引气剂对混凝土性能的影响研究

测试了掺引气剂混凝土硬化后的气泡参数,并分析了引气剂对混凝土性能的影响.试验发现,引气剂的泡沫稳定性越高,新拌混凝土含气量的经时损失越小;新拌混凝土经90 min后含气量与硬化混凝土含气量线性相关.引气剂的掺入降低了混凝土的强度,且掺引气剂混凝土的强度随气泡平均半径增大而降低.掺入引气剂后,混凝土的冻融耐久性得以改善;气泡间距系数对引气混凝土抗冻性的影响非常显著,当气泡间距系数超过300 μm时,混凝土的抗冻性较差.     

引气剂种类对混凝土气泡特征参数的影响

研究了新拌混凝土含气量相同时,掺加不同种类引气剂的混凝土中气泡特征参数的差异。引气剂的选用必须兼顾新拌混凝土含气量和硬化混凝土气泡结构特征参数,才能真正达到掺加引气剂以显著提高混凝土抗冻性的目的。     

路面混凝土引气剂评价方法的研究

采用水泥稀浆摇泡法、水泥砂浆扩展度和插捣密度法来评价混凝土引气剂的合理性,并通过硬化混凝土的含气量、气泡结构和冻融耐久性进行验证.结果表明：可以通过水泥稀浆试验对引气剂的引气性能和稳泡性能进行初步判断,初始气泡高度大则引气性能好,气泡高度变化快则稳泡性能差;水泥砂浆扩展度和插捣密度法同样可用于评价混凝土引气剂,引气性能好则同等掺量下对应的引气砂浆插捣密度小,稳泡性能强则砂浆扩展度和插捣密度值的变化小;新拌混凝土含气量和硬化混凝土含气量差异大,并且相关性不强,高频振捣调整了混凝土的气泡间距;稀浆泡沫性能、砂浆扩展度和插捣密度、硬化混凝土含气量以及气泡间距与混凝土抗冻性有一定的对应关系.     

引气浮石混凝土气泡参数与力学性能分析

为研究浮石轻骨料混凝土中不同掺量(0%、0.01%、0.02%、0.03%)的引气剂对浮石混凝土含气量、抗压强度和劈裂抗拉强度的影响,通过硬化混凝土气泡间距分析仪测得浮石轻骨料混凝土的气泡特征参数,通过灰色关联思想,分析比较各个气泡参数对引气混凝土力学性能的影响。结果表明:引气剂的加入使混凝土抗压和劈裂抗拉强度均下降,当掺量为0.02%时,气泡间距系数对引气浮石混凝土抗压和劈裂抗拉强度的影响程度最大,与掺量为0%相比,当气泡间距系数小于0.229mm时,混凝土抗压和劈裂抗拉强度均下降。气泡的平均弦长对引气浮石混凝土韧性的影响程度最大,当气泡的平均弦长小于0.1mm时,混凝土韧性最好。     

引气剂对溶液及混凝土性能的影响

对比了自制引气剂PYQ与常用引气剂K12、AES、AOS的溶液性能、新拌混凝土性能及硬化混凝土性能。结果表明:起泡能力从优到差依次为K12PYQAESAOS,泡沫稳定性从优到差依次为PYQAOSAESK12;保持混凝土初始含气量相同,气泡间距系数从小到大依次为PYQAOSAESK12,直径20~200μm有效气泡个数从多到少依次为PYQAOSAESK12,1 h含气量-硬化含气量-气泡间距系数-孔径分布-稳泡能力间存在关联性规律,1 h含气量越大,硬化含气量越大,气泡间距系数越小,20~200μm有效气泡个数越多,稳泡性越优,气泡间距系数可准确反映出引气剂引入的气泡稳定性;PYQ的引气及稳泡性能佳,对混凝土强度影响低,能有效改善混凝土的抗冻性。     

矿物掺合料对混凝土气泡特征参数的影响

研究了粉煤灰、矿粉对引气混凝土气泡特征参数的影响.结果表明:无论是单掺还是双掺粉煤灰和矿粉,新拌及硬化引气混凝土的含气量均有不同程度的降低;单掺粉煤灰引气混凝土的气泡间距系数和气泡平均直径降低,有利于提高混凝土抗冻性;矿粉对引气混凝土的气泡特征影响较大,且气泡特征参数的影响无明显的规律性;矿物掺合料一定程度上能改善引气混凝土的气泡结构,有利于提高抗冻性能,但掺量不宜超过30％.     

含气量对混凝土性能影响的试验研究

研究了含气量变化对混凝土强度、抗氯离子渗透性及抗冻性的影响.结果表明,随着含气量的增加,混凝土抗压强度逐渐减小,抗弯拉强度先增大后减小,含气量在3％～6％时抗弯拉强度较高;含气量对混凝土抗氯离子渗透性的影响很小,掺引气剂后混凝土抗氯离子渗透性略有降低;混凝土中适当引气可明显改善混凝土的抗冻性,随着含气量的增加,混凝土抗冻性显著提高,但当含气量超过5.9％时,提高效果不再明显,反而有下降的趋势;综合考虑含气量对混凝土性能的影响,建议寒区宜掺引气剂来改善混凝土耐久性,含气量控制在3％～6％为宜.     

混凝土气泡结构和抗冻性的关系初探

通过对引气和非引气混凝土两阶段的试验,研究了引气剂如何改善混凝土抗冻性、含气量在多大时效果较好,以及不同的外加剂对抗冻性的影响,得出相关结论,从而为混凝土气泡结构与抗冻性关系的研究奠定基础。     

高原环境桥用高性能混凝土的配制技术与性能研究

对高原环境桥用高性能混凝土的配制技术与性能进行了研究。结果表明,采用骨料级配设计技术、粉煤灰和高性能减水剂双掺技术和引气技术配制的C50高性能混凝土具有早强、高强和低收缩性能,同时具有良好的抗冻性能。分析表明,控制含气量为4.5%~6.0%,气孔的孔径范围为40~280μm,气泡间距系数为120~150μm,其抗冻性均大于300次冻融循环。含气量是提升混凝土抗冻性的重要参数,而所引入气孔的性质也同样重要。适当增加含气量、减小孔径和气泡间距系数,可明显提升混凝土的抗冻性能。     

影响混凝土抗冻性因素的试验研究

水泥混凝土抗冻性是影响其耐久性的关键指标。本次通过水泥混凝土快速冻融试验研究了水灰比、循环次数、含气量、气泡特征参数、掺合料种类等对抗冻性影响的主次因素规律及变化趋势。研究结果表明:含气量、循环次数、掺合料的掺量是影响混凝土抗冻性的主要因素。水泥混凝土抗冻性随着水灰比的升高而降低;随着冻融循环次数的增加而下降;随着气泡间距系数的降低而提高;随着含气量的增加而提高,但当含气量低于4.2%时,混凝土前期抗冻性下降迅速,引气混凝土含气量控制在5.6%~6.4%时具有良好的抗冻性。水泥混凝土中添加一定量的粉煤灰或矿渣粉,混凝土的抗冻性随着掺合比例的增加而降低。但在相同掺量下,改善混凝土抗冻性的效果矿渣粉好于粉煤灰。     

混凝土气孔结构测定方法研究进展

通过新拌混凝土和硬化后混凝土气孔结构参数测试方法的对比,指出体积法和压力法只能检测新拌混凝土的总的含气量,硬化混凝土气孔结构显微镜测定方法的可以决定气孔大小和分布,但试样制备繁琐、测试时间长而且检测仪器价格昂贵,而气孔结构分析仪可以在施工现场准确评价气孔结构参数,即新拌混凝土的含气量,比表面积和气孔间距系数。     

气孔特征对泡沫混凝土耐干湿循环能力的影响

愈发多变的气候环境使泡沫混凝土的耐干湿循环能力面临着越来越严峻的考验,明确气孔结构特征的影响是提高耐干湿循环性的重要前提。采用双氧水发泡制备泡沫混凝土,测试其干湿质量损失率与干湿强度系数,统计测量各项孔结构特征,分析气孔量、几何特征以及级配与分布与耐干湿循环性的关系。结果表明:将中小孔与大孔的数量级配、中小孔平均孔径标准差分别控制在10倍与相应的范围内以及避免开口孔的出现,均有助于使泡沫混凝土获得最优的耐干湿循环能力。此外,尺寸形状适宜(平均孔径0.905 mm;平均圆度1.092)的大孔能够对泡沫混凝土强度在干湿循环中的损失起到抑制作用。     

关于抗冻混凝土的含气量及气泡间距临界值的探讨

通过研究对水灰比、含气量对混凝土气泡结构和抗冻性的影响,FHWA质疑了ACI关于保证混凝土抗冻耐久性的含气量与气泡间距的临界值。研究结果表明,在水灰比为0.4～0.5、含气量为2.5%～4.5%范围内,含气量为3.5%和4.5%的混凝土的抗冻性能相似,耐久性系数都在80%以上。水灰比对混凝土抗冻性的影响很小,没有发现水灰比与引气混凝土抗冻性之间存在明显的联系。对混凝土抗冻耐久性具有决定性的影响是气泡间距系数,随着气泡间距的减小,混凝土的抗冻性能在提高。     

甲酸钙对引气混凝土气孔结构的影响

采用显微镜导线法对掺入甲酸钙的引气混凝土气孔结构的研究结果表明:对于SJ-2非离子型引气剂,甲酸钙会降低混凝土气泡的比表面积和含气量,增大气泡间距系数,对混凝土的气孔结构有不利作用,从而对混凝土抗冻性产生不利的影响;对于DH-9阴离子型引气剂,甲酸钙会增加混凝土气泡的比表面积和含气量,降低气泡间距系数,改善了混凝土的气孔结构,可以提高混凝土的抗冻性。     

硝酸侵蚀/冻融循环共同作用下喷射混凝土耐久性能(II)——pH值及NO -3扩散#br#

为进一步研究硝酸侵蚀/冻融循环共同作用喷射混凝土耐久性能,试验采用固液萃取法和电化学法,测试喷射混凝土pH值和含量,讨论冻融损伤和喷射混凝土配合比对其孔溶液离子扩散的影响。结果表明,冻融损伤喷射混凝土中微裂缝数量增多并扩展,继而相互连通形成裂缝,硝酸扩散速度加快。喷射混凝土pH值随冻融循环次数增大逐渐降低,含量增大。高水胶比及粉煤灰掺量喷射混凝土pH值低,含量大。与普通喷射混凝土相比,喷射钢纤维混凝土离子含量变化幅度较小,抗冻性能较高。共同作用下喷射混凝土同时遭受H+、及冻融损伤三重作用。在硝酸化学侵蚀作用下,混凝土pH值快速下降,含量增加,水化产物被侵蚀或发生分解,使其矿物组成及微结构发生改变,促进微裂缝萌生。同时,在与冻融循环形成的盐冻作用下,混凝土表面水泥砂浆及骨料快速剥蚀,最终导致混凝土结构酥松,物理力学性能退化。