高碱度水泥基材料早期开裂敏感性研究

选用粉煤灰、减缩剂和减水剂，采用五路裂缝测定仪和非接触式电阻率测定仪，分别测试了相同水灰比、不同碱类型的水泥砂浆在干燥条件下约束收缩开裂的初始时间与水泥浆体早期水化24h内的电阻率变化，并测定了水泥砂浆在干燥环境下的抗压、抗折强度．结果表明：碱度增加会加速水泥的早期水化硬化以及微结构的形成与发展；Na^ 提高水泥砂浆早期强度、增加约束收缩开裂敏感性的作用要比K^ 的明显，尤其在低水灰比、掺减水剂时其影响更为明显；粉煤灰和减缩荆可延缓水泥(尤其是高碱度的水泥基材料)的早期水化硬化，降低水泥砂浆强度的发展，推迟初始开裂时间．     

聚丙烯纤维参数对水泥砂浆抗干缩开裂性的影响

利用圆环法测试研究了聚丙烯纤维掺量、长度、几何形状等参数对水泥砂浆在硬化阶段抗干缩开裂性能的影响．实验结果表明：三叶形聚丙烯单丝纤维的掺加能明显改善水泥砂浆在硬化阶段的抗干缩开裂性能，且其掺加的量越多，水泥砂浆的抗干缩开裂性越好；聚丙烯纤维横截面形状不同，其对水泥砂浆抗干缩开裂性的作用效果也不同，其中横截面为三叶形的聚丙烯单丝纤维对水泥砂浆抗干缩开裂性的作用效果较好；掺入的三叶形聚丙烯单丝纤维长度越长，水泥砂浆的抗干缩开裂性越好；三叶形聚丙烯单丝纤维经表面处理后，其对水泥砂浆抗干缩开裂性的影响有所增大．     

硬化水泥浆体孔结构的交流阻抗研究

提出了应用交流阻抗谱来研究硬化水泥浆体孔结构的实验方法及其理论依据，通过交流阻抗等电路中常相角元件的指数与分形几何间的联系，推出硬化水泥浆体孔结构的特征可用分形维数来表示，得到了结果与用压汞法和BET吸附法的结果相一致。     

掺矿物混合材混凝土"自愈力"研究

本文对水泥砂浆体系与电极的等效电路模型进行了理论分析。通过对掺混合材水泥砂浆交流阻抗试验。对该体系的界面电阻与材料的性能之间的关系进行了讨论,并引入了材料的“自愈力”这一概念,研究结果表明,利用交流阻抗实验测得的界面电阻Rint能够对水泥基复合材料进行体系的自愈力研究,并为合理选用混合材的掺量提供科学的依据。     

高吸水性聚合物对水泥砂浆长期收缩性能的影响

研究了高吸水性聚合物(SAP)掺量和粒径范围变化对水泥砂浆长期干燥收缩性能和自收缩性能的影响规律,探讨了SAP影响水泥砂浆收缩性能的作用机理.结果表明:SAP能显著改善水泥砂浆在不同湿度条件下的长期干燥收缩性能,且湿度越低时,SAP改善作用越显著;SAP还能显著改善水泥砂浆的自收缩性能,尤其是早龄期时;SAP掺量和粒径范围变化显著影响到水泥砂浆的干燥收缩性能和自收缩性能,且存在着较佳掺量,但粒径范围不同的SAP对水泥砂浆中后期收缩性能的影响基本相同.SAP能显著改善水泥砂浆的长期收缩性能,主要原因在于SAP能显著提高水泥砂浆内部湿度,降低其水分散失速率;SAP的较佳掺量与其改善水泥砂浆内部湿度及溶胀颗粒失水坍缩的综合作用密切相关.     

掺混合材的水泥砂浆的阻抗谱研究

本文回顾了阻抗技术的基本原理，并对该技术在水泥砂浆材料中进行应用的重要环节－水泥砂浆体系与电极的等效电路模型进行了理论分析及该体系的交流阻抗试验。在同时进行的砂浆力学性能及反映其耐久性能的吸水性试验的基础之上，对该体系的等效电路参数与材料的宏观性能之间的关系进行了讨论。     

掺碳纤维和微细钢纤维水泥砂浆热电性能研究

研究了掺纤维水泥砂浆升温与降温过程中的热电效应，并着重探讨了纤维和水泥基体对该体系热电性能的影响．研究发现：碳纤维和微细钢纤维能显著提高和改善水泥砂浆的热电性能；通过碳纤维水泥砂浆与微细钢纤维水泥砂浆联结可形成水泥基热电偶．从而实现对大体积水泥砂浆混凝土内部的温度监控．     

粉煤灰、硅灰对机敏水泥砂浆抗压强度及压敏性影响

粉煤灰、硅灰可以改善机敏水泥砂浆巾纤维分散性.以15%、20%、25%的超细粉煤灰,16%、25%的硅灰掺入到机敏水泥砂浆中,通过对其抗乐强度的研究,以及它在小应力循环作用下压敏性变化规律的研究,指出机敏水泥砂浆抗压强度和压敏性并不取决于单一的粉煤灰或硅灰掺量,而是取决于硅灰和粉煤灰两种超细粉的合理搭配;机敏水泥基材料阻抗能够反应所受外力作用情况,在受力的最初阶段,材料内部结构变化不大,其阻抗几乎保持不变,但随外力作用的加剧,材料内部原有孔隙被压实,阻抗也呈下降趋势.     

低气压养护对水泥砂浆微观孔隙及抗渗性能的影响

利用低气压环境模拟箱对水泥砂浆进行养护，测试分析不同低气压(0.2 P₀、0.5 P₀、0.8 P₀、1.0 P₀,P₀为标准大气压)养护条件下砂浆的力学性能、抗渗性能、气孔结构、微观形貌和水化产物，以探明低气压养护对水泥砂浆微观孔隙与抗渗性能的影响机理.结果表明：低气压养护劣化了硬化水泥砂浆的力学性能和抗渗性能，在(0.5～0.8) P₀范围内的力学性能衰减特别明显；低气压养护下水泥砂浆的含气量增大，气孔间距系数增大，大孔所占比例增大，气孔结构显著劣化；硬化水泥砂浆的微观气孔结构对其宏观抗渗性具有显著影响，随着养护气压的降低，硬化水泥砂浆的含气量、气孔间距系数和平均孔径提高，导致其抗渗强度降低，原因包括凝胶结构、水分蒸发、水化产物以及气泡的引入等.     

早龄期碳化养护下水泥基材料的阻抗谱特征

利用交流阻抗技术对早龄期碳化养护下不同水灰比、砂灰比和试件尺寸的水泥基材料进行研究，建立优化的等效电路模型并获得相应电学参数，对比分析早龄期碳化养护下水泥基材料的质量增加率和交流阻抗谱变化.结果表明：试件质量增加率随水灰比增大而增大，随砂灰比降低而增大，净浆组的质量增加率均值为11.29%，为砂浆组的2～3倍；试件尺寸越大，质量增加率越大；在碳化养护条件下水泥基材料交流阻抗谱高频区圆弧直径呈增大趋势，低频区直线斜率呈减小趋势；建立了试件质量增加率与阻抗谱参数之间的关系模型，采用电荷传递电阻Rct2预测碳化养护下水泥基材料的CO2吸收量，早龄期碳化养护下水泥基材料的交流阻抗谱研究有助于建立相应的无损监测技术.     

碱硅酸反应交流阻抗谱研究及其合理应用

以快速砂浆棒法为比较,用交流阻抗谱方法对几种集料的潜在碱活性和由此引起的碱硅酸反应对砂浆密实性、抗渗性和氯离子扩散性的影响进行了研究.结果表明:有潜在碱活性的集料与普通集料有不同的交流阻抗响应,可以根据其特征阻抗谱在复平面中的相对位置以及相角的大小来评定集料的碱活性,所得结果与快速砂浆棒法检测的结果有较好的相关性.交流阻抗谱方法有可能发展为评定集料碱活性的方法.在适度的碱硅酸反应存在的情况下,砂浆密实性、抗渗性提高,氯离子扩散阻抗系数变大.利用这一特性可以提高混凝土的耐久性和使用寿命,这对于具有一定潜在碱活性集料的合理使用有参考价值.     

水泥基材料水化过程的交流阻抗研究

用交流阻抗谱方法对水泥净浆、砂浆和普通混凝土的水化过程机理进行了研究,从不同龄期的交流阻抗谱的特征出发,对水泥基材料的水化过程进行了分期,并按照水化过程中水泥基材料与水的结合形式对水化进行了分类,对净浆在水化初期和早期的负电容现象从结构上进行了解释。     

Corrosion rate of ordinary and high-performance concrete subjected to chloride attack by AC impedance spectroscopy

Corrosion of reinforcing steel in concrete is studied by using AC impedance. Subjected to different conditions and chloride concentrations, a laboratory study was conducted to estimate the corrosion rate of reinforcing steel embedded in ordinary Portland concrete (OPC) and high-performance concrete (HPC).One hundred and four OPC and HPC concrete cylinders embedded with a single reinforcing steel bar were exposed to sodium chloride solution with 0%, 1%, 3% and 5% concentrations. Specimens were also subjected to pre-conditioning and drying-wetting cycles.The AC Impedance technique (IS) was used to determine the corrosion rate of the reinforced concrete cylinders. In order to interpret the AC impedance spectra, several electrical equivalent circuits were employed.This investigation aims to compare IS with commonly used corrosion assessment techniques, such as Tafel plot (TP) and linear Polarization (LP).Results confirm that data obtained from AC impedance can be used to calculate the corrosion rate of reinforcing steel. A reasonable agreement with the results of TP and LP techniques is demonstrated. It is found that the corrosion rates obtained by AC impedance technique are lower than TP by 5–20%, while results of LP are 20–30% higher than those of TP.     

砂浆含水率的电学测定方法

在较宽的频率范围内测量砂浆试样的交流阻抗谱，从等效电路中的高频并联电容与试样之间的线性关系可以得到试样的含水率．当含水率下降时，在复平面图上中频和低频区的半圆分裂，从而可以了解砂浆毛细结构的变化。     

混凝土冻融循环的交流阻抗研究

研究了３种混凝土在冻融循环过程中交流阻抗谱的变化,据此以对混凝土在冻融循环过程中微结构的变化和混凝土经冻融循环而遭受破坏的机制有所了解,交流阻抗方法还可用于经少量冻融循环次数后对混凝土长期抗冻性能进行推测。     

混凝土架构理论的砂浆比偏离研究

混凝土架构理论认为,混凝土是由粗集料、砂浆和二者之间的过渡层组成。在阐述混凝土架构理论的基础上,提出标准混凝土概念,并据此测试其不同龄期的抗压强度,得到标准混凝土与水泥胶砂强度换算公式。从砂浆比偏离的角度上去研究粗集料的架构作用,在分析前人试验数据的基础上,建立混凝土架构作用的数学模型,分析不同集料对混凝土强度和工作性的影响。通过再生混凝土、轻集料混凝土和粉煤灰混凝土对建立的数学模型进行进一步的验证。结果表明:混凝土的强度与砂浆比偏离二者有很好的相关性,砂浆比偏离是研究混凝土架构理论的重要参数。     

混凝土交流阻抗参数的区域分布

应用小电极交流阻抗谱方法,对大混凝土试件的不同端面、不同方向和不同位置进行交流阻抗谱测定,从而得到整个试件微结构的区域分布．应用平行毛细管束模型,可以求出相应微结构参数的区域分布     

骨料和砂浆等影响混凝土强度的细观层次机理分析

基于全级配三维细观混凝土随机模型分析方法,系统研究了混凝土中砂浆和骨料等各组分的受力特点,通过现场试验以及数值模拟分析,揭示了骨料降低砂浆强度的作用机理,提出混凝土宏观抗压强度与砂浆抗压强度间的修正关系,并讨论了骨料体积分数及混凝土强度分别对该修正系数的影响规律.研究表明：骨料的加入会降低水泥基材料的强度;混凝土材料的强度小于相同配比条件下的砂浆;用混凝土强度参数代替砂浆参数进行细观层次分析会造成较大误差,应进行修正;修正系数随骨料体积分数增加而线性增长,与混凝土强度关系不大.     

混凝土中钢筋长期锈蚀的模拟

通过阳极极化方法对钢筋长期锈蚀过程进行模拟,并用交流阻抗方法测量在此过程中的钢筋锈蚀速率.结果表明:钢筋锈蚀速率在时间和空间上的分布是不均匀的;随着钢筋表面钝化膜的破坏,钢筋锈蚀速率不断上升直到到达某一个稳定值.