粉煤灰掺量对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

研究分析了粉煤灰掺量对混凝土抗氯离子渗透性的影响,并进行了电镜、X衍射和压汞测孔微观分析.结果表明:粉煤灰掺量对混凝土抗氯离子渗透性的影响随龄期不同而不同:7 d龄期时,随着粉煤灰掺量逐渐增加,混凝土的抗氯离子渗透性能逐渐降低;28 d、56 d龄期时,粉煤灰掺量小于40%时,随着粉煤灰掺量的增加混凝土的抗氯离子渗透性能逐渐增强,掺量超过40%后,电通量值有所增大.因此.40%的粉煤灰掺量是混凝土抗氯离子渗透的极限点.     

纤维纳米混凝土力学性能和抗氯离子渗透性能的研究

通过坍落度、贯入阻力试验,不同龄期抗压强度、劈拉强度和抗折强度试验以及氯盐溶液浸泡干湿循环试验,探讨了钢纤维掺量、纳米矿粉种类和掺量以及混凝土基体强度对纤维纳米混凝土工作性能、凝结时间、基本力学性能和抗氯离子渗透性能的影响.结果表明:随钢纤维掺量增加,纤维纳米混凝土坍落度逐渐减小,各龄期强度和28 d龄期抗氯离子渗透性能呈增大趋势;随纳米SiO2掺量增加,拌合物坍落度快速降低,初凝、终凝时间缩短,各龄期强度整体呈上升趋势且抗氯离子渗透性能逐渐提高;随纳米CaCO3掺量增加,坍落度先增加后减小,初凝时间逐渐缩短,终凝时间变化不显著,各龄期强度呈增大趋势且抗氯离子渗透性能逐渐提高;随混凝土基体强度降低,坍落度快速增大,初凝和终凝时间迅速延长,各龄期强度和28 d龄期抗氯离子渗透性能逐渐降低.钢纤维的掺入,改善了混凝土的破坏形式;纳米矿粉的掺入,改善了混凝土的微观结构,增加了混凝土基体的密实度.混凝土中掺入适量的纤维和纳米矿粉,有效改善了混凝土的性能.     

矿物掺合料对自密实混凝土抗氯离子渗透性的影响

耐久性是自密实混凝土（SCC）的重要性质。本文应用电通量法研究了掺粉煤灰、矿渣的SCC抗氯离子渗透性能,通过对单掺和复掺时SCC电通大小的分析发现：粉煤灰和矿渣都能改善SCC的抗氯离子渗透性能,矿渣提高SCC的抗氯离子渗透性能要优于粉煤灰,二者复掺对SCC抗氯离子渗透的复合叠加效应并不明显。其机理是粉煤灰和矿渣提高水泥石密实性,强化混凝土界面过渡区,粉煤灰、矿渣物理化学吸附作用能固结Cl-,降低Cl-渗透性。SCC中掺入掺合料能减少离析、避免泌水,达到自密实效果,粉煤灰对混凝土流动增大的作用效果要优于磨细矿渣的效果。掺合料复掺对自密实混凝土强度具有复合叠加效应,混凝土28 d强度等级可提高1～2级。     

矿物掺合料混凝土早期氯离子扩散系数的试验

目的 研究掺不同矿物掺合料及Na2SO4混凝土的Cl-扩散系数变化规律,分析其对混凝土早期孔结构的影响.方法 试件在标准养护条件下养护3 d、7 d、14 d、21 d,采用饱盐混凝土电导率(NEL)法测试混凝土氯离子扩散系数.结果 粉煤灰、矿粉混凝土早期的Cl-扩散系数随掺量的增加而增加;粉煤灰与掺Na2SO4粉煤灰混凝土的Cl-扩散系数差值随粉煤灰掺量的增加而增加;矿粉与掺Na2SO4矿粉混凝土的Cl-扩散系数差值在3 d、7 d随矿粉掺量的增加而增加,14 d、28 d差值接近于零;粉煤灰与矿粉混凝土的Cl-扩散系数的差值随掺量增加而增加;掺Na2SO4的粉煤灰与矿粉混凝土的Cl-扩散系数差值在3 d、7 d随掺量的增加而增加,14 d、28 d随掺量增加无明显变化.结论 掺合料的早期活性低于水泥,且粉煤灰低于矿粉;硫酸钠可激发掺合料的活性,但3 d、7 d矿粉混凝土的孔结构比粉煤灰密实,14 d、21 d基本相同,硫酸钠在14 d、21 d时激发作用已完成.     

矿物掺合料对混凝土氯离子渗透扩散性研究

研究了不同种类、不同掺量的矿物掺合料对混凝土氯离子渗透性的影响,试验结果显示:单掺矿物掺合料(磨细粉煤灰、矿渣、硅灰)改善混凝土抗氯离子渗透能力,且改善效果硅灰最佳,磨细粉煤灰其次,矿渣最差.从机理上分析,矿物掺合料的火山灰效应改善了混凝土中水泥石与集料之间的薄弱界面,降低孔隙率,使孔细化,同时生成更多低碱度的C-S-H凝胶增加混凝土的Cl-固化能力,从而提高了混凝土抗氯离子渗透能力.     

粉煤灰掺量对PVA-ECC应变硬化性能的影响

粉煤灰与水泥反应产生的水化硅酸钙凝胶可以改善骨料与水泥间的界面结构,由此提升聚乙烯醇纤维增强工程水泥基复合材料(PVA-ECC)的韧性.为了确定PVA-ECC的最佳粉煤灰掺量范围并建立其获得高拉伸应变的评价指标,在保证不同配合比PVA-ECC良好流动性的前提下,应用拉伸试验研究粉煤灰掺量对PVA-ECC应变硬化性能的影响,并应用光学扫描研究试件断口处的破坏特征.提出"拔出型""断裂型""滑移硬化型"3种不同纤维破坏模式下PVA-ECC的拉伸应力指数建议值.研究结果表明:粉煤灰掺量在45%～65%时,PVA-ECC的抗拉性能随粉煤灰掺量增大而提高;粉煤灰掺量在60%～65%时,PVA-ECC的抗拉性能最好.     

陶粒孔隙对混凝土抗压强度和抗氯离子渗透性能的影响

为了探讨陶粒和少陶粒混凝土的孔隙结构特征对其抗压强度和抗氯离子渗透性能的影响,通过电镜扫描(SEM)和气孔结构分析仪分析微-细观气孔结构特征,探讨陶粒在不同取代率时混凝土孔隙直径、孔径率、孔隙率与抗压强度、抗氯离子渗透性能关系,以及基于应力-应变曲线的损伤模型。结果表明:相较于基准组,由于吸、放水作用,陶粒对混凝土抗压强度影响宏观上表现为促进了内养护,细观上表现为孔径小于100μm的数量相对增加,大于100μm的数量相对减少;一定量取代率范围内,混凝土因平均孔径和孔隙率减小使孔隙壁厚度及有效横截面积得到相对提高,从而提高混凝土强度,且在取代率为10%时,抗压强度和弹性模量达到最大值;孔径小于100μm的孔隙数量增多和非连通孔隙数量增多是提高抗氯离子渗透性能的主要影响因素。     

蒸养参数对高强混凝土抗氯离子渗透性能的影响

以非稳态氯离子扩散系数为评价指标,研究了混凝土在蒸养过程中静养时间、升温速度、恒温时间及恒温温度对高强混凝土抗氯离子渗透性能的影响。研究结果表明,静养时间的延长对高强混凝土抗氯离子渗透性能的提高有促进作用,而过快的升温速度、较长的恒温时间及较高的恒温温度均会对混凝土的抗氯离子渗透性能产生不利的影响。     

活性矿物掺合料对超高性能水泥基材料的影响

通过复掺粉煤灰和硅灰,制备一种抗压强度超过200 MPa的超高性能水泥基复合材料(UHPCC),采用扫描电镜、微区能谱分析、X射线衍射、汞压入法和差示扫描量热分析等现代测试手段,研究了活性矿物掺合料对UHPCC微观结构及性能的影响.实验结果表明,UHPCC水泥石主要以低mCa/mSi、结构致密的C-S-H凝胶和许多未水化颗粒组成;活性矿物掺合料的火山灰效应使水泥浆体与集料间界面过渡区得以改善;矿物掺合料的微集料效应使体系颗粒级配优化,致使基体内部结构致密,总孔隙率减小,孔尺寸得到细化,孔结构得以优化,材料性能得以提高.     

FC料对氯离子渗透与抗碳化性能影响的研究

通过氯离子渗透试验和碳化试验,研究了FC料对混凝土氯离子渗透性和碳化性能的影响．采用FC料等量取代36%的水泥,作为混凝土的组分,混凝土的抗氯离子渗透能力提高2.5倍以上,同期抗碳化能力提高10倍以上．使用FC料等量取代水泥,具有掺量大、性能好的特点,能够实现绿色高性能混凝土（GHPC）的目标．     

FC料对氯离子渗透与抗碳化性能影响的研究

通过氯离子渗透试验和碳化试验 ,研究了FC料对混凝土氯离子渗透性和碳化性能的影响 .采用FC料等量取代 36%的水泥 ,作为混凝土的组分 ,混凝土的抗氯离子渗透能力提高 2 5倍以上 ,同期抗碳化能力提高 1 0倍以上 .使用FC料等量取代水泥 ,具有掺量大、性能好的特点 ,能够实现绿色高性能混凝土 (GHPC)的目标 .     

盐碱溶液对混凝土氯离子渗透性能的影响

基于盐碱寒冷地区的工程环境与混凝土的配制特点,模拟配制了SA溶液,对水灰比、含气量和粉煤灰掺量三个参数对混凝土氯离子渗透性能的影响进行了正交试验研究.结果表明:氯离子渗透深度x与渗透时间t之间的关系可以拟合成幂函数x=atb来描述,且在显著性水平α=0.01下其相关关系显著;SA溶液中SO42-和Mg2+的存在对于Cl-的渗透具有一定的抑制作用,冻融循环在混凝土本体结构未破坏之前对于氯离子的渗透也具有一定的抑制作用;水灰比、含气量和粉煤灰掺量三个参数对浸于4.0%NaCl溶液、SA溶液、SA溶液并受冻融循环三种情况下氯离子渗透深度影响的顺序不同;随着水灰比的增大,氯离子渗透深度增大;粉煤灰能够抑制氯离子的渗透,且20%掺量的效果优于35%;含气量对于抵抗氯离子渗透存在不利影响,且未受冻融作用时,3.0%的影响更大.     

花岗岩石粉与矿物掺合料对胶浆氯离子结合性能的影响

以外掺花岗岩石粉的方式,研究机制砂引入的石粉对胶凝材料浆体氯离子结合性能的影响规律,对比研究矿物掺合料(粉煤灰、矿渣粉分别单掺、复掺取代一定量水泥)对浆体氯离子结合性能的影响.通过改变石粉掺量以及矿物掺和料的掺量,研究掺量对浆体氯离子结合性能的影响.结果表明,对于纯水泥胶浆或者复掺粉煤灰和矿粉的胶浆,掺入一定量的花岗岩石粉后,胶浆的氯离子结合总量、化学结合量和物理吸附量均高于未掺石粉的基准样,且复掺粉煤灰和矿渣粉的胶凝材料浆体的氯离子结合性能优于纯水泥浆体.单掺入30%~50%的粉煤灰或矿渣粉均能改善胶浆的氯离子结合性能,且矿渣粉对胶浆氯离子结合性能的改善作用优于粉煤灰.     

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.     

PVA—ECC材料性能研究及应用

混凝土以其自身的优点成为使用最广泛的建筑材料,然而水泥基材料收缩大,抗拉强度低,韧性差等本质缺点却没有得到有效地解决,影响了混凝土材料更为广泛的应用。PVA—ECC可以有效地提高水泥基材的韧性,使其呈现应变硬化的特征,并且提高基材的抗拉、抗折强度,使基材呈现多微裂缝开裂特征,从而很好的解决混凝土的耐久性问题。     

粉煤灰掺量对磷酸镁水泥基复合材料力学性能影响

研究了粉煤灰掺量对磷酸镁水泥基材料的抗压强度、抗折强度、耐磨性和膨胀性能的影响。实验结果表明,随着粉煤灰掺量的增加,磷酸镁水泥净浆的抗压强度先增大后下降,粉煤灰掺量为胶凝材料质量的10%时,抗压强度最大;而材料的抗折强度和耐磨性能随着粉煤灰掺量的增加而下降。其膨     

LDHs-MK复合改性混凝土抗氯离子渗透性能的研究

以LDHs材料和偏高岭土为主要功能组分开展混凝土试验,针对混凝土的工作性能、力学性能和抗氯离子渗透性能进行研究。结果表明,偏高岭土在混凝土中的火山灰作用可促进水泥的水化进程,改善混凝土内部的显微结构,而LDHs材料可有效固化外界侵入的氯离子,从而在混凝土内部形成一个防御屏障。LDHs与MK的复合可实现固化氯离子和优化孔结构的叠加效应,从而大幅度增强混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能。     

矿物掺合料对混凝土抗氯离子渗透性影响研究

氯离子渗透腐蚀是引起钢筋混凝土腐蚀的主要原因,然而氯离子渗透性和矿物掺合料有直接关联。主要通过实验研究了掺入矿物掺合料后混凝土中孔结构的特征,进而分析了矿物掺合料对混凝土抗氯离子渗透性的影响。     

应变硬化水泥基材料轴拉荷载下的氯离子渗透

钢筋混凝土结构因为易于开裂而通常难于达到预期的设计使用寿命.原因之一就是水泥基材料在拉伸状态下的应变太小.通过添加聚乙烯醇纤维,水泥基复合材料的拉应变可以提高几百倍.多微缝开裂是准应变硬化水泥基复合材料(Strain Hardening Cement-based Composites(SHCC))的基本特征,然而,只有在外加拉应变下的裂缝不引起水、CO2、氯离子或硫酸根离子等对混凝土结构的侵蚀量显著地增加,这种大应变才对结构的安全性和耐久性有益,从而可以提高结构的使用寿命,降低全寿命周期成本.通过不同拉应变下SHCC的毛细吸水和氯离子渗透试验研究了SHCC的抗渗性能,并探讨了内掺硅烷乳液防水剂对SHCC在不同拉应变下的抗渗性能的影响.结果表明,毛细吸收试验是表征复合受力状态下的水泥基材料耐久性能的简便有效的试验方法;复合受力下极限拉应变不能作为耐久性设计的依据,必须根据渗透性确定能够保证使用寿命的临界拉应变极限状态;内掺硅烷乳液的防水处理方式能够防止SHCC吸收过多的水分或水溶离子,可以使其高应变能力得到更广泛的应用.