冻融-氯盐耦合作用下活性粉末混凝土耐久性试验研究

通过试验研究了活性粉末混凝土(RPC)在冻融循环和氯盐侵蚀耦合作用下的质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度和氯离子含量。结果表明,冻融循环和氯盐侵蚀耦合作用下,随着耦合次数的增大,RPC质量损失率迅速增加,相对动弹性模量、抗压强度迅速下降;随着扩散深度的增大,RPC氯离子含量逐渐下降;随着冻融循环次数的增加,RPC试件在不同深度处的氯离子含量逐渐增大。钢纤维的掺入有利于提高RPC抵抗耦合作用的能力,随着钢纤维掺量的增加,耦合作用后RPC质量损失率逐渐减小,相对动弹性模量降幅和抗压强度降幅均有所下降,抗氯离子渗透的性能增强。     

超细矿物掺合料混凝土抗盐冻性能的试验研究北大核心

试验研究了盐冻条件下超细矿物掺合料以及水灰比对混凝土的质量损失率、相对动弹性模量以及其表面剥蚀的影响。试验结果表明:水灰比对混凝土质量损失率有很重要的影响,水灰比小于0.4时混凝土的质量损失率有明显下降;单独掺加超细粉煤灰时混凝土的质量损失率以及动弹性模量损失率并未减小,但当复掺超细粉煤灰和矿粉时,混凝土质量损失率以及动弹性模量损失率有显著的下降;混凝土试件随着盐冻次数的增加,其表面剥蚀越来越严重。     

超细矿物掺合料混凝土抗盐冻性能的试验研究

试验研究了盐冻条件下超细矿物掺合料以及水灰比对混凝土的质量损失率、相对动弹性模量以及其表面剥蚀的影响。试验结果表明:水灰比对混凝土质量损失率有很重要的影响,水灰比小于0.4时混凝土的质量损失率有明显下降;单独掺加超细粉煤灰时混凝土的质量损失率以及动弹性模量损失率并未减小,但当复掺超细粉煤灰和矿粉时,混凝土质量损失率以及动弹性模量损失率有显著的下降;混凝土试件随着盐冻次数的增加,其表面剥蚀越来越严重。     

高强钢纤维混凝土抗冻性能试验研究

采用快冻法,研究了钢纤维掺量对高强混凝土抗冻性能影响规律。结果表明:普通高强混凝土抗冻性能达不到F400的要求;随冻融循环次数的增加,高强钢纤维混凝土相对动弹性模量没有下降趋势,即相对动弹性模量不适于评价其冻融损伤;适量钢纤维的掺入,可显著抑制混凝土质量损失率,保障其冻后抗压强度和劈拉强度。结合本次试验,钢纤维掺量为1.5%时,对混凝土抗冻性能改善效果最佳。     

NaCl除冰盐作用下混凝土的抗冻能力分析

通过存质量浓度为3.5%的NaCl溶液中的冻融循环试验,测试了普通混凝土、引气混凝土、粉煤灰混凝土和硅灰混凝土的相对动弹性模量和质量损失率,分析了不同混凝土的抗盐冻的能力.结果表明:适当的引气能够明显改善混凝土的抗盐冻性能,掺加20%粉煤灰时,混凝土仍具有较高的抗盐冻能力,掺量达到40%时混凝土的抗盐冻性能明显下降,掺加10%硅灰明显提高混凝土的抗盐冻能力.     

聚乙烯醇纤维水泥基复合材料的力学性能及抗冻性能试验研究

通过对11组聚乙烯醇纤维水泥基复合材料(PVA-ECC)试件的抗压强度、抗折强度及单面盐冻试验,探究粉煤灰掺量和纤维掺量对PVA纤维水泥基复合材料力学性能及抗冻性能的影响。结果表明:抗压强度与抗折强度均随粉煤灰掺量的增加而降低;纤维掺量对抗折强度影响较大,而对抗压强度影响很小。单面盐冻试验中,试件单位面积质量损失与相对动弹性模量损失率均随冻融循环次数增加而增长,粉煤灰掺量为45%~50%、纤维掺量为1.75%时,抗冻性能达到最佳。     

盐酸环境下粉煤灰混凝土的冻融循环衰减特性研究

为了获得盐酸环境下冻融循环对粉煤灰混凝土强度特性的影响,开展快速冻融试验对不同粉煤灰添加量的粉煤灰混凝土在不同pH值盐酸环境下的冻融循环衰减过程进行了研究。研究发现,粉煤灰混凝土的耐酸性能要明显优于普通混凝土,随着冻融循环次数的增加,盐酸环境下粉煤灰混凝土的抗压强度整体呈现衰减趋势,但是当粉煤灰的添加量较大、冻融循环次数较少时,其抗压强度明显增强。随着冻融循环次数的增加,盐酸环境的pH值越小,粉煤灰混凝土的抗压强度衰减也越明显。     

冻融-氯离子整体防水混凝土复合环境下性能的试验研究

本文测定了内掺硅烷乳液制备整体防水混凝土在冻融-氯离子(盐冻)复合环境下,不同冻融损伤后的质量损失率、相对动弹模量、抗压强度及其渗透性。结果表明,在冻融-氯离子复合作用下,混凝土试件的抗冻性能、力学性能均随着硅烷乳液掺量的增加而降低,但在一定冻融循环次数下,内掺硅烷乳液混凝土仍具有良好的抗渗透性。     

废弃砂浆粉对混凝土抗冻性能的影响

研究了废弃砂浆粉对混凝土抗冻性的影响,测试了不同水灰比及废弃砂浆粉掺量下冻融循环后混凝土的抗压强度、质量损失。结果表明,随着冻融次数增加,混凝土的质量损失率及抗压强度损失率增大,当水灰比低于0.44时,经25次冻融后,混凝土抗压强度略有升高;随着废弃砂浆掺量增加,混凝土的抗冻性能总体呈下降趋势,试验范围内,当水灰比低于0.44时,废弃砂浆粉掺量低于10%,可以提高混凝土抗冻性能。随着水灰比增加,相同条件下,混凝土的质量损失率及抗压强度损失率均呈增大趋势。     

素混凝土抗冻性能试验研究

为了进一步研究约束混凝土和无约束混凝土的抗冻性能差异,以约束混凝土模型为参照,制作相同配合比的素混凝土立方体块并在相同条件下进行0、20、40、60、100、120次的冻融腐蚀试验。主要分析冻融腐蚀下素混凝土试块抗压强度,质量损失以及吸水率等性能随冻融次数的变化规律,并建立素混凝土抗压强度和质量损失冻融损伤预测模型。试验结果表明:随冻融循环次数增加,素混凝土的抗压强度呈抛物线下降,干燥质量和饱水质量呈线性下降,而吸水率则呈双折线下降。从材料层次方面,粉煤灰对混凝土抗压强度损失,质量损失率和吸水率影响较大,而水灰比对以上指标影响较小。掺15%粉煤灰的抗压强度损失比不掺粉煤灰的混凝土大约20%~30%;质量损失率比不掺粉煤灰的大5%~6%,粉煤灰不利于抗冻性能。相同粉煤灰含量,低水灰比抗压强度损失,质量损失率和吸水率变化比高水灰比小,使用粉煤灰混凝土时易降低水灰比。     

冻融循环后水泥基复合材料力学性能的试验研究

为研究工程用水泥基复合材料(ECC)在冻融循环作用后的力学性能,采用快冻快融法对掺入不同类型纤维、不同纤维掺量的试件进行冻融循环试验,研究其在冻融循环作用下质量损失率、纵向相对动弹性模量、立方体抗压强度、抗折强度等力学性能。研究表明:随冻融循环次数增加,试件破坏越严重,质量损失率随冻融循环次数增加而增大,立方体抗压强度和抗折强度随冻融循环次数增加而下降。掺入纤维试件经过冻融循环作用后各方面性能均优于未掺纤维的水泥砂浆试件。体积掺量为2%的日本RECS15×12型PVA纤维的试件性能最好,质量损失率小于2%,纵向相对动弹性模量下降不到30%,且能保持较好的延性,抗冻等级高于F200,能够满足寒冷地区工程需要。     

煤矸石集料混凝土工作与力学性能研究

为研究煤矸石集料混凝土的工作与力学性能,通过开展不同煤矸石掺量和水胶比条件下煤矸石混凝土的抗压强度试验、收缩试验、抗冻性试验和抗氯离子渗透性试验,分析其抗压强度、收缩应变、质量损失率和电通量等基本力学指标的变化规律。结果表明:随着煤矸石掺量的增加,混凝土立方体轴心抗压强度逐渐增大,立方体抗压强度和收缩应变逐渐减小,抗氯离子渗透性先增大后减小。当煤矸石掺量为45%时,电通量减小至最小值,抗氯离子渗透性最强。混凝土的质量损失率均随着冻融循环次数的增加逐渐增加,煤矸石掺量越大,质量损失率越大,且抗冻能力衰减速率加快。     

不同条件下水工混凝土抗冻指标演化规律研究

水工混凝土抗冻性演化规律是确定寒区水工混凝土养护时机的先决条件,有助于延长寒区水工混凝土的使用寿命。基于此,文中对不同水灰比及不同石灰岩粉末掺量下,不同冻融循环次数与水工混凝土质量损失率、相对动态弹性模量等抗冻指标关系的演化规律进行研究。结果表明,水工混凝土的质量损失系数与冻融循环次数呈现正相关关系,且随着水灰比的增加及石灰岩粉末掺量的增加,其质量损伤衰变速率也有所增加。冻融循环次数越多,水工混凝土相对动弹性模量越低;水灰比越大,石灰岩掺量越高,其相对动弹性模量衰变速率更快。     

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。     

冰冻-氯盐循环下铁尾矿砂混凝土耐久性

为研究冬季使用除冰盐地区与冻融交替循环耦合作用下铁尾矿砂混凝土的耐久性能,配制质量分数为1%、3%、5%、7%、9%的Na Cl溶液,进行加速冻融循环试验,量测混凝土内部氯离子浓度分布以及不同盐冻循环次数下的质量损失率、相对动弹性模量和抗压强度。结果表明:冻融循环加剧混凝土内部氯离子的扩散,氯离子集中区域由2.5～7.5 mm扩大到了2.5～17.5 mm,其质量损失率与盐冻循环次数成正比,相对弹性模量与盐冻循环次数成反比,抗压强度与盐冻循环次数成反比,其变化程度大小均表现为3%NaCl溶液5%NaCl溶液7%NaCl溶液1%NaCl溶液9%NaCl溶液。     

大掺量粉煤灰混凝土在海水中冻融循环后的试验研究

为研究粉煤灰混凝土的抗冻性能,研究了水胶比为0.35,粉煤灰掺量为52%的大掺量粉煤灰混凝土在海水中的抗冻性能,利用混凝土快速冻融试验机,对海水中粉煤灰混凝土分别进行了0、100、200、300、400次快速冻融循环试验,并对冻融循环后的混凝土进行了单轴压力学性能试验。测得了冻融循环后混凝土的质量损失,动弹性模量以及单轴抗压强度。根据试验结果,系统地分析了冻融循环次数对大掺量粉煤灰混凝土单轴抗压强度的影响。结论表明:随冻融循环次数的增加,海水中大掺量粉煤灰混凝土的单轴强度逐渐降低,并具有一定规律性。这些结论可以为粉煤灰混凝土在寒冷地区海工混凝土构筑物的应用提供理论依据。     

玄武岩纤维混凝土抗盐冻性能试验研究

为了研究玄武岩纤维混凝土的抗盐冻性能,以纤维体积率、冻融循环次数为主要变化参数,在3.5%NaCl溶液中对玄武岩纤维混凝土进行了快速冻融试验。研究了不同纤维掺量和不同冻融循环次数下混凝土的质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度和抗折强度的变化规律;采用扫描电镜对混凝土盐冻循环前后的微观形貌进行观察,分析玄武岩纤维对混凝土抗盐冻性能的影响机理。结果表明:在盐冻循环作用下,玄武岩纤维的掺入能够有效降低混凝土的质量损失率,减缓其相对动弹性模量的降低,而且能减弱冻融损伤对混凝土抗压、抗折强度的影响;适量玄武岩纤维的掺入能抑制混凝土中裂缝的扩展,减少基体内孔隙、坑洞的数量,延迟初始裂缝和相互贯通裂缝的出现,抗盐冻能力优于普通混凝土。     

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。     

硫酸盐侵蚀与冻融循环耦合下碳纳米管混凝土材料腐蚀产物热分析

为了研究碳纳米管的掺量在硫酸盐侵蚀和冻融循环耦合作用后对混凝土试样腐蚀产物的影响,分别制备了碳纳米管掺量为0.05%、0.10%、0.15%的混凝土试样,并对混凝土试样进行了力学性能试验。通过TG-DSC热分析分别对龄期为28 d不同碳纳米管掺量的混凝土试样的水化产物以及不同耦合次数后混凝土试样、相同耦合次数后不同掺量混凝土试样的腐蚀产物进行了研究。试验结果表明:碳纳米管掺量为0.05%时,抗压强度提升最为明显;养护28 d时的碳纳米管混凝土的水化产物基本随碳纳米管的掺量的增加而逐渐增加;碳纳米管混凝土的腐蚀产物的含量随着耦合次数的增加逐渐增加;在相同耦合次数下,高掺量的碳纳米管混凝土试样的腐蚀产物要高于低掺量的碳纳米管混凝土试样。     

粉煤灰硅灰复掺对混凝土抗冻耐久性的影响研究

在硅灰掺量一定的情况下,研究粉煤灰硅灰复掺对混凝土抗冻耐久性能的影响。试验结果表明:保持硅灰掺量为10%,随着粉煤灰掺量从0%增加到20%,混凝土经冻融循环试验后强度损失率先减小,后增加。当硅灰掺量为10%,粉煤灰掺量为10%时,混凝土强度损失率最小,为2.6%,此时,混凝土28d抗压强度为44.9MPa,120d抗压强度为55.0MPa,综合考虑抗压强度与抗冻性能,建议粉煤灰硅灰二者掺量皆为10%。