超高强混凝土的力学性能研究

论述了超高强混凝土的研究意义,进行了超高强混凝土性能的影响因素探究。通过正交试验,分析了水胶比、胶凝材料总量以及矿物掺合料掺量对超高强混凝土的影响。研究结果表明:抗压强度随水胶比的增大而逐渐减小,水胶比对抗压强度的影响显著;矿物掺合料掺量对超高强混凝土的早期强度具有非常显著的影响,但对后期强度的影响降低;胶凝材料总量对超高强混凝土强度的影响最小,胶凝材料总量为600 kg/m3最佳。     

大掺量矿粉抗氯盐高性能混凝土试验研究

本文通过试验论述了掺矿粉的高性能混凝土随水胶比、胶凝材料用量、矿粉掺量及细度等因素不同,其抗氯离子性能、抗压强度及碳化等耐久性能变化规律。试验结果表明,掺入矿粉使得混凝土抗氯离子渗透能力提高,早期强度降低,后期强度增大,但抗碳化能力降低。     

中低强度混凝土抗碳化性能研究

本文通过混凝土快速碳化试验,研究混凝土强度等级、胶凝材料掺量、矿物掺合料种类及混凝土工作状态对中低强度混凝土碳化深度的影响。研究结果表明:混凝土的抗碳化问题主要集中在中低强度混凝土,工作性正常的高强混凝土抗碳化问题较小。在相同的水胶比下,随着胶凝材料的增加,混凝土的碳化深度减小,但是减小幅度越来越少。在相同配比下,坍落度对混凝土抗碳化性能影响较小,而离析会大大降低混凝土的抗碳化性能。     

温度匹配养护对大体积混凝土耐久性能的影响

在胶凝材料总量、水胶比以及复合矿物掺合料总量不变的前提下,通过调整矿物掺合料（粉煤灰、矿粉）掺配比例,研究了温度匹配养护下大体积混凝土的抗压强度和耐久性能,并与标准养护下的性能测试结果进行了对比分析。结果表明：温度匹配养护显著加速了混凝土的水化进程,使粉煤灰、矿粉的化学活性较早地发挥出来,混凝土内部结构变得更为致密,在一定程度上改善了混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能和抗氯离子渗透性能。     

C30~C60自密实混凝土的配制及性能研究

采用大掺量矿物掺合料配制C30~C60自密实混凝土,并对自密实混凝土的工作性能、强度及抗氯离子渗透性能进行研究。结果表明,增加胶凝材料用量可以改善混凝土的自密实性能,采用大掺量矿物掺合料替代水泥保证混凝土粉体总量,是配制中低强度自密实混凝土的方法之一;大掺量矿物掺合料自密实混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能随龄期的增长不断提高,大矿物掺合料自密实混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能评价应以56d龄期为准。     

蒸养复掺矿物混凝土抗碳化和抗氯离子性能研究

通过抗碳化和抗氯离子试验,研究蒸养恒温时间、掺合料总掺量和复合比例对蒸养混凝土耐久性的影响规律。研究结果表明:随着蒸汽养护恒温时间的延长,混凝土碳化深度增加,混凝土抗氯离子性能降低;在胶凝材料总量不变时,粉煤灰和矿粉总占比增加,混凝土抗碳化性能降低,但混凝土抗氯离子性能逐渐增加,当掺合料总掺量超过40%时,混凝土抗氯离子性能出现降低趋势;当粉煤灰和矿粉的总掺量不变时,随着粉煤灰相对掺量减少,混凝土抗碳化性能增加,抗氯离子性能降低。     

高性能混凝土耐久性能试验研究

以3种不同水胶比和矿物掺合料掺量为变量,研究混凝土抗氯离子扩散、抗渗、抗碳化性能的变化。通过试验得出:水胶比0.33,双掺(20%石灰石粉+10%矿渣)的28 d强度最高,其扩散系数最小;良好养护的混凝土试件,其材料自身的抗水渗透能力均较好,且随着强度的提高,其渗水高度略有降低。随着碳化时间的增长,混凝土碳化深度逐渐增加,但碳化28 d后平均碳化深度均小于10 mm;根据试验结果,可为今后高性能混凝土配合比设计提供依据。     

矿物掺合料对盾构管片混凝土抗氯离子渗透性能的影响

研究了不同水胶比、粉煤灰掺量和复掺掺合料对盾构管片高性能混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,水胶比的降低,可以在一定程度上提高混凝土抗氯离子渗透性能;单掺粉煤灰可改善混凝土抗氯离子渗透性能,随粉煤灰掺量从5%增加至35%,混凝土抗氯离子渗透性逐渐增强;矿渣粉和粉煤灰复掺可显著改善混凝土的抗氯离子渗透性能,15%粉煤灰和20%矿渣粉复掺配制出的盾构管片用混凝土达到福州市地铁工程应用的抗氯离子渗透性能设计要求以及生产工艺要求。     

高性能混凝土抗氯离子渗透性能研究

研究了矿物掺合料对高性能混凝土氯离子渗透性能的影响,同时对胶凝材料用量以及用水量等配合比参数影响混凝土氯离子渗透性能的规律进行研究,试验结果显示:在矿渣和粉煤灰双掺的情况下,矿渣掺量的增加能明显提高混凝土的抗氯离子渗透性能,而粉煤灰在10%~30%掺量范围内,掺量为20%时混凝土的抗氯离子渗透性能相对较强。     

配合比参数对水泥浆体抗裂性能的影响

提高抗裂性是混凝土工程中的一个重要课题。从优化混凝土配合比的角度,研究了配合比参数水胶比、矿物掺合料用量及品种、单位用水量和灰砂比等对箱梁用高强混凝土早期抗裂性能的影响。研究表明:提高水灰比、添加适当掺量的掺合料、适当降低胶凝材料总量有利于提高抗裂性能。当粉煤灰掺量在10%～20%时,粉煤灰掺量对早期抗裂性的影响不大,反而在掺量为10%时略优,单掺粉煤灰略优于双掺粉煤灰和矿渣微粉。各影响因素对水泥净浆的影响趋势与砂浆和混凝土相似,但影响程度不同。水胶比对抗裂性能的影响最大,其次为掺合料用量和胶凝材料总量。掺合料用量在砂浆中对抗裂性的影响略小于在水泥净浆中的影响。     

核电工程用大掺量矿物掺合料高性能混凝土试验研究

在矿物掺合料总掺量35%～60%和水胶比0.42～0.29的情况下,采用粉煤灰、矿粉复掺,设计了系列大掺量矿物掺合料高性能混凝土（HPC）配合比,试验研究了矿物掺合料掺量、水胶比对HPC坍落度、抗压强度、抗碳化性能、抗氯离子渗透性能、早期收缩性能的影响。结果表明：矿物掺合料可显著改善HPC的性能,且随着水胶比的降低,矿物掺合料对HPC性能的改善效果更显著;所制备的大掺量矿物掺合料HPC具有良好的技术可行性,满足相关核电工程设计要求。     

复合矿物掺合料高性能桩基混凝土性能研究

针对以机制砂为细集料的C35高性能桩基混凝土,在水胶比、胶凝材料总量以及复合矿物掺合料总量不变的前提下,通过调整复合矿物掺合料的掺配比例,研究分析其工作性能、力学性能以及耐久性能等指标,与未添加矿物掺合料的同强度等级混凝土对比分析,并从微观角度阐述复合矿物参合料的作用机理。结果表明,矿物掺合料的掺入在一定程度上可以改善混凝土的工作性能,提高混凝土的强度;在矿物掺合料总量不变的前提下,提高矿粉掺量有助于提高混凝土的强度,也有助于提高混凝土的抗氯离子渗透性能以及耐久性,但矿粉掺量过高,混凝土的工作性能会有所降低。     

矿物掺合料对混凝土抗碳化性能影响的灰色关联分析

通过改变矿渣、粉煤灰的掺量和组合方式以及水胶比,分析了矿物掺合料对混凝土抗碳化性能的影响。同时,基于灰色关联理论对混凝土抗碳化性能受各因素的影响程度进行了定量分析,并结合硬化浆体水化产物的化学组成分析探讨了矿物掺合料的影响机理。研究结果表明：掺入矿物掺合料和增大水胶比均会使混凝土碳化深度增大,当单掺I级粉煤灰掺量超过40%后,混凝土碳化深度增长速度极快;在总掺量一致的前提下,复掺矿物掺合料组的混凝土抗碳化性能要优于单掺粉煤灰组的混凝土;矿渣和粉煤灰的不同组合方式中,S105矿渣+I级粉煤灰组的混凝土碳化深度最大;各影响因素对混凝土抗碳化性能的影响程度从高到低排序为水胶比>单掺I级粉煤灰掺量>复掺S95矿渣+I级粉煤灰总量>矿物掺合料组合方式;XRD分析表明,随着粉煤灰掺量的增加,Ca(OH)₂的衍射峰高度逐渐降低,说明粉煤灰的火山灰反应消耗了大量的Ca(OH)₂,从而逐步降低了混凝土的抗碳化性能。     

某湖底隧道主体结构混凝土抗碳化耐久性试验研究

结合某湖隧道工程的具体特点,确定抗碳化作为影响其耐久性的主要问题,研究了水泥品种、胶凝材料总量、矿物掺合料取代率、粉煤灰和矿粉比例和水胶比等配合比参数对混凝土抗碳化性能的影响。研究结果表明,不同水泥对混凝土碳化速度有较大的影响,混凝土碳化深度随着胶凝材料用量降低、矿物掺合料取代率增加、粉煤灰比例的增加和水胶比的增加而增加。本文从抗碳化耐久性角度提出配合比参数的设计范围。     

混凝土的抗压强度和抗硫酸盐侵蚀性能的正交试验研究

采用正交试验的方法研究了水胶比、矿物掺合料掺量、胶凝材料总量、石灰石粉在矿物掺合料中的含量对混凝土抗压强度和抗硫酸盐侵蚀性能的影响。结果显示,矿物掺合料掺量增大对于混凝土的早期和中期强度不利,但能够明显提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能;用石灰石粉替代部分粉煤灰对混凝土的强度影响很小,但对混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能不利。     

麦秸秆纤维混凝土抗氯离子渗透性能研究

通过正交优化设计试验与数学建模,采用电通量法评价麦秸秆纤维混凝土的抗氯离子渗透性能。研究表明:水胶比对麦秸秆纤维混凝土抗氯离子渗透性能的影响最大,麦秸秆纤维掺量影响较大,矿物掺合料掺量影响较小。制备最佳抗氯离子渗透性能的麦秸秆纤维混凝土组合为水胶比0.40、矿物掺合料掺量20%、麦秸秆纤维掺量0.1%,此时麦秸秆纤维混凝土的6 h电通量为782.68 C,具有较强的抗氯离子渗透性能。麦秸秆纤维混凝土氯离子扩散电通量Q与水胶比X_1、矿物掺合料掺量X_2及麦秸秆纤维掺量X_3之间的数学模型为:Q=848.2667X_1-34.2333X_2-2320X_3+453.5289,可较准确地预测相同条件下麦秸秆纤维混凝土的6 h电通量。     

引气混凝土的抗碳化性能研究

分别研究了不同浆骨比、含气量和水胶比情况下,掺入粉煤灰后高耐久性混凝土的抗碳化性能和抗氯离子渗透性能。研究结果表明:碳化深度随粉煤灰掺量的增加而增大;氯离子扩散系数随粉煤灰掺量的增加而减小,当粉煤灰掺量超过一定掺量时氯离子扩散系数又随粉煤灰掺量的增加而增加。碳化深度、氯离子扩散系数随含气量增加而减小,而当含气量大于4%时,碳化深度、氯离子扩散系数又随含气量的增加而增大;碳化深度、氯离子扩散系数随浆骨比(32.5/67.5至37.5/62.5)的增大而增大;水胶比越小的抗碳化性能越好、氯离子扩散系数越小。     

清水混凝土抗碳化及氯离子侵蚀性能试验研究

通过采用大掺量矿物掺合料制备清水混凝土,系统研究了胶凝材料与混凝土龄期对混凝土耐久性能的影响,并对混凝土耐久性能的优劣性进行评价。试验结果表明:在碳化作用的早期(碳化作用28 d以前),不同胶凝材料体系下的清水混凝土抗碳化能力的优劣为CDAB,在碳化作用的后期(碳化作用28 d及以后),不同胶凝材料体系下的清水混凝土抗碳化能力的优劣为DCBA;不同系列清水混凝土在28 d龄期下氯离子渗透系数的大小顺序为:CDAB,到84 d龄期时氯离子渗透系数大小顺序为BADC。对于地铁等要求使用年限在100年左右的重大工程,清水混凝土可以达到混凝土结构耐久性的要求。     

隧道衬砌混凝土抗溶蚀性能影响因素研究

以广东某隧道工程为例,研究了水胶比、矿物掺合料和砂率对混凝土早期抗压强度、抗渗性能、抗氯离子渗透性能和抗溶蚀性能的影响.结果表明:随着水胶比的减小,混凝土早期抗压强度、抗渗性能、抗氯离子渗透性能和抗溶蚀性能均提高;掺入适量的矿物掺合料降低了混凝土的早期抗压强度和抗渗性能,但提高了混凝土的抗氯离子渗透性能和抗溶蚀性能;随...     

高掺量粉煤灰混凝土在福州地铁地下车站工程中的应用研究

分析了福州地铁地下车站混凝土结构耐久性设计要求,以及我国相关标准和规定对粉煤灰掺量的要求。研究了不同掺量粉煤灰对混凝土力学性能、抗氯离子渗透性能、早期抗裂性能以及抗碳化性能的影响。结果表明:掺粉煤灰混凝土早期强度增长缓慢、后期强度增长较为显著;随粉煤灰掺量增加,混凝土抗压强度逐渐减小,混凝土抗氯离子渗透和早期抗裂性能逐渐增强,混凝土抗碳化性能逐渐降低。在粉煤灰等量取代水泥的情况下,单掺粉煤灰为胶凝材料用量25%~30%时,地下工程用混凝土力学性能和耐久性能相对较佳。