冻融-碳化耦合作用下矿渣-粉煤灰再生混凝土试验研究

通过在含有100%再生粗骨料的混凝土中同时掺入20%的矿渣和0%,15%,30%掺量的粉煤灰,并进行碳化、冻融和冻融-碳化耦合试验,研究冻融和碳化环境对再生混凝土耐久性的影响,对比分析试件抗压强度、质量损失率、相对动弹性模量、碳化深度的变化规律,建立冻融-碳化耦合作用下矿渣-粉煤灰再生混凝土抗压强度模型。结果表明:粉煤灰掺量为15%时,再生混凝土的抗冻性能最好,当冻融次数大于100次后,粉煤灰对再生混凝土抗冻性能的促进作用开始减弱;粉煤灰掺量越多,再生混凝土的抗碳化性能越弱,当粉煤灰掺量为30%时,其碳化深度是粉煤灰掺量为0试件的2倍以上;在冻融-碳化耦合环境中,冻融作用促进了碳化深度的增长,碳化作用加剧了矿渣-粉煤灰再生混凝土的冻融破坏;建立的矿渣-粉煤灰再生混凝土冻融-碳化耦合抗压强度模型能较好地反应冻融-碳化耦合环境下的抗压强度退化规律。     

冻融与硫酸盐复合侵蚀下粉煤灰混凝土的耐久性研究

通过分析混凝土表观变化形态、抗压强度和相对动弹性模量随冻融循环次数变化的规律,讨论了不同粉煤灰掺量混凝土(0、10%、20%)与5%Na_2SO_4溶液耦合作用下的损伤劣化机理。借助SEM和XRD技术研究了混凝土微观结构和侵蚀产物发展演化规律,并综合热分析技术定量分析了不同粉煤灰掺量对混凝土抗冻融与硫酸盐复合侵蚀能力的影响。结果表明:在冻融试验终止时,10%、20%粉煤灰掺量混凝土强度损失率分别为60.36%、83.67%,10%粉煤灰掺量相对于20%粉煤灰掺量混凝土具有良好的抗冻性。在冻融循环100次前,混凝土试样相对动弹模量一直处于递增状态。在硫酸盐侵蚀条件下,混凝土中钙矾石含量要多于石膏。在冻融循环50次时,不同粉煤灰掺量混凝土试样中侵蚀产物含量大小排序为:20%粉煤灰未掺粉煤灰10%粉煤灰。     

冻融环境下钢筋与粉煤灰混凝土的粘结性能

通过对内贴应变片钢筋的直接拔出试验,分析冻融作用下粉煤灰掺量对钢筋与粉煤灰混凝土间粘结性能的影响,得出冻融循环作用对钢筋与粉煤灰混凝土之间粘结性能的影响规律。试验结果表明:钢筋与粉煤灰混凝土的粘结强度随粉煤灰掺量的增加而降低;当粉煤灰掺量一定时,随着冻融循环次数的增加,混凝土强度有所下降,钢筋与粉煤灰混凝土间极限粘结强度降低;当粉煤灰掺量较大,达到40%时,随冻融次数的增加,钢筋粉煤灰混凝土试件极限粘结强度的下降幅度明显减缓,极限粘结强度对应的滑移量增大。表明掺入较多粉煤灰可使试件的冻融损伤现象得到缓解,冻融环境下钢筋混凝土的粘结性能得到提高。     

媒体重头文章概览

正《粉煤灰综合利用》05/2019掺粉煤灰建筑混凝土在冻融-干湿循环作用下的碳化性能研究为了探究复杂环境下粉煤灰混凝土的碳化性能,对掺0、10%、20%以及30%粉煤灰混凝土进行了基准碳化、冻融-碳化、干湿-碳化和冻融-干湿-碳化耦合损伤试验。研究结果表明:动弹性模量随循环次数的增加逐渐减小,相同环境和循环次数下,20%粉煤灰掺量时的动弹性模量最大;干湿循环对粉煤灰动弹性模量的影响大于冻     

冻融环境下引气粉煤灰混凝土性能研究

进行了快速冻融作用下的混凝土室内模拟试验,研究了冻融循环作用下混凝土的质量变化和动弹性模量变化规律。试验结果表明:水胶比、粉煤灰掺量及引气剂掺量均是影响混凝土抗冻性的重要因素。通过分析试验数据,进而建立了考虑水胶比、粉煤灰掺量及引气剂掺量的冻融循环后混凝土质量变化模型和动弹模量变化模型,与试验结果拟合精度较高。这些结论为冻融环境下混凝土耐久性研究提供了参考和依据。     

寒区公路泡沫混凝土抗冻融性能试验研究

通过改变泡沫混凝土的水胶比、水泥掺量、粉煤灰掺量及矿粉掺量,测试冻融循环作用下试件抗压强度,利用正交实验选出最优方案和最显著因素,并通过F50冻融循环试验,分析冻融循环后的冻融质量损失率与冻融强度损失率规律。结果表明：经历冻融循环作用后,相较未涂防水涂料的泡沫混凝土,外涂有机硅烷防水涂料的泡沫混凝土抗压强度高出10%左右;无论试件涂刷有机硅烷防水涂料与否,正交实验选出的最优组合均为A1B3C3D1;所设计的9组试样均满足F50冻融循环试验要求。     

粉煤灰混凝土冻融破坏机理研究

研究了不同粉煤灰掺量，冻融方式和混凝土组成材料的变化对混凝土在冻融循环中损伤程度的影响，证明了C30，C50掺粉煤灰混凝土的冻融破坏机理主要是结冰压力破坏，从而为粉煤灰混凝土抗冻性和耐久性的改善措施提供了依据。     

钢纤维活性粉末混凝土抗冻性能试验研究

通过试验以钢纤维0%,0.5%,1%,2%,3%五种不同掺量掺入活性粉末混凝土中,研究了钢纤维对混凝土抗冻性能的影响规律,试验冻融循环次数和钢纤维体积率对钢纤维混凝土冻融后相对动弹性模量变化、质量损失和劈裂强度损失的影响,分析了冻融环境下钢纤维对混凝土的增强机理。结果表明,活性粉末混凝土在冻融循环作用下,掺入钢纤维可以改善活性粉末混凝土的抗冻性能。钢纤维以2%的掺量与粉煤灰、硅灰复合掺入混凝土中,可以配制高抗冻性能的活性粉末混凝土。     

透水混凝土盐溶液冻融破坏特性及机理研究

为研究不同掺合料及盐溶液对透水混凝土基本力学性能的影响,分别进行清水、氯盐和硫酸盐条件下的冻融对比试验,采用质量损失率和强度损失率评价其抗冻融破坏特性,通过矿物分析研究其破坏机理。试验结果表明:在100次清水冻融循环内,透水混凝土质量损失和强度损失呈线性增大;复掺粉煤灰、硅灰组优于单掺硅灰组及基准组;掺合料对强度损失率的改善优于对质量损失率的改善。不同盐溶液冻融后,凝胶结构表面产生不同种类的盐结晶,对复掺组透水混凝土抗冻性的影响顺序为:硫酸盐氯盐清水,100次冻融循环后,硫酸盐、氯盐冻融条件下透水混凝土的强度损失较清水条件下分别平均增大了64.5%、27.9%。     

寒冷地区混凝土抗碳化性能的研究

通过对C30和C50混凝土试件进行冻融、碳化、冻融-碳化交替作用试验研究,结果表明,混凝土水胶比越小、强度越高,抗冻融与抗碳化性能越好;在混凝土中掺入适量(10％～20％)粉煤灰可以提高混凝土的抗冻融性能,大掺量粉煤灰(≥30％)对混凝土的抗冻融性能与抗碳化性能都不利;混凝土经冻融与碳化交替作用后,其抗冻融性能有所改善,但对混凝土抗碳化性能极为不利.     

粉煤灰加气混凝土的耐久性研究

研究了不同环境条件对粉煤灰加气混凝土耐久性的影响,认为碳化、冻融循环和干湿循环是引起粉煤灰加气混凝土长期性能劣化的主要原因。粉煤灰加气混凝土抗冻融循环能力较差,在碳化和干湿循环作用下,抗压、抗拉和抗折强度有不断降低的趋势;无论自然碳化还是人工碳化,碳化后的粉煤灰加气混凝土试件的抗压强度与未碳化试件的相比均有不同程度的降低,碳化系数小于1。     

冻融前后混凝土碳化性能试验研究

通过对四种不同配合比的混凝土先后进行冻融循环试验(0、50、150次)和加速碳化试验(0、1、2周),研究冻融前后混凝土碳化性能变化情况.结果表明:冻融循环增大了混凝土孔隙率,加速了碳化进程,循环次数越多,加速作用越大;在冻融和高浓度CO2环境下,粉煤灰的掺入增加了混凝土碳化量,并造成较大强度损失,对混凝土结构不利;碳化使混凝土抗压强度略有提高,但不足以弥补冻融造成的强度损失,水灰比越大,强度损失越大.对混凝土结构进行耐久性设计和使用寿命预测时,必须考虑冻融、碳化及其它因素的复合作用.     

Accelerated carbonation and testing of concrete made with fly ash

An accelerated carbonation test was carried out in order to assess the carbonation of fly ash (FA) concrete. The process of carbonation was accelerated using a controlled environment. The concrete mixtures made with 0, 50 and 70% replacement of normal Portland cement (NPC) with fly ash were prepared. Water–cementitious material ratios were ranged from 0.28 to 0.55. Some concrete mixture was also made with a superplasticizer. Comparisons were made to evaluate the influence of FA on the carbonation of concrete. The laboratory test results showed that FA concrete made with 70% replacement ratio was carbonated more than that of 50% FA replacement concrete and normal Portland cement (NPC) concrete. In contrast, 50% FA replacement concrete showed lower or similar carbonation to NPC concrete. Before exposing the concrete to the accelerated carbonation testing, the longer initial curing period resulted in lower carbonation depth. The effect is more marked with moist curing. The statistical analyses results showed a strong correlation between the carbonation depth and the strength of the concrete. The influence of the superplasticizer on the carbonation was found to be insignificant.     

粉煤灰细度对混凝土劣化性能的影响

研究了粉煤灰细度对混凝土初始坍落度、抗压强度、碳化性能、干湿循环损伤的影响。结果表明粉煤灰细度提高,混凝土初始坍落度降低,抗压强度增大;碳化时间相同时,随着粉煤灰细度的增加。混凝土碳化深度不断减小;粉煤灰细度的提高加剧了混凝土干湿循环损伤的程度。     

掺粉煤灰和矿渣粉大流动度混凝土的碳化性能

研究了复掺Ⅱ级粉煤灰和同等细度矿渣粉且同时加入高交减水剂的大流动度（约180mm)混凝土的抗碳化性能。试验中改变了取代水泥量（最大为80％）及掺合料中粉煤灰和矿渣粉的比例等条件,混凝土碳化深度随时间的变化可用幂函数d=at^b表示,其中b值大多位于0．3－0．4,复掺可使取代水泥量提高,对设计寿命为50年的混凝土,在其他性能满足工程要求的条件下,仅就碳化性能而言,可掺加40％的粉煤灰,若采用粉煤灰与矿渣粉复掺,则在掺合料掺量分别为60％,70％及80％时,相应地可掺加40％,30％及15％的粉煤灰。     

粉煤灰粉磨前后制备混凝土的碳化行为对比

磨细粉煤灰具有较大的比表面积和良好的火山灰活性,掺入水泥混凝土中能有效改善水泥混凝土内部密实度,从而提高水泥混凝土的抗碳化性能。试验使用碳化深度法和碳酸钙含量测试法对粉磨前后粉煤灰制备混凝土的抗碳化性能进行了研究,并对其进行了对比分析。研究结果表明:相比于掺加未粉磨粉煤灰的混凝土,磨细粉煤灰制备的混凝土抗压强度和抗碳化性能均有明显提高,当粉煤灰掺量为20%时,混凝土的7 d碳化深度下降了30%左右。     

基于超声波测试的冻融循环作用下混凝土强度损伤演变研究

针对高寒地区混凝土抗冻耐久性问题,在混凝土中加入不同掺量的粉煤灰研究其抗冻性能,通过非金属声波检测仪进行冻融循环过程中混凝土强度无损测试,研究了冻融循环作用下混凝土强度损伤和动弹性力学参数的演化特征,分析了冻融循环过程中混凝土声波波速与力学性能变化规律.研究结果表明:掺入引气剂能够提高混凝土的抗冻性,相同引气剂掺量下,...     

A study on carbonation depth prediction for fly ash concrete

Carbonation of fly ash concrete is studied by using two types of fly ash with different CaO contents. It is observed that under natural exposure environments, the carbonation rate is the highest when specimens are exposed in the city. The decreased ratio of water to binder and fly ash content leads to a better carbonation resistance. For the same fly ash content, specimens of high-CaO fly ash show a better carbonation resistance than those of low CaO fly ash. However, when compared at an equal strength, the effect of the type of fly ash on carbonation becomes insignificant. When comparing the carbonation results of concrete and mortar specimens, results of mortar show similar trends as those of concrete. However, the test results on mortar are worse by the use of fly ash than those of concrete. In addition, the carbonation tests in an accelerated environment are also conducted. It is found that there exist strong relations between carbonation depths of concrete exposed in natural and in accelerated environments. A mathematical approach to predict the carbonation depth in the natural environments is proposed based on the accelerated tests and the square-root-t-law.     

掺稻壳灰/硅灰混凝土的性能研究

研究了稻壳灰、硅灰、稻壳灰+粉煤灰、硅灰+粉煤灰对混凝土抗压强度、抗折强度、抗硫酸侵蚀能力和抗碳化能力的影响.结果表明:掺加5％～10％稻壳灰或硅灰有助于提升混凝土的抗压强度和抗折强度,且稻壳灰、硅灰掺量越高抗压强度越高,掺硅灰混凝土相对于掺稻壳灰混凝土的抗压和抗折强度更高,掺稻壳灰+粉煤灰、硅灰+粉煤灰试件的抗压和抗...