干湿交替氯盐环境下氧化石墨烯水泥砂浆抗侵蚀研究

抗氯离子侵蚀能力的强弱对水泥基材料服役寿命长短有着关键性的影响。本文研究了不同氧化石墨烯(GO)掺量(0%、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%,质量分数)在干湿交替氯盐环境下对水泥砂浆抗氯离子侵蚀性能的影响,分析了不同GO掺量下自由氯离子浓度与水泥砂浆抗氯离子侵蚀性能之间的关系,并利用扫描电子显微镜从微观角度分析水泥砂浆的抗侵蚀性能。结果表明:GO能显著提高水泥砂浆的抗氯离子侵蚀能力,最佳掺量范围为0.04%~0.06%;在同一钻孔深度处,水泥砂浆内的自由氯离子浓度随着GO掺量的增加先降低后升高;GO能有效调节水泥砂浆的微观形貌,减少内部孔隙产生,密实结构,提高水泥砂浆抗氯离子侵蚀能力。     

玄武岩纤维改善再生混凝土抗氯离子渗透性能研究

为研究玄武岩纤维对再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响,本文对4种玄武岩纤维体积掺量(0%、0.2%、0.4%、0.6%)下5个粗骨料质量替代率(20%、40%、50%、60%、80%)的再生混凝土及1组普通混凝土进行了电通量试验,并利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和压汞法(MIP)从水泥水化和孔结构的角度探究了玄武岩纤维对再生混凝土抗氯离子渗透性能影响的微观机理。结果表明,玄武岩纤维显著提高了再生混凝土抗氯离子渗透性能,其中玄武岩纤维掺量为0.2%,粗骨料质量替代率为50%时改善效果最好且优于普通混凝土。基于FTIR发现玄武岩纤维是通过改变再生混凝土水化产物C-S-H的聚合度和CaCO₃的生成而改善其抗氯离子渗透性能。通过MIP得出最优组合掺量下,再生混凝土的孔径分布得到优化,孔隙率最小,进而提高了其抗氯离子渗透性能。     

外加剂与水胶比对混凝土氯离子渗透性的影响

氯离子渗透性能是评价混凝土尤其是水灰比较低的高性能混凝土耐久性的重要指标,反映混凝土抵抗周围环境中的氯离子侵入和腐蚀的能力.CCES01-004标准和GB/T50476-2008标准中将氯离子侵入性指标作为混凝土耐久性的一种控制方法.本文研究了外加剂与水胶比对混凝土氯离子渗透性的影响,并对试验结果进行了分析.基于Luciano和Miltenberger的数学模型对混凝土的氯离子扩散系数进行了预测,并指出了该模型存在的不足之处.     

静水压力下超高性能混凝土的抗氯离子渗透性能

本文通过氮气吸附和脱附试验对超高性能混凝土(UHPC)的孔结构进行分析,研究了钢纤维体积掺量和矿物掺合料体积掺量对UHPC在不同静水压力作用下氯离子传输行为的影响,并结合扫描电镜和能谱仪进行UHPC的微观形貌分析。结果表明:钢纤维的掺入增大了UHPC基体孔隙体积,矿渣的掺入能够降低基体孔隙率,早期蒸养后再标准养护至28 d时,大量掺入粉煤灰会使总孔隙率增大;随着静水压力的增大,同一深度下的氯离子浓度和表观氯离子扩散系数也增大,在2 MPa作用下更为显著;自由氯离子含量和总氯离子含量呈线性关系,钢纤维的掺入降低了氯离子结合能力,而矿渣和粉煤灰的掺入能有效提升氯离子结合率,氯离子结合率最高可达到46.29%;扫描电镜和能谱分析试验发现钢纤维锈蚀仅发生在UHPC表面。     

PVA对改善再生混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

通过电通量试验方法,测定了再生混凝土(RAC)试件抗氯离子渗透性能,研究了聚乙烯醇(PVA)的掺入对RAC抗氯离子渗透性能的影响,同时对比分析了PVA聚合度分别为1788、2488、2688时对RAC的改善幅度.结果表明,在本试验材料配合比下,RAC抗氯离子渗透性较普通混凝土(NAC)降低了26.1％,掺入PVA可较明显提高抗氯离子渗透性.不同聚合度PVA改善效果不同,聚合度为1788、2488、2688的PVA对RAC抗氯离子渗透性能分别提升33.1％ 、42.5％ 、45.2％.综合考虑抗氯离子渗透性、溶解性及粘结性等因素,本试验认为RAC中掺入PVA最合适聚合度为2488.     

兰新铁路第二双线混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

基于对兰新铁路第二双线混凝土耐久性分析,研究了矿物掺合料掺量、砂的粗细程度、石子表面特征、环境条件与养护方法对兰新铁路第二双线混凝土抗氯离子渗透性能的影响.研究结果表明:矿物掺合料的掺入会提高混凝土的抗氯离子渗透性,且不同种类的矿物掺合料复掺时存在最优掺量,就文中混凝土,粉煤灰和矿渣粉掺量为15％时,混凝土的氯离子渗透性最低;此外,混凝土抗氯离子渗透性随砂的细度模数增大、石子破碎面所占比例降低而降低;保温材料能降低混凝土内外温差,因此昼夜大温差条件下,保温保湿养护的混凝土抗氯离子渗透性优于仅保湿养护的混凝土.     

PVA-ECC抗折强度与氯离子渗透性能试验研究

通过抗折强度试验与非稳态氯离子快速迁移方法对11组PVA-ECC试件进行研究,分析粉煤灰掺量及纤维掺量对PVA纤维水泥基复合材料抗折强度与氯离子渗透性能的影响.结果表明:试块抗折强度随粉煤灰掺量的增加而降低,随纤维掺量的增加而提高.当粉煤灰掺量为45％～50％、纤维掺量在1.5％～1.75％之间时,材料氯离子扩散系数最小.     

矿物掺合料与化学外加剂影响混凝土抗氯离子渗透性的试验研究

通过对江苏沿海地区(南通)盐渍土环境下常用外加剂(减水剂、早强剂、引气剂等)及掺入不同品种矿物质超细粉(普通水泥、粉煤灰、矿渣等)对混凝土结构抗氯离子渗透性的影响进行了试验研究,得出外加剂及矿物超细粉对混凝土抗氯离子渗透性的影响规律,并从微观的角度进行机理分析.结果表明:外加剂及矿物超细粉可明显提高混凝土抗氯离子渗透的能力,但各种外加剂及矿物超细粉的影响程度有所不同.     

引气混凝土抗氯离子渗透性及其微观孔结构

研究了不同混凝土含气量和水灰比下混凝土的抗压强度和氯离子扩散系数变化,以及相应的孔结构特性.结果表明:引气剂掺量影响混凝土的气泡分布和孔道连通性;适量引气剂有助于增加混凝土中独立、封闭、分布均匀、稳定的微小气泡数量,降低孔隙之间的连通性,进而提高混凝土的抗氯离子渗透性能,含气量为5%的C30混凝土的氯离子扩散系数仅为C30基准混凝土的69.52%,并且相对于C30混凝土,此效应对C50混凝土的作用的效果更加明显.     

水泥基材料氯离子渗透性能研究

本文采用ASTM C 1202及NEL氯离子渗透性测试方法,水银浸入(MIP)孔结构测试方法,以强度、渗透性系数及孔结构特征为指标,分析了不同胶凝材料组成及不同配合比水泥基材料在氯离子作用下性能的变化,系统研究了水泥矿物组成、矿物掺合料种类对水泥基材料氯离子渗透性能的影响;对比分析了高性能与传统水泥基材料在氯离子渗透下抵抗破坏的能力及其失效机理。     

贯入法检测砌体外加钢筋网砂浆面层砂浆强度研究

通过研究贯入法检测砌体外加钢筋网砂浆面层工程中砂浆强度,依据现行《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》中砂浆测强曲线,对规范中回归方程进行修正,得到适用于贯入法检测砌体外加钢筋网砂浆面层工程中砂浆强度的回归方程式。     

稀硫酸侵蚀水泥砂浆的附面层效应试验研究

硫酸侵蚀水泥砂浆的产物会附着在试件表面形成附面层并对侵蚀带来阻滞效应.为研究附面层效应对反应速度的影响,用稀硫酸分2批对水泥砂浆进行为期2300 h的长期浸泡试验,为尽量消除附面层的积累,对其中一批试件采取定期轻刷表层去除附着层并更换浸泡液的长期浸泡方式,对另一批采取不去除附着层也不更换浸泡液的常规浸泡方式.试验获得了按硫酸消耗量计算的不同时间的腐蚀量,在此基础上结合溶解反应模型推算了不同时间砂浆材料的表观扩散系数,获得了不同批次表观扩散系数随浸泡时间的变化规律.结果表明,受附面层效应的影响,表观扩散系数按时间的幂函数规律降低,而且无论是否更换浸泡液,均会产生附面层效应并导致表观扩散系数降低,通过更换浸泡液和去除附着层的方式,可降低附面层效应的影响.     

膨润土和玄武岩纤维改性水泥砂浆的防渗抗裂性能

为解决当前水泥砂浆防渗抗裂能力较差的问题，本文研制了一种新型水泥砂浆材料。通过制备不同掺量下的膨润土和玄武岩纤维改性水泥砂浆，测试其抗渗性能和抗裂性能，并对水泥砂浆的微观机理进行分析。结果表明，在水泥砂浆中加入膨润土、玄武岩纤维后，可增强其抗渗性能和抗裂性能。当混掺4%(质量分数)膨润土和0.4%(质量分数)玄武岩纤维时，水泥砂浆抗渗压力值最大，较未掺膨润土和玄武岩纤维时可提高61.11%,抗渗等级为P8级；同时，掺入膨润土和玄武岩纤维后的水泥砂浆裂缝降低系数可以达80%以上，抗裂等级属于Ⅰ级，裂缝的特征表现为“少、细、短”。混掺膨润土和玄武岩纤维使水泥砂浆的密实度增加，裂缝和孔洞减少。膨润土和玄武岩纤维的掺入未改变水泥砂浆的水化产物种类，但使氢氧化钙的结晶度降低，促使水化硅酸钙凝胶生成。     

改性偏高岭土复合粉煤灰对混凝土抗渗性能的影响

将经改性的偏高岭土(MMK)与超细粉煤灰(FA)复合,以低于10％的总掺量内掺到混凝土中,研究了掺入前后和不同掺量对混凝土的工作性能、力学性能、电通量和氯离子扩散系数的影响.并运用压汞、TG-DSC耦合分析和SEM照片等方法,对其影响机理进行了探讨.结果表明:低掺量改性偏高岭土复合粉煤灰对混凝土抗氯离子渗透性能有显著的改善;对混凝土工作性能影响较小,能提高混凝土各龄期抗压强度;可以优化混凝土的孔结构和水泥石-集科界面过渡区.     

微观表征法研究煤矸石改性水泥砂浆水化机理

在水泥胶砂中掺入适当配比的煤矸石可以增加水泥砂浆的强度,尤其是早期强度.与不添加煤矸石的基准砂浆相比,煤矸石的掺量为9%时,砂浆3 d抗压强度提高1.0 MPa,28 d抗压强度提高2.0 MPa.XRD、TGA-DTA和SEM分析证实:加入煤矸石促进了水泥砂浆7 d早期水化反应,生成水化产物钙矾石、C-S-H凝胶、AFm和氢氧化钙,且水化产物的数量亦不同,各产物的晶型结构也不相同,改性后水化产物增多,水化速率加快,因而影响砂浆的宏观力学强度.     

焙烧水滑石对砂浆中氯离子渗透的影响

通过3.5%NaCl溶液连续浸泡的方式,从砂浆的孔隙结构和氯离子结合能力两个方面,研究了CLDHs的掺加对水泥砂浆抗氯离子渗透的影响,结果表明:与空白砂浆相比,随CLDHs的掺量增加,砂浆强度在一定程度上有所降低,但孔隙结构密实度相应提高;CLDHs的掺加能够显著提高砂浆的抗氯离子侵蚀能力,砂浆氯离子结合能力提高了20%~36%,氯盐浸泡28 d氯离子的渗透深度减小了26%~35%,且CLDHs掺量不宜过大,以占胶凝材料的3%左右为宜.     

硅灰改性水泥/石灰砂浆微观结构的研究

以水泥和石灰为胶凝材料,中细砂为集料,再掺加有机聚合物流化剂制成水泥/石灰砂浆,水泥/石灰砂浆中添加外加剂的文献资料很少,通常是有关水泥砂浆的研究.本实验用硅灰取代10%(质量分数)的普通硅酸盐水泥,水泥、石灰和砂子的质量比为3:1:12,外加有机聚合物对砂浆改性,利用扫描电子显微镜、能谱仪和压汞仪对浆体进行微观分析.分析结果显示,由于硅灰的加入,浆体内部水化产物在早期先以Ⅲ型C-S-H凝胶的形式出现,随后,Ⅲ型和I型的C-S-H凝胶以并存的形式在水化后期出现;正如预期的那样,试样的总的孔隙率也比没加硅灰前有了大幅度的下降,而抗压强度的提高在水化后期才表现出来.