体性;当橡胶颗粒用量较少时,玄武岩纤维的掺入能有效提高试件的抗压强度;橡胶颗粒及玄武岩纤维均能在不同程度上提高混凝土试件的抗冻性能,10%的橡胶颗粒掺量对冻融过程中的质量损失有较好的控制作用,但掺量过多时效果不明显;玄武岩纤维掺量对试件冻融过程中的质量损失、相对动弹模量变化相对不敏感,试件的冻融性质受橡胶颗粒的影响更加显著。     

机制砂混凝土在冻融循环下的强度和耐久性研究

目前,对机制砂混凝土在恶劣环境下的强度和耐久性的研究较少.在对原材料性能测试和混凝土配合比试验的基础上,对C30机制砂混凝土开展了冻融循环试验研究.对比研究了冻融循环、冻融循环后酸腐蚀和冻融循环后碱腐蚀三种情况下机制砂混凝土的质量、强度和相对动弹模量的变化规律.试验结果表明机制砂混凝土在冻融循环后质量、抗压强度和相对动...