氯盐环境中纳米偏高岭土在水泥砂浆中合理掺量研究

为获得氯盐环境中纳米偏高岭土在水泥砂浆中的合理掺量,开展了7种掺量纳米偏高岭土(0、1%、2%、3%、4%、5%、6%)对水泥砂浆流动性、力学性能与氯离子渗透性能影响的试验研究;分析了不同纳米偏高岭土掺量下水泥砂浆氯离子扩散系数与龄期的关系;以流动性、抗折强度、抗压强度与氯离子渗透性为评价指标,采用层次分析法探讨了纳米偏高岭土对改善水泥砂浆耐久性的合理掺量。研究表明,掺纳米偏高岭土导致水泥砂浆流动度降低,抗折强度、抗压强度和抗氯离子渗透性提高;水泥砂浆试件氯离子扩散系数随时间增长呈指数衰减规律,掺4%纳米偏高岭土时水泥砂浆氯离子扩散系数的龄期系数最大;掺3%纳米偏高岭土时水泥砂浆在氯盐环境中的耐久性最好。     

偏高岭土改性混凝土性能研究

以偏高岭土(MK)0~6%等量取代硅酸盐水泥配制混凝土,研究了MK改性混凝土的抗压强度、电通量和氯离子扩散系数的变化规律,并通过XRD、TG-DSC对其机理进行分析。试验结果表明,MK能促进水泥水化进程,提高混凝土的抗压强度,降低电通量和氯离子扩散系数,混凝土的抗渗性能得到显著优化,其中掺量为6%时效果最佳。     

不同胶凝材料用量下自密实混凝土力学性能与氯离子扩散系数研究

文中针对不同粉煤灰用量及不同龄期下自密实混凝土抗压强度及氯离子扩散系数进行研究。结果表明,自密实混凝土抗压强度与养护龄期呈现正相关关系,氯离子扩散系数与养护龄期呈现负相关关系;3 d养护龄期和7 d养护龄期自密实混凝土抗压强度与粉煤灰掺量呈现负相关关系,氯离子扩散系数与粉煤灰掺量呈现正相关关系;28 d养护龄期自密实混凝土抗压强度与粉煤灰掺量呈现先上升后下降的相关关系,氯离子扩散系数与粉煤灰掺量呈现先降低后上升的相关关系,当粉煤灰掺量达到15%时,自密实混凝土抗压强度最高,氯离子扩散系数最低。由此可知,自密实混凝土龄期影响因子随粉煤灰掺量的增加呈现先提升后稳定的趋势,随养护龄期增加而降低。     

硫酸钙晶须对混凝土渗透性影响的试验研究

为研究硫酸钙晶须对混凝土渗透性的影响,通过压差稳定法和电通量法分别测试了硫酸钙晶须混凝土的气体渗透系数及氯离子扩散系数,同时采用压汞法测定其微观孔结构参数。试验结果与分析表明:硫酸钙晶须能降低混凝土的渗透性,且相对氯离子扩散性,对降低其气体渗透性的影响更加明显;当硫酸钙晶须掺量为0.5%的水泥质量时,混凝土的气体渗透系数及氯离子扩散系数最小。掺加硫酸钙晶须可降低混凝土的孔隙率,掺量为0.5%水泥质量时,混凝土的孔隙率最低;硫酸钙晶须的掺入降低了混凝土毛细孔的孔径占比,减少了毛细孔压力和毛细孔渗透力,从而降低了混凝土的渗透性。     

复掺矿物掺合料混凝土抗氯盐侵蚀与抗冻性试验研究

为研究矿物掺合料对混凝土耐久性能影响,分别对单掺粉煤灰、双掺粉煤灰和硅灰、三掺粉煤灰、硅灰和矿渣微粉3种情况下混凝土抗压强度、电阻率、氯离子扩散系数以及抗冻性能进行了试验研究。此外,通过对试件进行电镜扫描,揭示了矿物掺合料对混凝土微观结构的影响。结果表明:矿物掺合料可以改善混凝土孔结构,提高密实性。掺入矿渣微粉混凝土3 d抗压强度略低,但7、28 d强度增长明显,28 d强度分别比单掺和双掺试件提高3.80%、43.29%;硅灰和矿渣微粉均能显著提高混凝土抗氯离子渗透能力,双掺和三掺混凝土试件氯离子扩散系数分别比单掺试件降低69.16%、83.13%;硅灰可以提高混凝土抗冻性,双掺混凝土比单掺抗冻耐久性系数提高3.86%;同时混凝土电阻率和氯离子扩散系数之间存在线性负相关关系。在冻融循环过程中,混凝土动弹性模量与质量损失和动弹性模量损失均存在负相关性。     

纤维高性能混凝土力学及耐久性能

结合某隧道工程跨海区间衬砌结构混凝土所处环境类别和作用等级,对不同纤维长度的聚丙烯纤维混凝土抗压性能及抗氯离子侵蚀耐久性能开展对比试验研究,提出掺加聚丙烯纤维的高性能混凝土方案,针对该方案配合比开展了轴心抗压试验、轴心抗拉试验、抗渗试验及干缩试验。结果表明:在早龄期(3~7 d),纤维混凝土的抗压强度略低于基准组抗压强度,而在后期(7~90 d),纤维混凝土抗压强度逐渐超过基准组抗压强度;28 d龄期混凝土抗压强度随纤维掺量的增加呈现增长的趋势;另外,当纤维掺量在1.5%以内时,随着纤维掺量的增加,28 d和90 d氯离子扩散系数皆随纤维掺量的增加而增加;纤维长度为6 mm的混凝土氯离子扩散系数略大于纤维长度为12 mm的混凝土氯离子扩散系数。     

复掺偏高岭土-钢渣对再生混凝土性能的影响

通过改变偏高岭土和钢渣取代水泥的比例,着重研究了复掺偏高岭土-钢渣对再生混凝土抗压强度、耐久性能和热学性能的影响。研究结果表明:复掺偏高岭土-钢渣使再生混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能都有十分明显的提高,对导热系数没有显著影响;最佳比例为MK10S20(偏高岭土10%、钢渣20%),其抗压强度相对再生混凝土提高25.6%,氯离子扩散系数相对降低58.2%;复掺比例30%,混凝土各项性能发生逆向变化,需要进一步的深入研究为偏高岭土-钢渣大掺量再生混凝土提供指导性意见。     

模拟海洋环境改性聚酯纤维混凝土耐久性研究

为了得到海洋环境下的改性聚酯纤维混凝土和涂抹自制水泥基结晶防水材料后混凝土耐久性特点。与普通混凝土和在表面涂抹防水材料的混凝土在标准养护和模拟海洋环境条件下通过抗压强度、抗碳化、氯离子扩散系数和氯离子含量进行对比。采用SEM、EDS、压汞仪和XRD分析防水材料的作用机理。结果表明:在28d时混凝土的抗压强度基本相同;模拟海洋环境后的混凝土的抗碳化能力有一定的降低;改性聚酯纤维混凝土的氯离子扩散系数低于普通混凝土,模拟海洋环境养护后两种混凝土中的氯离子含量基本相同。涂抹防水材料后混凝土密实性提高,抗碳化和抗氯离子渗透能力均有提高。海洋环境下改性聚酯纤维混凝土能达到设计强度,抗碳化能力有一定的降低,涂抹水泥基渗透型结晶防水材料后耐久性能提高。     

纳米二氧化硅对橡胶粉再生混凝土坍落度和抗压性能的影响

使用质量取代法研究纳米SiO₂（取代水泥）和橡胶粉（取代天然河沙）单掺和复掺对再生混凝土经7,28 d养护的抗压强度和坍落度的影响。通过试验结果发现：单掺橡胶时,随着橡胶粉掺量增加,再生混凝土的坍落度随之增大,当橡胶粉取代率达到5%时,再生混凝土的坍落度最大;单掺纳米SiO₂时,随着纳米SiO₂取代率的增加,再生混凝土的坍落度逐渐降低,取代率为3%时,再生混凝土的坍落度最小;单掺橡胶粉时,随着橡胶粉取代率的不断增加,经7 d养护的再生混凝土的抗压强度都随之降低,取代率低于5%时,经28 d养护的再生混凝土抗压强度得到提高;单掺纳米SiO₂时,随着取代率的不断增加,经7 d养护的再生混凝土的抗压强度随之增加;两者双掺时,既能弥补橡胶粉掺入强度的降低,又能抑制纳米SiO₂掺入后坍落度变差的缺点,达到互相弥补的作用。并通过扫描电镜对混凝土的形貌、过渡区和水化产物等微观结构进行了分析。     

水泥细度对混凝土劣化性能的影响

研究了水泥细度对混凝土初始坍落度、抗压强度、碳化性能、氯离子扩散性能、干湿循环损伤的影响.结果表明:水泥细度提高,混凝土初始坍落度降低,抗压强度增大;碳化时间相同时,随着水泥细度的增加,混凝土碳化深度不断减小;水泥细度对混凝土氯离子扩散系数影响不大;水泥细度的提高加剧了混凝土干湿循环损伤的程度.     

PTB乳液对水泥砂浆力学性能和抗侵蚀性能的影响

研究了PTB乳液改性水泥砂浆的力学性能、抗氯盐和抗硫酸盐侵蚀等性能.结果表明,掺入PTB乳液对水泥净浆有缓凝作用,大幅延长了水泥净浆的终凝时间;掺入PTB乳液降低了水泥砂浆的抗压强度,但是降低抗压/抗折强度比改善了水泥砂浆的延性,提高了水泥砂浆的综合力学性能.PTB乳液/水泥为0.22时的PTB乳液水泥砂浆在氯化钠、硫...     

掺活化煤矸石细粉对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

研究了活化煤矸石细粉的制备及掺煤矸石细粉对水泥力学性能的影响.以10%活化煤矸石细粉替代水泥,水泥的28d抗压强度接近于或高于基准水泥;当掺量高于30%时,水泥强度的下降很明显.将30%的活化煤矸石细粉取代水泥掺入混凝土中,混凝土的力学性能要优于对比的空白混凝土.7d龄期单掺活化煤矸石细粉和复掺活化煤矸石细粉的混凝土相对氯离子扩散系数均高于空白混凝土,到了180d龄期,无论是单掺活化煤矸石细粉还是复掺活化煤矸石细粉的混凝土相对氯离子扩散系数则降为不到空白混凝土的一半.     

PVA纤维对水泥胶砂抗侵蚀性能的影响

研究了不同掺量PVA纤维水泥胶砂经浓度为10000 mg/L和30000 mg/L的硫酸钠溶液侵蚀后的抗压强度和抗折强度变化规律,并以抗折抗蚀系数为指标评价了碱环境下PVA纤维对水泥胶砂抗侵蚀性能的影响。结果表明:随PVA纤维体积掺量的增加,水泥胶砂拌和物的流动度逐渐减小;经硫酸钠溶液侵蚀后,各组试件的力学性能和抗折抗蚀系数均有不同程度降低,高浓度和长侵蚀龄期对水泥胶砂的抗侵蚀性能影响较显著;对比基准组,掺入PVA纤维可有效提高水泥胶砂的力学性能和抗折抗蚀系数,且PVA纤维体积掺量为0.2%时效果最好。     

The resistance of high alumina cement against corrosion of steel in concrete

The present study concerns the resistance of high alumina cement (HAC) concrete to chloride-induced corrosion, in terms of corrosion behaviour, binding of chloride ions and chloride transport. The corrosion resistance was evaluated using concrete specimens containing steel rebar exposed to a salt environment. The binding capacity of chloride ions was measured at 28, 58 and 91 days by the water extraction method. The rate of chloride transport was expressed into apparent diffusion coefficient and surface chloride content. The strength test was also performed at up to 365 days. As a result, it was found that the compressive strength for HAC concrete was always higher than for OPC, although a reduction of the strength for HAC concrete was observed at 28 days. The corrosion rate in HAC mortar and concrete indicated the lower values than OPC ones in spite of the lower chloride binding capacity of HAC paste. For chloride transport, there is only marginal difference in the diffusivity of chloride ions between in HAC and OPC concrete.     

镁基海水海砂混凝土技术研究

镁基海水海砂混凝土以海砂为唯一骨料,以原状海水为拌合水,具有较高强度。硫氧镁水泥MOS含量为16%时,28d抗压强度达59MPa以上、抗折强度达10MPa以上;含量增至20%时,28d抗压强度达72MPa以上、抗折强度达16MPa以上。试验证明,使用较少的镁基胶凝材料即可使海水海砂混凝土达到较高强度,满足多种建材产品的强度要求。同样,氯氧镁水泥MOC含量为25%时,7d抗压强度达68MPa以上,28d抗压强度达94MPa以上。海水拌合海砂混凝土以镁基胶凝材料通过改性剂及掺合料控制海砂中游离氯离子的含量,克服硫酸盐硫酸根离子与混凝土孔隙中的钙离子发生反应,提高混凝土材料的强度和耐久性。以原状海水代替淡水直接拌合,就地取材,以盐治盐,施工成本低廉,经济优势明显。     

纳米SiO2改性再生砂浆性能研究

采用水泥净浆、纳米SiO2、水泥净浆和纳米SiO2三种强化工艺对再生骨料进行处理,并对比分析。结果表明,纳米SiO2强化后的再生骨料吸水率为2.4%,压碎指标为4%。当再生骨料替代率为40%时,纳米SiO2强化后的再生砂浆7d抗折强度达到26.72MPa,28d抗折强度达到34.04MPa;7d抗压强度达到57.55MPa,28d抗压强度达到68.46MPa;冻融循环50次时质量损失率下降,相对动弹性模量提高,抗冻性能明显改善。     

粗集料强度对混凝土抗折强度的影响

试验研究了4种粗集料(碎石、钢集料、砂浆、页岩陶粒)与3种抗压强度等级水泥砂浆基体组合的混凝土的抗折强度及其发展规律.结果表明,粗集料与水泥砂浆基体的协调性对混凝土抗折强度影响十分显著.当粗集料强度和弹性模量与水泥砂浆基体相匹配时,增加粗集料强度可提高混凝土抗折强度,但粗集料强度和弹性模量过高反而会因较大的应力集中而降低混凝土抗折强度;当粗集料强度比水泥砂浆基体抗压强度低时,单纯通过增大水泥砂浆基体抗压强度来提高混凝土抗折强度的效果不明显;粗集料与水泥砂浆基体在抗压强度和弹性模量上的差异对混凝土抗折强度及其发展规律有很大影响.只有在两者相互协调的基础上,才能充分发挥粗集料和水泥砂浆基体的作用.     

Experimental characterization of Portland cement-calcined soldier-ant mound clay cement mortar and concrete

Experimental studies on soldier-ant mound clay as cement replacement material is an on-going research in the Civil Engineering Programme, Abubakar Tafawa Balewa University, Bauchi, Nigeria. In this study, soldier-ant mound clay was calcined to 800 °C to produce calcined soldier-ant mound clay (CSAMC) and used in the proportions of 0%, 10%, 20%, 30% and 40% by mass of cement to study its effect on cement mortar and concrete properties. The study showed that CSAMC is pozzolanic, can reduce the heat of hydration by about 17% percent when cement was replaced with 40% CSAMC and accelerated the setting time of concrete. The mortar compressive strength of mix containing 10% CSAMC superceded the reference mix when cured above 60 days and the ratio of the splitting tensile strength to the flexural strength is approximately 0.33.     

聚羧酸盐高效减水剂的研制(Ⅲ) ——减水剂的作用和应用研究

以自制的聚醚接枝丙烯酸/甲基丙烯磺酸钠共聚物作为高效减水剂,研究了该减水剂对水泥石结构的影响,讨论了减水剂掺量对水泥净浆流动性、水泥砂浆减水率、混凝土坍落度和坍落度损失以及水泥砂浆和混凝土抗压强度的影响,并与市售的萘系减水剂进行了比较.实验结果表明,聚羧酸盐高效减水剂对水泥净浆、水泥砂浆和混凝土有较好的减水作用,能显著提高上述材料的流动性和力学强度.     

黏土和石粉含量对聚羧酸减水剂的影响研究

选用聚羧酸减水剂加到水泥净浆中,利用测定水泥、黏土和石粉的吸水性,同时,通过对水泥净浆流动度和抗压强度等性能的研究,探讨黏土和石粉含量(0、0.5%、1%、2%、4%、8%)对掺聚羧酸减水剂的净浆性能影响规律。结果表明:掺减水剂的浆体,随含泥量的增大,其流动度与7、28 d抗压强度均降低。掺减水剂的浆体,随石粉含量的增加,其流动度变化不大;含量小于4%时,试块7、28 d抗压强度基本不变,甚至增大。黏土和石粉同时取代水泥时,其含量小于2%时,对掺聚羧酸减水剂的净浆7、28 d抗压强度影响不大;但当含量超过0.5%,掺聚羧酸的净浆流动度明显下降。