纤维混凝土耐久性能研究现状与展望

为解决传统普通混凝土由于抗拉强度低、钢筋易锈蚀等而导致耐久性较差的问题,作为对普通混凝土的改良,纤维混凝土由于能充分发挥纤维在结构基体中的强化作用,提高混凝土耐久性,在工程结构领域得了广泛应用。为更好地促进纤维混凝土的发展,从抗碳化性能、抗冻性能、抗氯离子侵蚀、抗渗透性能等角度出发,对纤维混凝土的耐久性研究现状开展综述,并展望了未来的进一步研究方向。     

城市地下环境下超高性能混凝土耐久性能研究

针对城市地下环境下氯盐和硫酸盐对超高性能混凝土共同侵蚀下SO₄^2-和Cl^-的扩散规律和侵蚀机理,配置侵蚀溶液在完全浸泡和喷雾循环条件下进行模拟试验研究,测定了离子浓度、孔径尺寸等数据,并对微观形貌进行分析。研究结果表明：完全浸泡与喷雾环境下,UHPC中氯离子、硫酸根离子含量扩散规律符合Fick第二扩散定律;90d完全浸泡条件下30%硅灰掺量UHPC中氯离子、硫酸根离子平均含量比普通混凝土低46.5%、37.2%,喷雾循环90次条件下30%硅灰掺量UHPC中氯离子、硫酸根离子平均含量比普通混凝土低37.2%、44.0%;含30%硅灰掺量UHPC的氯离子、硫酸根含量远低于掺量20%、10%硅灰掺量的UHPC。     

再生混凝土的强度及耐久性能研究

基于基本的力学方法和耐久性方法研究了再生混凝土的抗压强度、抗碳化性能和抗冻性能.并采用压汞法对再生混凝土的孔结构进行研究.结果表明:再生混凝土的抗压强度比普通混凝土的抗压强度略有降低,孔隙率相比普通混凝土的孔隙率增加了49.5%;其抗碳化能力小于普通混凝土的抗碳化能力;再生混凝土的抗冻性远远小于普通混凝土的抗冻性,180次循环之后其质量损失率接近普通混凝土质量损失率的3倍.     

道路再生混凝土耐久性能研究进展

再生混凝土作为新型环保、可持续发展材料,已经受到广泛的关注与重视.将再生混凝土作为道路材料,其耐久性的好坏直接影响混凝土路面的使用寿命.通过研读国内外相关文献,对比与分析了再生混凝土耐久性(主要包括抗冻性、抗渗性、抗碳化以及耐磨性等)的主要影响因素,并总结出,通过降低水灰比、掺入外加剂和掺合料、控制再生骨料掺合量、改善施工工艺、使用改性骨料等措施,可以有效提高再生混凝土的耐久性,旨在对再生混凝土耐久性的深入研究与工程应用提供依据.     

温度对高强喷射混凝土性能的影响

主要研究了温度对矿用高强喷射混凝土凝结时间、抗压强度及耐久性的影响.结果表明,当温度在10～15 ℃之间时,随着温度的升高凝结时间下降速率最快;当温度在20～30 ℃之间时,随着温度的升高凝结时间基本不再变化.当温度在10～20 ℃时,矿用高性能喷射混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能较强.当温度在20～30 ℃时,矿用高性能喷射混凝土氯离子扩散系数很低.当养护温度在5～15 ℃时,对矿用高性能喷射混凝土的抗冻性能比较有利.     

不同自密实轻骨料混凝土的强度及耐久性能影响因素分析

为了兼顾全轻和普通自密实混凝土的优点,以LC30级全轻自密实混凝土为基准,通过河砂、碎石按等体积取代率以单独和同时取代部分陶砂、陶粒方法,形成相应的砂轻、石轻和混轻自密实混凝土,再依次进行特征强度、弹性模量、干表观密度和碳化、氯离子渗透和硫酸盐侵蚀性能试验.结果表明,河砂、碎石单独取代时均能提高混凝土的特征强度和比强度,并分别在20％、25％时达到最大值,而弹性模量则一直增大且砂轻自密实混凝土较大,但在同时取代时,比强度和弹性模量在河砂取代率降为15％时达到最大值;河砂、碎石单掺时的碳化深度几乎均随取代率增大而减小且二者相近,混掺时虽有所增大但差别也不大;河砂、碎石单掺时的抗氯离子渗透和硫酸盐侵蚀性能均随取代率增大呈先增大后减小趋势,混掺时则在相同河砂取代率时随碎石取代率增大而降低,且最佳值均与上述不同.     

带裂缝混凝土氯离子扩散及碳化特性试验研究

针对带裂缝混凝土的氯离子扩散作用及碳化特性进行了试验分析,利用无损裂缝制备装置,预制了不同深度、厚度及不同间距的带裂缝混凝土试件,分别进行了氯盐溶液浸泡试验及快速碳化试验,并对二者的耦合作用进行了研究.得到了裂缝宽度、深度、裂缝间距及水灰比等因素对带裂缝混凝土试件氯离子扩散作用和碳化特性的影响,且随着碳化时间的增加,带裂缝混凝土试件的氯离子扩散深度减小,氯离子扩散对混凝土的抗碳化性能起到了一定的提高作用.     

混凝土碳化与氯离子侵蚀共同作用研究

处于除冰盐环境和海洋大气环境中的混凝土结构将受到碳化和氯离子侵蚀的共同作用。通过盐溶液浸泡与碳化交替方式,研究了碳化作用对混凝土中氯离子扩散的影响。结果表明：碳化作用加快了混凝土中氯离子扩散速度,提高了混凝土中的氯离子含量,相对于混凝土碳化对结合氯离子的释放作用,碳化导致的混凝土微观结构重分布对氯离子扩散的加速作用占主导地位。分析了碳化混凝土中的碳化钙分布和碳化深度,结果表明,用化学试剂法测试混凝土碳化深度时,碳化与未碳化交界处位于混凝土部分碳化区,交界处碳酸钙含量变化范围为5.4%～10.8%。     

碳化抑制混凝土受酸雨侵蚀速率研究

通过设计酸雨碳化耦合侵蚀制度(4S,3S-T,T-3S),探讨了碳化对混凝土受酸雨侵蚀速率的影响.研究结果:在设计试验制度下碳化能抑制混凝土受酸雨侵蚀速率,且性能变化规律基本上与受侵蚀程度变化规律一致;碳化主要是抑制了了水泥浆体受酸侵蚀时的"脱钙"过程;通过简化侵蚀条件可得出碳化作用抑制混凝土受酸雨侵蚀速率的最佳条件为3c相似文献   

碳化对混凝土性能的影响

碳化是导致混凝土结构失效的主要原因之一.本文通过加速碳化试验方法研究了不同龄期的碳化作用对混凝土试件的强度、吸水率以及抗渗性的影响.结果表明,碳化可以提高混凝土的抗压强度,但是同时会减小混凝土的抗折强度.并且,碳化还会减小混凝土的吸水率,降低混凝土的渗透性.     

高性能混凝土的渗透性与耐久性之间的相关性研究

混凝土的渗透性与其耐久性之间有着密切的联系.本文主要通过水分渗透性试验、碳化试验以及冻融循环试验,研究了混凝土的水分渗透性与其碳化性能以及抗冻性能之间的相关性.结果发现混凝土的水分渗透系数与碳化深度之间没有明显的相关性,但是,表层混凝土的吸水率与碳化深度存在较好的相关性.同时发现遭受100次冻融循环的混凝土,其相对动弹性模量与水分渗透系数之间存在较好的相关性.     

磨细钢渣对混凝土力学性能和耐久性影响的研究

基于钢渣的活性效应和微集料效应研究了不同掺量钢渣对混凝土抗压强度和抗折强度的影响,通过加速碳化试验和抗冻性试验探究了钢渣混凝土的抗碳化性能和抗冻性.采用X-CT技术探究了钢渣混凝土内部的孔结构.结果表明:掺加10%钢渣混凝土的抗压强度和抗折强度最大,掺加30%钢渣混凝土的抗压强度和抗折强度最小.当碳化到56 d时,掺加30%钢渣的混凝土的碳化深度已达12.5 mm;冻融循环到180 d,掺加30%钢渣混凝土的相对动弹性模量降至88.7%.     

弯曲荷载下喷射混凝土衬砌碳化耐久性研究

以一般大气环境长大喷射混凝土单层永久衬砌隧道为背景,开展弯曲荷载作用下喷射混凝土衬砌碳化耐久性试验.采用改进的四点弯曲法,对应力比为0、0.25、0.50和0.75的混凝土试件进行快速碳化试验,并对无荷载混凝土试件的抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度进行测试.以张誉碳化模型为基础,对其碳化系数进行修正,建立考虑应力比、受力方式、钢纤维和成型方式的喷射混凝土碳化深度预测模型.结果表明:喷射混凝土碳化深度符合Fick第一定律,碳化系数与受力方式和应力比、钢纤维及成型方式有关.喷射混凝土碳化耐久性优于模筑混凝土,钢纤维可进一步提升喷射混凝土碳化耐久性.碳化混凝土相对抗压强度和相对劈裂抗拉强度随碳化深度增大而增大,相对劈裂抗拉强度与碳化深度呈指数关系.通过将模型预测值与试验值进行对比,其平均偏差小于10%,标准差为0.07,对弯曲荷载喷射混凝土碳化深度的预测具有较好的适用性.     

混凝土碳化的数学模式及其应用

本文的主要目的在于建立混凝土碳化的数学模式,该模式为一维线性扩散方程式,此控制方程式描述二氧化碳浓度的瞬间变异与二氧化碳在混凝土中扩散关系,结合其初始条件与边界条件,能更准确地预测二氧化碳在混凝土中的传输情况,使预测混凝土碳化结果更加可靠.     

风积沙混凝土的碳化试验研究与预测

用风积沙(沙漠沙)部分或全部替代普通河砂拌制混凝土具有重大的社会与经济效益.沙漠地区环境气候条件十分恶劣,研究风积沙混凝土在复杂环境下的耐久性能意义重大.设计制作了不同风积沙掺量(0、20％、40％、60％、80％、100％)的混凝土试块,并标准养护28 d,研究在实验室加速碳化3 d、7 d、14 d、21 d和28 d后的碳化规律.运用MATLAB拟合得到了风积沙混凝土的CO2扩散系数随风积沙掺量变化的数学表达式,并建立了以风积沙掺量为主要参数的碳化深度预测模型.模型的建立为风积沙混凝土在沙漠及周边区域的推广应用提供重要的参考.     

掺合料对混凝土早期碳化深度影响的试验研究

通过自然暴露环境条件下掺合料混凝土的早期碳化试验,分析了粉煤灰掺量、矿渣掺量、煤矸石掺量对单掺混凝土碳化深度的影响规律,探讨了双掺掺合料对混凝土碳化深度发展规律的交互作用,并基于试验数据建立了掺合料碳化速度影响系数的表达式。结果表明：单掺粉煤灰掺量小于15%时混凝土的碳化深度略有减小但掺量超过15%后碳化深度随粉煤灰掺量的增加而增加,单掺矿渣混凝土的碳化深度随矿渣掺量的增加而增加,单掺小于20%的煤矸石使混凝土早期抗碳化性能提高但掺入超过30%的煤矸石后混凝土碳化深度明显增加;随着粉煤灰掺量的增加,双掺粉煤灰和矿渣、双掺粉煤灰和煤矸石的混凝土碳化深度增加,在粉煤灰混凝土中掺入25%矿渣或20%煤矸石后混凝土的碳化深度变化较小;在煤矸石混凝土中掺入25%~40%的矿渣时混凝土的碳化深度无明显变化但再掺入超过40%的矿渣时碳化深度明显增大,在矿渣混凝土中掺入20%煤矸石后混凝土的碳化深度增长约40%。     

不同养护条件对大掺量粉煤灰混凝土抗碳化性能试验研究

通过加速碳化试验,系统研究了不同养护条件和粉煤灰掺量的大掺量粉煤灰混凝土碳化规律.并利用扫描电镜和压汞法研究了大掺量粉煤灰混凝土碳化前后的微观形貌和孔结构变化.结果表明:经标准养护后的粉煤灰混凝土的抗碳化能力大于经自然养护后的粉煤灰混凝土的抗碳化能力;随着粉煤灰掺量的增加,混凝土抗碳化能力减小;标准养护下粉煤灰混凝土孔隙率相比于其在自然养护下的孔隙率降低了19.6％;碳化后浆体密实度增加,孔径细化,孔隙率降低31.4％.