干燥大温差环境对混凝土性能影响的研究

文章解释了在干燥大温差气候环境下混凝土的破坏机理,并介绍了这种环境条件对混凝土抗压强度、孔结构及界面过渡区结构的影响。最后,该文针对干燥大温差环境对混凝土材料的影响,提出了一些解决的技术路线。     

离子侵蚀对再生混凝土多重界面区(ITZ)性能的影响

通过研究氯离子和硫酸根离子侵蚀下再生混凝土不同界面过渡区的显微结构以及显微硬度变化,揭示了离子侵蚀对再生混凝土结构和性能的影响机理.结果表明:再生混凝土经氯离子侵蚀后,骨料老界面、骨料新界面、砂浆新界面的显微硬度逐渐降低,过渡区宽度逐渐增加;氯离子侵蚀前后,同种界面过渡区显微硬度值随着新浇筑砂浆强度等级的增加而增大,且...     

再生细骨料及其混凝土的微观结构特征

采用扫描电镜、能谱分析、X射线衍射、显微硬度和氮吸附等微观测试方法研究了再生细骨料及其混凝土的微观结构特征。研究结果表明：再生细骨料是一种组成复杂的、具有一定水化活性的和高渗透性的人造骨料,其主要矿物相为SiO2、CaCO3以及少量的C2S。再生细骨料混凝土内部水泥石孔隙较多,结构密实性较差,同时其与再生细骨料间存在较为明显的界面过渡区,该界面过渡区宽度较大,且界面过渡区两侧的骨料和水泥石的显微硬度均较低。再生细骨料的多孔结构,以及再生细骨料混凝土内部水泥石和界面过渡区微观结构缺陷是导致其大孔增多的主要原因,大孔的增多会对混凝土抗渗性产生不利影响。     

钢渣粗骨料混凝土界面过渡区的研究

利用显微硬度仪、扫描电镜、能谱分析等微观测试手段,采取对比方法研究了普通碎石混凝土和钢渣粗骨料混凝土界面过渡区的结构和形态.结果表明：钢渣表面粗糙多孔,水泥浆体能够紧密包裹钢渣;钢渣水泥石界面过渡区约为40μm,略小于普通碎石水泥石界面过渡区（50μm）,其界面过渡区结构较为致密,因而可形成较强的界面黏结力,配制的钢渣粗骨料混凝土整体强度较高.     

粉煤灰对玻化炉渣路面混凝土界面微观结构改善影响研究

探究粉煤灰对玻化炉渣混凝土工作性能与力学性能的影响,采用显微硬度、扫描电镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)等微观手段对玻化炉渣混凝土界面展开研究,分析粉煤灰对玻化炉渣骨料-水泥石的界面过渡区作用机理。研究表明:玻化炉渣混凝土中粉煤灰最佳掺量为10～20 kg/m3。掺入粉煤灰能有效改善玻化炉渣混凝土界面过渡区结构,降低界面区钙硅比,提高界面区显微硬度,降低界面过渡区CH晶体与AFt晶体的富集,促进C-S-H凝胶的生成,降低孔隙率,提高界面过渡区密实程度,进一步提高玻化炉渣混凝土的力学性能和工作性能。     

矿物掺合料改良混凝土微观结构机理研究

运用显微硬度仪和压汞法研究了不同矿物掺合料对混凝土微观结构的影响,结果表明：矿物掺合料能有效改善混凝土的界面过渡区和孔结构,与“单掺”“不掺”矿物掺合料相比,“双掺”矿物掺合料使混凝土的总空隙率和临界孔径都大大降低,界面过渡区宽度变窄,混凝土微观结构得到明显改善。     

碳化再生混凝土多重界面的定量分析

采用显微硬度仪测量经碳化28 d的再生混凝土不同界面的显微硬度,从而了解再生混凝土不同界面的显微硬度值及界面过渡区宽度的变化规律,通过比较确定同强度再生混凝土不同界面中的最薄弱界面以及同种界面显微硬度及其宽度与再生混凝土强度等级之间的关系,从微观层面揭示碳化反应对再生混凝土界面的作用机理。试验研究表明:经碳化28 d的同强度再生混凝土中,LG-XJ界面是最薄弱界面,LG-LJ界面次之,LJ-XJ界面是最优界面;经碳化28 d的再生混凝随着强度等级的提高,LG-XJ界面、LG-LJ界面、LJ-XJ界面都不同程度的加强,即界面的显微硬度值增加,过渡区宽度减小。     

轴压与硫酸盐耦合作用下混凝土强度劣化机理

为研究混凝土结构荷载与环境耦合作用下的混凝土性能劣化时变规律,对不同应力比的轴压荷载与不同浓度的硫酸钠溶液直接耦合作用下的混凝土强度劣化和微观机理进行了研究,轴压应力比取0%,15%,30%和45%,硫酸钠溶液浓度(质量分数,下同)取0%,5%和10%.结果表明:45%应力比的轴压荷载与硫酸钠溶液耦合对混凝土强度的劣化有显著促进作用;30%及以下应力比的轴压荷载与硫酸钠溶液耦合对混凝土强度的劣化有一定抑制作用,其中30%应力比的轴压荷载抑制作用最为显著;相比5%浓度的硫酸钠溶液,10%浓度的硫酸钠溶液对混凝土的劣化有显著加速作用.微观机理研究表明:轴压荷载与硫酸钠溶液耦合作用下,30%应力比作用下混凝土试件的界面过渡区劣化最轻,15%应力比作用下混凝土试件的界面过渡区损伤稍大于30%应力比作用下,45%应力比作用下混凝土试件的界面过渡区损伤劣化最严重;耦合作用下,微裂缝处的钙矾石和石膏等物质对界面过渡区的填充密实作用较小;随着侵蚀龄期的增加,界面过渡区微裂缝的劣化逐渐加重;在高应力比的轴压荷载与硫酸钠溶液耦合作用下,界面过渡区的劣化对混凝土性能影响更显著;在低应力比的轴压荷载与硫酸钠溶液耦合作用下,界面过渡区的劣化对混凝土性能影响不明显.     

含石膏骨料引起的混凝土内部硫酸盐侵蚀

采用XRD,SEM/EDS,BSEM/EDS,光学显微分析和显微硬度分析等测试方法对湖北十字垭隧道工程混凝土进行了分析.结果表明：混凝土部分粗骨料含有石膏,在粗骨料中石膏与砂浆界面过渡区生成了钙矾石和碳硫硅钙石,导致混凝土开裂、界面过渡区疏松多孔,混凝土内部受到硫酸盐侵蚀破坏.     

筛余砂浆气孔结构对其28d抗压强度的影响

为便于高性能混凝土引气剂的开发和应用,采用定量体视学图像分析法测定掺有11种引气剂的混凝土筛余砂浆气孔结构参数,运用灰色关联分析方法研究不同范围孔径对筛余砂浆28d抗压强度的影响,并采用显微硬度仪对筛余砂浆界面过渡区显微硬度进行了测试分析.结果表明：筛余砂浆28d抗压强度与各范围孔径的灰色关联度均为负值,但不同范围孔径对筛余砂浆28d抗压强度的影响有所不同.在筛余砂浆总孔隙率相近条件下,增加10~200μm孔径的孔隙率,降低200~1600μm孔径的孔隙率,可使砂浆气孔的平均孔径减小,砂浆界面过渡区宽度缩短、显微硬度提高,最终减小因引气而造成的砂浆28d抗压强度损失.     

蒸压粉煤灰砖墙体收缩变形性能试验研究

通过对不同尺寸不同约束条件的蒸压粉煤灰砖墙体在标准养护和自然养护环境中连续进行了228天干燥收缩性能试验研究,分析了环境温度、相对湿度、龄期及墙体高度对蒸压粉煤灰砖墙体收缩变形的影响,并提出了考虑这些因素的蒸压粉煤灰砖墙体干燥收缩变形估算公式。研究结果可为蒸压粉煤灰砖墙体控制干燥收缩裂缝提供依据。     

混凝土多孔砖砌体墙干燥收缩性能研究

对不同条件下混凝土多孔砖砌体墙进行连续60 d干燥收缩变形试验,分析了砌筑砂浆、龄期、混凝土多孔砖初始含水率、相对湿度和温度对混凝土多孔砖砌体墙收缩的影响,并提出了标准养护及非标准养护条件下混凝土多孔砖砌体墙收缩率估算公式,研究结果可为混凝土多孔砖在我国北方地区应用提供参考依据。     

骨料尺寸对微区泌水及界面区结构特征的影响

利用显微硬度、背散射电子像以及扫描电镜能谱,研究了因微区泌水造成的混凝土不同尺寸骨料下方骨料-浆体界面过渡区性能的差异.结果表明,随着混凝土骨料尺寸的增大,其下方骨料-浆体界面过渡区中未水化水泥颗粒更少、孔隙率更大、Ca(OH)2更多.     

混凝土多孔砖砌体自由干燥收缩性能研究

混凝土多孔砖砌体在使用阶段的干燥收缩值对控制墙体的干燥收缩裂缝十分重要。对混凝土多孔砖砌体进行了连续217 d干燥收缩变形的试验研究,通过对其在标准养护和自然养护环境中收缩性能的研究,分析了环境温度、相对湿度及龄期对混凝土多孔砖砌体收缩变形的影响,并提出了考虑这些因素的混凝土多孔砖砌体收缩变形的估算公式。研究结果可为我国混凝土多孔砖砌体在工程中的应用提供参考依据。     

带槽的蒸压粉煤灰砖干燥收缩性能研究

对表面带槽蒸压粉煤灰砖试块进行了连续110d干燥收缩变形的试验研究。通过对其在标准养护和自然养护环境中收缩性能的研究,分析了环境温度、相对湿度及龄期对蒸压粉煤灰砖收缩变形的影响,并提出了考虑这些因素的蒸压粉煤灰砖收缩变形估算公式。研究结果可为我国蒸压粉煤灰砖在工程中的应用提供参考依据。     

集料对混凝土强度与界面特性影响的研究

测试了辉绿岩碎石和石灰石碎石作集料对混凝土工程性、强度以及界面特性影响。结果表明：由于辉绿岩碎石视比重较大,辉绿岩碎石配制出的混凝土坍落度优于石灰石碎石混凝土。由于辉绿岩为硅质集料,辉绿岩碎石与水泥石形成界面较石灰石碎石与水泥石所形成界面处的Ca（OH）2晶体更小,且界面显微硬度更高,表现出的宏观力学性质更好。     

混凝土多孔砖干燥收缩性能研究

对混凝土多孔砖试块进行了连续60d干燥收缩变形的试验，通过对其在标准养护和自然养护环境中收缩性能的研究，分析了环境温度、相对湿度及龄期对混凝土多孔砖收缩变形的影响，并提出了考虑这些因素的混凝土多孔砖收缩变形估算公式。研究结果可为我国混凝土多孔砖在工程中的应用提供参考依据。     

早期低温养护对固化超氯盐渍土强度的影响

采用自制固化剂对含盐量高达12.5%的超氯盐渍土进行固化,通过室内试验和现场试验研究早期低温养护对固化土强度的影响。结果表明:固化土在早期低温养护时强度增长缓慢,5℃时28d龄期仅为标准养护强度的44.7%,转入常温养护后,经过150d固化土强度最终能够达到标准养护条件下28d的固化土强度。根据对察尔汗盐湖地区冬季地温与试验条件的对比分析认为,固化土法在青海察尔汗盐湖地区冬季施工是可行的,但在施工中应注意由温度带来的强度与龄期关系的变化。     

干燥环境条件下大掺量矿物掺合料高强混凝土的抗冻性

用快冻法研究了单掺铝酸盐膨胀剂和钢纤维及其复合对大掺昔矿物掺合料混凝土抗冻性的影响.结果表明:大掺量矿物掺合料高强混凝土(HSC)具有较好的抗冻性,但是其抗冻性对养护环境相对湿度(RH)非常敏感,干燥养护条件下的冻融寿命仅有标准养护的38%～40%.单掺2%钢纤维在保证其抗冻性不变的基础上,可改善其抗冻性对养护环境RH的敏感性.单掺10%膨胀剂能够降低大掺量矿物掺合料HSC的抗冻性对养护环境湿度的敏感性,但是其冻融寿命降低了34%.此外,在改善大掺量矿物掺合料高强混凝土的抗冻性及其湿度敏感性方面,复合掺加膨胀剂和纤维的效果并不比单掺膨胀剂或纤维的效果更好.