水下不分散混凝土耐久性研究

筛选了有代表性的水泥、流化剂和高效不分散剂,采用水下不分散混凝土配制技术,配制出了施工性能优良的水下混凝土。在分析其流动性、工作性能和力学性能的基础上,研究了水下混凝土的耐久性,通过抗渗试验、氯离子电荷量试验和氯离子扩散系数试验对水下混凝土的耐久性进行了评价。研究结果表明:水下不分散混凝土的强度、变形性能均满足施工要求;水下不分散混凝土氯离子的电荷量均小于1 000 C,氯离子扩散系数小于3.0×10-12m2.s-1,耐久性优良,该技术指标高于中国相关规范标准,满足技术和工程要求。     

盐渍土环境混凝土抗盐离子侵蚀试验研究

盐渍土环境中地基基础混凝土将受到盐离子的侵蚀,影响混凝土的力学特性。通过一系列混凝土侵蚀性试验,研究了普通混凝土和大掺量磨细矿渣耐腐蚀混凝土在氯离子和氯离子硫酸根离子共同作用下抗氯离子侵蚀性能;得到了在饱水条件、不同干湿循环次数下氯离子侵入混凝土深度与浓度的关系;分析了不同水胶比混凝土在氯离子侵蚀下混凝土块强度弱化特性。结果表明:在普通混凝土添加磨细矿渣掺合物可以提高混凝土的抗氯离子能力,相比于饱水条件,干湿循环更容易导致混凝土侵蚀破坏,单一硫酸镁溶液对混凝土的强度弱化将出现初期强度提高的现象,而混合溶液中氯离子抑制了这种现象,混凝土强度在整个过程均降低。     

含氯环境下外部湿度对混凝土中钢筋腐蚀影响的试验研究

通过试验测量混凝土强度等级、氯离子含量、钢筋保护层厚度和外部湿度对混凝土中钢筋腐蚀的影响.测量发现,钢筋腐蚀速度随氯离子含量提高而增大;氯离子含量在0.1%-0.8%,腐蚀速度增加缓慢;氯离子含量在0.%-2.0%,腐蚀速度显著增加.氯离子含量0.1%时,混凝土强度等级对腐蚀速度有影响;氯离子含量2.0%时,强度、湿度、保护层厚度对腐蚀速度都有显著影响.湿度的影响较混凝土强度等级和保护层厚度显著.     

聚丙烯纤维增强混凝土的性能研究

针对路面混凝土的性能要求,重点对聚丙烯纤维混凝土的力学性能（抗折强度和抗压强度）、抗冲击性、抗氯离子渗透性和耐磨性在文中进行研究,聚丙烯纤维的掺量分别为0、0.25vol.%、0.5vol.%、0.75vol.%、1.0vol.%、1.25vol.%和1.5vol.%。相较于空白混凝土试块,聚丙烯纤维的加入能够有效的改善混凝土的力学性能和抗冲击性能。混凝土试块所吸收的弯曲断裂能和冲击能主要用于聚丙烯纤维与混凝土基体脱粘、聚丙烯纤维拔出和被破坏。同时聚丙烯纤维混凝土的抗氯离子渗透性和耐磨性也得到了显著改善。当聚丙烯纤维的掺量为1.0 vol.%时,聚丙烯纤维混凝土的抗氯离子渗透性和耐磨性最大。     

再生骨料混凝土渗透性试验研究

对粗骨料取代率为100％的再生混凝土氯离子渗透性进行了试验研究,分析了不同强度等级下再生混凝土的氯离子渗透性,并与相同强度等级的普通混凝土进行了对比研究。结果表明：随着强度的提高,再生混凝土的抗氯离子渗透性相应提高;在相同强度等级下,再生混凝土与普通混凝土的氯离子渗透性相差不大。     

碳化对海砂混凝土中氯离子扩散的影响

选取海阳海砂、淡化海阳海砂和河砂三种细骨料,分别制备强度等级为C30和C50的混凝土,进行加速碳化与氯离子侵蚀复合试验的研究,测出混凝土试块不同深度的水溶性自由氯离子含量.结果表明:海砂混凝土、淡化海砂混凝土在碳化与氯离子侵蚀复合作用下的破坏规律与河砂混凝土基本一致.碳化时间对各种混凝土中氯离子的扩散影响都很大.混凝土强度等级,海砂中固有的氯离子等因素也影响混凝土各深度的水溶性自由氯离子含量.     

掺合料裹骨料工艺对再生骨料混凝土性能的影响

采用一种掺合料裹骨料搅拌工艺,在水泥裹骨料工艺基础上,进一步改善再生骨料-水泥石界面过渡区,提高再生混凝土性能,研究了搅拌工艺、新拌混凝土坍落度、掺合料品种对再生混凝土强度和抗氯离子渗透性的影响.结果表明,采用掺合料裹骨料工艺,可在水泥裹骨料工艺基础上进一步大幅度提高早龄期强度和抗氯离子渗透性能,对后期强度和抗氯离子渗透性也有提高,但幅度较小;提高新拌混凝土坍落度有助于提高强度,但对抗氯离子渗透性能略有影响,采用掺合料裹骨料工艺可减小坍落度对再生混凝土性能的影响;采用矿渣掺合料更有助于提高再生混凝土强度和抗氯离子渗透性能.     

矿物掺合料对混凝土强度和抗氯离子扩散性能的影响

就单掺粉煤灰、单掺矿渣微粉,以及粉煤灰与矿渣微粉双掺对混凝土强度和氯离子扩散系数的影响进行了试验研究。结果表明:粉煤灰和矿渣微粉的掺入明显降低了混凝土的早期强度和氯离子扩散系数,但混凝土后期强度发展良好,且两者以适当的比例复掺更有利于混凝土后期强度的增长和氯离子扩散系数的降低;就改善氯离子扩散的效果而言,矿渣微粉较粉煤灰好。     

掺人工火山灰的海工混凝土配合比与抗Cl^-渗透性能研究北大核心

利用42.5级硫铝酸盐水泥配制可在海洋工程应用的快凝早强型混凝土。为降低其应用成本,采用等效替代水泥的方式掺加火山灰,通过正交试验方法考察火山灰掺量、砂率、水胶比来寻求满足C30混凝土强度要求的配合比。然后考察了该配合比下,混凝土的集料浆体比与坍落度、强度之间的关系,以及相应的抗氯离子渗透性能。研究表明,人工火山灰可降低其成本,并仍具有较好的强度和抗氯离子渗透性能。     

不同粉煤灰掺量下自密实再生混凝土抗渗性能研究

采用自然浸泡法,从粉煤灰掺量、再生混凝土基材强度和浸泡时间等方面,分析了影响自密实再生混凝土抗氯离子渗透性的因素,结果表明,粉煤灰可以改善自密实再生混凝土抗氯离子渗透性;再生混凝土基材强度越高,抗氯离子渗透性越好;浸泡时间越长,氯离子浓度越大。     

Use of high performance concrete on rigid pavement construction for exclusive bus lanes

This study presents a case study to introduce the application of rigid pavement on the exclusive bus lanes in Taipei City. Specifically, the jointed reinforced concrete pavement (JRCP), in which high performance concrete (HPC) and high performance steel fiber reinforced concrete (HPSFRC) are used, is adopted in the construction of the intended rigid pavement. The properties of HPC and HPSFRC, including compressive and flexural strengths at 3, 28, and 56 days, workability, and durability, are specially designed. The performances of HPC and HPSFRC are further evaluated and the results show that the designed HPC and HPSFRC can reach the design requirements. This successful case study provides a basis to draw up a transportation policy in Taipei City that the rigid pavement is strongly recommended to substitute for the conventional flexible pavements of exclusive bus lanes in the bus stops.     

水泥混凝土在机场道面除冰液作用下的化学腐蚀

进行了普通混凝土(OPC)和高性能混凝土(HPC)试件在质量分数为3.5％,12.5％,25％的醋酸钙镁(CMA)溶液中的浸泡试验,测定了腐蚀过程中混凝土试件的质量变化和相对动弹性模量,跟踪了试件表面的剥落特征,比较了硅酸盐水泥HPC和抗硫酸盐水泥HPC的抗CMA腐蚀性.结果表明:CMA对水泥混凝土的腐蚀破坏以表面剥落及其引起的质量损失为特征,反映内在质量的相对动弹性模量并没有显著降低;混凝土的CMA腐蚀剥落程度与CMA溶液浓度和腐蚀时间有关,当浸泡腐蚀时间超过450 d以后,其腐蚀剥落现象开始加剧,而且浓度越大,腐蚀剥落越明显;25％质量分数CMA溶液对OPC具有非常严重的腐蚀破坏,对P·Ⅱ52.5水泥HPC的腐蚀破坏最小,对P·HSR42.5水泥HPC的腐蚀破坏介于两者之间;CMA对混凝土的腐蚀破坏属于表面腐蚀剥落,并不会在混凝土内部产生腐蚀微裂缝,这为今后研究CMA对混凝土的腐蚀破坏机理提供了可靠的试验基础;采用P·Ⅱ52.5水泥HPC可以解决机场道面水泥混凝土的CMA机场道面除冰液的腐蚀破坏问题,为中国北方地区机场道面HPC的研发提供了依据.     

聚丙烯纤维对高温作用下C60HPC板热应变的影响

为了改善混凝土板在高温作用下热应变的变化程度,本文将聚丙烯纤维(简称PP)掺入到C60HPC小板中,研究其对混凝土热应变及温度传递的影响,试验设计了素混凝土、PP体积掺量分别为0.1%、0.2%、0.3%的4块C60HPC小板,模拟高温试验,测试混凝土小板不同深度处(距离小板受火底部25、50、75 mm)的温度及对应的热应变值,分析热应变值随时间和受火温度的变化规律,研究PP纤维对C60HPC小板热应变的影响。结果表明:不同PP纤维掺量的C60HPC小板在不同深度处的热应变值随着时间的变化基本呈直线上升的变化规律;掺PP纤维对高温作用下C60HPC小板的热应变有一定的抑制作用,最优PP纤维掺量为0.2%;在一定温度范围内,PP纤维掺量为0.2%的C60HPC小板热应变和温度基本呈二次函数关系,相关性较好。     

索塔锚固区泵送高性能钢纤维混凝土的研制

普通纤维混凝土因可泵送性差很少用于索塔锚固区。采用多重复合技术,优选纤维混凝土配合比,并研究了各配合比的泵送性能;模拟干热环境,对优选的高性能混凝土(HPC)和钢锚箱锚固区专用高性能钢纤维混凝土(HPSFRC)进行了塑性收缩试验;研究了纤维掺量和减缩剂对塑性收缩和干燥收缩性能的影响,并对其机理进行了探讨。研究表明,经优化的高性能钢纤维混凝土2h内泵送性能优良。随着纤维掺量的增加,塑性收缩的开裂总面积下降,混凝土的抗裂等级提高。当钢纤维的体积掺量为0.8%时,高性能钢纤维混凝土自由干燥90d的收缩值同高性能混凝土相比下降了50%;有约束的干燥收缩66d试验环未见开裂,从而减少混凝土开裂的风湿,提高混凝土结构的耐久性。与同强度等级的高性能混凝土相比,钢纤维的加入也改善了混凝土的力学性能,高性能钢纤维混凝土的抗弯强度和劈拉强度提高了近30%。试验结果还表明,纤维体积率为0.6%的钢纤维与减缩剂复合后,对抑制塑性收缩和干燥收缩效果显著。     

聚丙烯纤维对混凝土高温后性能的影响

为研究聚丙烯纤维对C80高性能混凝土（简称“HPC”）的高温后劈拉强度的影响,对素C80HPC及掺加0.1%和0.2%的C80HPC进行高温试验,观察记录混凝土的爆裂情况,并对试件进行劈拉强度试验,利用红外热像仪检测C80HPC试件断面的红外温升,分析HPC的劈拉强度、红外温升与受火温度的关系。结果表明,在C80HPC中掺入0.1%的聚丙烯纤维可以抑制爆裂的发生;HPC的劈拉强度均随受火温度的升高而不断下降,掺入聚丙烯纤维会降低HPC的劈拉强度;建立的受火温度与红外平均温升、劈拉强度的回归方程可用于火灾后HPC的火灾温度、剩余强度的鉴定及后期建筑恢复。     

纤维增韧混凝土与钢筋的粘结性能研究

本文主要研究高性能混凝土中分别添加钢纤维或聚丙烯纤维后对其与钢筋粘结性能的影响,并与未添加纤维的高性能混凝土进行了比较。进行了三种类型的高性能混凝土与变形钢筋的粘结性能试验,以研究粘结强度、粘结本构关系的变化情况。试验结果表明高性能混凝土中添加0.5%(体积比)的钢纤维对极限粘结强度略有提高,峰值粘结应力对应的滑移有较大的增长;高性能混凝土中添加0.2%的聚丙稀纤维后极限粘结强度略有降低,峰值粘结应力对应的滑移亦略有减小。根据试验结果,给出了三种类型的高性能混凝土与钢筋的粘结本构关系的经验表达式。     

高性能混凝土经飞机除冰液长期作用的化学腐蚀

飞机除冰液对机场高性能混凝土(HPC)长期作用的腐蚀性未知,采用浸泡腐蚀法经过4 a测定了普通水泥混凝土(OPC)和HPC分别在水、25%乙二醇(飞机除冰液)和25%商用飞机除冰液(LBR-A除冰液)中的抗腐蚀性。结果表明,除冰液与OPC表层的CH发生化学腐蚀反应,产生结晶腐蚀产物,使得混凝土试件质量不减反增,LBR-A除冰液对混凝土表层的腐蚀性比乙二醇更强一些。但除冰液的长期作用并不能对水泥混凝土的内部结构造成实质性影响,仅限于表层的逐层剥蚀。因此,在商用飞机除冰液的长期腐蚀作用下,用硅酸盐水泥掺加40%粉煤灰(FA)配制的HPC抗腐蚀性最好,用抗硫酸盐硅酸盐水泥掺加40%FA配制的HPC抗腐蚀性次之,OPC抗腐蚀性较差。     

高性能混凝土(HPC)发展的综合评述

对高性能混凝土发展的历史背景 ,高性能混凝土的定义与性能 ,主要材料组成 ,高性能混凝土与混凝土结构耐久性的关系 ,高性能混凝土与混凝土工业可持续发展的关系以及高性能混凝土在工程上的应用情况等 ,进行了回顾与讨论 ,最后对发展前景进行了展望     

21世纪的混凝土及其面临的几个问题

高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作 的混凝土，是耐久性作为设计的主要目标。     

聚丙烯纤维改性聚合物透水混凝土路面路用性能试验

为缓解聚合物透水混凝土路面硬化后脆性发展对路面的破坏,在已有经验和结论基础上研究聚丙烯纤维改性聚合物透水混凝土路面的路用性能。以无溶剂聚氨酯为胶黏剂,复掺聚丙烯纤维透水混凝土为道路面层,制作路段模型进行抗氯离子渗透、承载力、抗冲击和路面径流削减等一系列试验研究,并与普通透水混凝土对比分析。结果表明:普通透水混凝土与聚合物透水混凝土渗透系数分别为初始渗透系数的81%与92%,普通透水混凝土较聚合物透水混凝土易堵,主要由于聚合物乳液改善了新拌透水混凝土的工作性能,提高了混凝土的致密性; 胶乳中含有大量活性物质,在混凝土水化、硬化过程中增加了胶乳与集料及水化产物的黏附性; 聚丙烯纤维改性聚合物透水混凝土面层承载力较聚合物透水混凝土面层承载力提高了52%; 随着聚丙烯纤维掺量的增加,抗冲击性能增强,在复掺聚丙烯纤维掺量(质量分数)为1.5%时,抗冲击性能提高245.9%; 聚丙烯纤维改性聚合物透水混凝土路面雨量径流系数为0.11～0.29,较普通透水混凝土路面有更好的径流削减效果。