早期养护及掺合料对混凝土抗盐冻剥蚀性能的影响

研究了不同潮湿养护条件和矿物掺合料的掺入对自然养护1年的C30普通混凝土自然碳化深度、吸水速率以及抵抗盐冻剥蚀性能的影响.结果表明,粉煤灰与矿渣粉的掺入会使混凝土碳化深度提高,导致抗盐冻性能的降低;混凝土早期潮湿养护对混凝土的抗盐冻性能有显著影响.     

高贝利特水泥混凝土的抗拉性能

通过劈裂抗拉试验和轴心抗拉试验,比较了不同水灰比、不同龄期的高贝利特水泥混凝土与硅酸盐混凝土的抗拉强度、极限拉伸值,研究了高贝利特水泥抗拉性能对开裂的影响。采用界面过渡区显微硬度试验、电子扫描电镜和X射线能谱分析,分别对高贝利特水泥和硅酸盐水泥混凝土界面过渡区进行了表征。结果表明:相同水灰比和龄期的高贝利特水泥混凝土的抗拉强度和极限拉伸值均大于硅酸盐水泥的;高贝利特水泥混凝土后期抗拉强度增长率大,强度高;高贝利特水泥混凝土界面过渡区厚度比硅酸盐水泥混凝土小25μm,显微硬度大8.9MPa,钙硅比低,界面黏结好。高贝利特混凝土的界面结构和抗拉性能均优于硅酸盐水泥混凝土。     

SAP内养护混凝土抗冻性能研究进展

综述了近几年国内外超吸水性树脂(SAP)应用于内养护混凝土抗冻方面的研究进展。介绍了SAP种类及在混凝土中的应用现状,阐述了SAP合成方法、吸释水原理、额外引水量设计方案,探讨了SAP粒径、掺量、合成方法及额外引水量等因素对混凝土抗冻性能的影响。总结了SAP内养护混凝土的研究要点,并展望了SAP内养护混凝土在高寒高海拔地区的研究方向,包括开发适用于特种环境下的SAP材料、建立不同环境下的额外引水量模型、掺杂自愈合生物菌落等。     

基于混凝土基体和界面过渡区性质的疲劳方程

根据混凝土材料在静态荷载与疲劳荷载作用下破坏的相似性,结合其在静态荷载作用下的破坏分析了疲劳破坏过程,通过引入基体和界面过渡区对疲劳性能的影响因子f1,f2,定义基体性质特征参数I和界面过渡区性质特征参数M,应用数学模型描述f1,f2随疲劳寿命对数值lgN的变化趋势,建立混凝土材料基体、界面过渡区性质与疲劳性能之间的定量关系,并得到基于基体与界面过渡区性质的疲劳方程.测试了水胶比为0.35,不同矿物掺合料掺量混凝土在不同应力水平下的疲劳寿命.应用所建立的疲劳方程能较好地拟合S-N关系,尤其是大矿物掺合料掺量的情况下,反映了低周疲劳向高周疲劳过渡的非线性变化.     

混凝土抗盐冻性能试验研究

寒冷地区海洋环境和除冰盐环境中的混凝土结构受到盐害和冻害的双重作用,使混凝土的破坏更加严酷.本文采用快速冻融方法,对混凝土在盐溶液中进行了冻融试验,通过试验探讨了水胶比,粉煤灰掺量,含气量等因素的变化对混凝土抗盐冻性能的影响,研究了混凝土外观、质量损失率、相对动弹性模量、超声声速、抗压强度随冻融循环次数的变化规律.试验结果表明,试件均由于质量损失率超过5%而破坏;水胶比是影响混凝土抗盐冻性能的决定性因素,适当的粉煤灰掺量也能使混凝土达到抗盐冻性能要求,存在一个临界含气量能最大限度地提高混凝土抗盐冻性能;即使在引气条件下,大水胶比(0.50)和大掺量(50%)粉煤灰混凝土的抗盐冻性能仍很差.     

不同龄期的高流态自养护泵送混凝土性能的试验研究

采用P.O 42.5级水泥、高吸水性树脂、聚羧酸系高效减水剂、粉煤灰等原料配制了强度等级是C50的高流态泵送混凝土,浇筑成型后试块直接堆放在湿度为60％、平均温度为15℃的环境中进行了自然条件下的养护.试验分别测定新拌混凝土的坍落度和1h坍损,以及不同龄期混凝土的力学性能,并利用SEM等方法对水泥石微观结构的进行了分析.试验结果表明,0.10％～0.14％掺量的高吸水性树脂能显著改善大掺量高效减水剂(掺量为1.0％时)引起的混凝土泌水和坍损过大的现象;且高吸水性树脂的掺入完全能实现混凝土在自养护条件下强度的发展,1y龄期的、高吸水性树脂掺量0.18％以上的自养护试件强度可达85 MPa以上.SEM结果表明,高吸水性树脂吸水后呈胶态均匀分布在混凝土中,完全释水干燥后形成片状薄膜均匀分布在水化硅酸钙中.     

超硫水泥混凝土抗盐冻性能及提升研究

通过测试不同盐冻循环次数后超硫水泥混凝土的表面剥落质量和超声波相对动弹性模量,并对气泡结构参数进行表征,系统探究了引气剂对超硫水泥混凝土抗盐冻性能的影响规律,以及弱碱性激发剂——乳酸钠对超硫水泥混凝土抗盐冻性能的提升效果。研究结果表明,添加引气剂可有效提高超硫水泥混凝土抗盐冻性能,但会降低强度,复合掺加乳酸钠可避免强度降低。加入胶凝材料质量0.3%的引气剂,剥落质量仅为919.7 g/m²,较基准组降低了36.8%,且超声波相对动弹性模量未明显降低。引气剂的加入,改善了超硫水泥混凝土的气孔结构,降低了内部气孔间距系数和弦长大于100 μm的气孔数占比。这可以减缓冻融作用下内部微裂纹的发展速率,延缓冻融破坏过程。此外,乳酸钠通过促进超硫水泥水化使得混凝土抗盐冻性能得到增强,但提升效果主要体现在测试后期,且对混凝土气孔结构参数影响不大(28 d龄期)。     

复合防水剂对混凝土抗盐冻性能影响

采用正交试验设计的方法优化了复合防水剂的配合比,研究了复合防水剂对混凝土的工作性、抗压强度、抗盐冻性能的影响.研究表明:掺入复合防水剂后混凝土工作性良好,用水量可降低10 kg/m3;各龄期抗压强度较基准组均有提高,28 d和56 d抗压强度比可达110.0％、122.1％;56 d电通量较基准组可降低50.6％.耐盐冻融循环次数较基准组提高180次,最低的质量损失率为3.9％.     

寒冷地区硅粉增强玄武岩纤维路面混凝土抗冻性能研究

为探究硅粉对玄武岩纤维路面混凝土抗冻性能的增强效果及改性机理,采用快冻法研究了不同硅粉掺量下玄武岩纤维混凝土质量损失、相对动弹模量、抗弯拉强度随冻融次数的衰减规律;借助压汞法(MIP)以及扫描电子显微镜(SEM),分析冻融前后孔结构及界面结构的演化,从细微观层面揭示硅粉增强机理。研究结果表明:9%(质量分数)硅粉掺量的玄武岩纤维路面混凝土抗冻性能增强效果最佳,相比基准混凝土,冻融320次后质量损失率降低了62.35%,相对动弹性模量提高了14.68%,抗弯拉强度提高了43.89%;MIP测试表明,掺入硅粉能够细化混凝土内部孔结构,减少孔隙数量,优化孔的分布,阻抑最可几孔径和临界孔径的增长;SEM分析发现,掺入硅粉能够改善纤维-水泥石与骨料-水泥石的界面区结构,提高玄武岩纤维路面混凝土的抗冻性能。     

氯盐和冻融双重作用对混凝土抗盐冻性的影响

采用快冻法研究了不同水胶比混凝土在不同品种、浓度(3％、5％、20％)氯盐融雪剂溶液中的抗冻性,并探讨了混凝土外观形貌、质量损失率、相对动弹模量的变化.研究结果表明:C50混凝土抗盐冻性比C30好,能多经受50次的冻融循环;在不同氯盐溶液浓度下混凝土的盐冻破坏程度为5％＞3％＞20％,且同浓度下A氯盐融雪剂对混凝土冻融破坏程度比B融雪剂大;掺适量硅灰和高性能引气剂能显著改善混凝土的抗盐冻性能.     

不同含气量混凝土的孔结构及抗冻性分析

本文以引气混凝土为研究对象,采用压汞法、气孔分析法、快速冻融法测试了不同含气量下混凝土的孔隙结构及抗冻性,此外,还分析了不同含气量下混凝土的抗压强度.结果表明:掺入引气剂时,在混凝土含气量增加的同时,可使混凝土孔隙率、总孔体积、总孔面积增加,平均孔径、孔间距系数减小,孔径均匀分布,显著改善混凝土的内部孔隙结构,提高混凝土的抗冻性,但受强度影响,混凝土的含气量存在一个合理范围,既可以提高混凝土的抗冻性,又不会造成强度的大幅损失.     

橡胶细集料掺量及粗细程度对混凝土抗盐冻性能的影响

以橡胶颗粒取代砂子的取代率及细度模数为变量,通过二因素、四水平的正交试验,研究橡胶颗粒掺量和粗细程度对混凝土抗盐冻性能的影响.结果表明,橡胶细集料掺入混凝土中具有引气和填充的双重功效,可显著提高混凝土表面的抗盐冻性能.橡胶颗粒的取代率对混凝土抗盐冻性能影响特别显著,细度模数对混凝土抗盐冻性能影响显著.相对动弹性模量损失最初随着橡胶颗粒取代率的递增而减小,但当橡胶颗粒体积取代率大于40％时,相对动弹性模量损失随着橡胶颗粒取代率的递增而增加.在相同的取代率下,橡胶颗粒越细混凝土的相对动弹性模量损失越小.当橡胶颗粒取代率为40％,细度模数为1.38时,橡胶集料混凝土的抗盐冻等级已达到F500.     

预湿方式对HPP纤维轻骨料混凝土抗冻性能的影响

为了缩短工程常规1 h常压预湿时间,采用1.5 MPa加压预湿0.5 h的方式,并与常压预湿相比.研究在常压和加压预湿前提下,页岩和粉煤灰两种陶粒吸水率、孔隙结构的差异,以及两种轻骨料在不同吸水率时HPP纤维轻骨料混凝土的抗冻融性能.研究结果表明:页岩陶粒常压预湿和加压预湿吸水率差别较大,粉煤灰陶粒常压预湿和加压预湿吸水率差异较小;页岩内部孔径较小且多呈封闭性以及总孔隙率大,粉煤灰陶粒内部孔隙与外部连通性能较好;页岩轻骨料混凝土抗冻性能优于粉煤灰轻骨料混凝土;常压预湿HPP纤维轻骨料凝土抗冻性能优异, 1.5 MPa加压预湿轻骨料混凝土的抗冻融次数最少能达到225次以上.     

掺粉煤灰混凝土的碳化及抗冻性能试验研究

研究了不同水胶比、不同粉煤灰掺量混凝土的碳化及抗冻性能。试验结果表明,随着水胶比和粉煤灰掺量的增加,混凝土碳化深度增加,混凝土碳化深度按方程D=K·tb回归,相关系数大于0.95;碳化深度与粉煤灰掺量及水胶比二元线性回归较好,混凝土抗压强度越高,抗碳化性能越好。水胶比是影响混凝土抗冻性能的主要因素,粉煤灰对混凝土抗冻性能具有不良影响。     

轻骨料混凝土的抗冻性研究

抗冻性不足是混凝土耐久性破坏的主要原因之一,轻骨料混凝土弹性能力大,抗冻胀能力强,可以缓解水工建筑物的抗冻性.笔者通过室内试验,研究了水灰比、引气剂掺量变化对轻骨料混凝土抗冻性的影响,试验结果显示:随着水灰比的增大轻骨料混凝土的抗冻性降低,随着引气剂含量的增长,抗冻性先增大后减小.另外还研究了不同冻融介质(水和盐溶液)对轻骨料混凝土抗冻性的影响,试验结果显示:水灰比较大的轻骨料混凝土,在清水中的冻融破坏优于盐溶液的破坏.     

混凝土抗冻性能多尺度研究进展

本文通过查阅当前国内外学者对混凝土抗冻性能的研究,在混凝土抗冻性能的宏观、细观和微观方面进行了多尺度的总结,同时指出存在的问题并提出了今后研究方向.在宏观方面,发现轻骨料的含水率对其混凝土抗冻性有显著影响,普通再生骨料随取代率的增加将降低混凝土的抗冻性能,陶瓷废渣骨料对混凝土抗冻性能有一定的提高,水胶比越大,混凝土抗冻性能越差,矿物掺合料和外加剂可以提升混凝土的抗冻性能.腐蚀环境和应力状态下将降低混凝土的抗冻性能.在细观方面,孔隙率、孔径分布与混凝土抗冻性能直接相关,混凝土细观微裂纹的损伤演化的数值模拟是目前研究混凝土抗冻性能的重要手段.在微观方面,混凝土中有害毛细孔和微裂纹的发展是混凝土抗冻性能降低的主要影响因素,混凝土界面过渡区是混凝土抗冻薄弱区域,易发生破坏.     

废弃混凝土再生微粉对混凝土抗冻性能及气孔结构的影响

本文研究了利用废弃混凝土制备的再生微粉掺量、矿物掺合料复掺作用、引气剂含量等因素对混凝土抗冻性能的影响,并且通过电镜扫描、压汞法、Rapid Air等手段来分析混凝土微观结构变化与其抗冻性能之间的关系.结果表明:混凝土抗冻性能随着再生微粉掺量的增加逐步提高,当水胶比为0.35,混凝土中单掺30％再生微粉时,其抗冻次数可...