C50泵送混凝土孔隙分形与氯离子渗透特征

在对C50泵送混凝土孔隙特征和氯离子渗透特征的试验基础上,研究了孔隙分形维数与氯离子渗透的关系。研究表明,用孔50~550 nm孔径分形维数能够很好地反映泵送混凝土的氯离子渗透特征。随着孔隙的分形维数增大,凝胶孔增多,混凝土氯离子扩散系数显著降低。矿渣粉煤灰双掺的C50泵送混凝土总孔隙率最小,氯离子扩散系数最小,粉煤灰混凝土总孔隙率最大,分形维数最小,氯离子扩散系数最大。     

混凝土孔隙分形特征的研究

用分形理论对混凝土孔隙的特征进行了分析评价,尤其是对混凝土断面的扫描电镜照片,用分形几何的方法测试分析,得到了断面孔隙形貌的分形维数,可以直接用于描述混凝土孔隙的复杂程度。此外,采用压尔测孔方法测试了基准混凝土的孔分布曲线和掺加超细粉煤灰的混凝土的孔分布曲线,并用分形理论分析了其特征,得到了相应在的分形维数,评价了混凝土孔体积的分形特征,这些方法对描述水泥基多孔复合材料的孔隙特征十分有效。     

孔隙分形修正的混凝土中氯离子扩散系数

在已有的氯离子扩散理论和孔隙分形理论的基础上,提出小孔的孔轴线分形维数表征氯离子扩散的曲折度、大孔的孔表面分形维数修正孔隙率,并推导得到基于孔隙分形修正的氯离子扩散系数模型。通过分析龄期为14 d 和28 d 不同配比混凝土的基于孔隙分形的氯离子扩散系数模型的计算结果和快速氯离子扩散试验（ASTM C1202）电通量,发现两者之间有良好的线性关系。采用基于孔隙分形修正的氯离子扩散系数代入 Fick 第二定律的解析解,对试验后各组混凝土中不同扩散深度的氯离子浓度进行拟合,计算结果与实测值吻合情况较好。     

混凝土孔隙面分形特征与测试方法研究

为了更好地确定混凝土孔隙的面分形维数,完善混凝土孔隙分形的相关研究,采用液态硫磺浸渍样品,利用反光显微镜采集图片,并结合图像分析软件分析图片和处理数据,以获得不同龄期和不同掺和料下混凝土孔隙的面分形维数,并对面分形维数变化与强度变化之间的关系进行了探讨.结果表明:混凝土孔隙的面分形维数会随着龄期的变化而变化,不同掺量的掺和料会对面分形维数产生不同影响,但相同掺量、不同掺和料的面分形维数却变化不大;面分形维数与强度呈反比,两者具有一定相关性,且相关系数一般在0.90以上,掺和料的活性与掺量会对上述相关性产生不同影响.     

基于分形理论的氯离子扩散的研究

通过引入分形理论，对氯离子在混凝土中的传输机理进行分析研究，根据混凝土材料内部孔隙结构特征，建立分形扩散方程。     

再生混凝土抗氯离子渗透试验研究

北方寒冷地区的混凝土在服役期间均受氯盐影响,采用正交试验分析再生粗骨料、聚丙烯纤维和引气减水剂掺量对冻融前、后再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响,并分析其原因,同时确定了C30再生混凝七最佳配合比,为工程的实际应用提供依据.     

配制低氯离子渗透混凝土的技术方法

处于海水环境中混凝土耐久性问题已成为国际上混凝土研究领域的一大热点,尝试使用在混凝土中掺入二级粉煤灰作为矿物细掺料替代阻锈剂,即节约了成本,又可配制出低氯离子渗透混凝土,提高混凝土的耐久性。     

试验方法对混凝土抗氯离子渗透扩散性的影响

采用快速氯离子渗透试验方法,稳态电迁移方法和电导方法,对普通水泥混凝土、轻骨料混凝土及掺粉煤灰、矿渣,硅粉,偏高岭土和稻壳灰的混凝土进行了抗氯离子渗透扩散性试验研究。结果表明,三种方法得到的混凝土抗氯离子渗透扩散性的结论相类似,但在混凝土的氯离子渗透扩散性较低时,相互之间的规律性不大明显。ASTMC1202在许多情况下仍然可以采用,特别适用于不掺混凝合的混凝土。     

分形理论在我国混凝土材料科学研究中的进展

解释了分形的不同定义，综述了分形理论在我国混凝土材料科学研究中的进展情况，列出了在混凝土分形特征方面的研究成果，以推进分形理论在各个学科的迅速发展。     

混凝土孔结构分形特征的研究现状与进展

混凝土孔结构是一种分形介质,其孔形、面积、体积等均具有明显的分形特征,随着对分形理论和混凝土孔结构研究的深入,混凝土孔结构分形特征的研究取得了长足的进展.为探讨混凝土孔结构分形特征研究的发展方向,对现有研究成果进行了归纳总结,介绍了目前已建立的混凝土孔结构分维模型,并对现有相关文献中的重要结论进行了相应的评述,最后提出了混凝土孔结构分形特征研究领域中有待解决的问题.     

混凝土孔体积分形维数及其与氯离子渗透性和强度的关系

采用压汞法对含不同掺合料混凝土的孔分形结构进行了试验研究,测定了其孔体积分形维数,探讨了含不同掺合料混凝土的孔体积分形维数与氯离子渗透性能及强度的关系。结果表明:混凝土孔体积分形维数越大氯离子渗透系数越大;含不同掺合料混凝土的孔体积分形维数与氯离子渗透系数相关性由高到低依次为:粉煤灰矿渣石灰石水泥;含不同掺合料的混凝土的孔体积分形维数与强度相关性由高到低依次为:粉煤灰矿渣水泥石灰石。     

Compressive strength, chloride diffusivity and pore structure of high performance metakaolin and silica fume concrete

This study is to relate the mechanical and durability properties of high performance metakaolin (MK) and silica fume concretes to their microstructure characteristics. The compressive strength and chloride penetrability of the control and the concretes incorporated with MK or silica fume (SF) at water-to-binder (w/b) ratios of 0.3 and 0.5 are determined. The pore size distribution and porosity of the concretes are also measured. The effect of MK and SF on the interfacial porosity is discussed based on test results. It is found that MK concrete has superior strength development and similar chloride resistance to SF concrete, and the MK concrete at a w/b of 0.3 has a lower porosity and smaller pore sizes than the control (plain) concrete. The resistance of the concretes to chloride ion penetration correlates better with the measured concrete porosity than with the paste porosity. The differences between the measured and calculated concrete porosity is smaller for MK and SF incorporated concrete than for the control concrete, indicating an improvement in the interfacial microstructure with the incorporation of the pozzolanas. This difference is found to be related to the strength and chloride penetrability of concrete to some degree.     

混凝土分形特征研究的现状与进展

阐述了混凝土材料分形特征测试评价的重要性．介绍了国内外研究现状及目前获得的一些重要结论,对目前亟待解决的问题以及今后的发展方向进行了探讨。认为将分形理论与混凝土材料科学和工程技术有效结合,描述微观、细观层次下的精细结构与宏观层次下的力学行为和自相似特征是有效的。提出了混凝土材料分形学的研究重点在分形特征的测试与评价,只有建立在合理的测试评价的基础上,混沌分形学的作用才能有效发挥,混凝土分形特征的测试在水泥及其掺合料的粉体特征、硬化混凝土孔隙特征、混凝土材料的断裂特征、冻害损伤特征、混凝土骨料分布、碱集料反应裂纹、早期开裂和冻害后的裂纹等宏观分形特征以及显微结构分形特征等方面是成功的。此外,在新拌混凝土分形特征测试评价方面的描述很少,从混沌动力学特征角度研究的内容不多,在混凝土孔结构与渗透特征方面也有较大的研究空间。     

Relationship between average pore diameter and chloride diffusivity in various concretes

Since concrete is a heterogeneous composite material which is composed of cement, aggregate, mineral admixture, and so on, the microstructure of concrete is very important to predict transport property associated with the durability of concrete. In this paper, 12 concrete specimens composed of six types of Portland and blended cements with water–binder ratios of 40% and 50% were manufactured to investigate the characteristics of capillary pores using mercury intrusion porosimetry technique and examine measurements of chloride diffusivity in concrete regard to electric potential. The average pore diameter of concretes decreased in the following order: (1) low heat cement, (2) ordinary Portland cement and sulfate resistant cement, (3) blended cement with 40% of slag, (4) blended cement with 60% of slag and, (5) ternary based cement. On the other hand, chloride diffusivity decreased in the following order: (1) low heat cement, (2) ordinary Portland cement and sulfate resistant cement, (4) blended cement with 40% of slag, (3) blended cement with 60% of slag and ternary based cement, indifferently from water–binder ratio. From the result of regression analysis, the chloride diffusivity increased with the average pore diameter presenting a very satisfactory correlation factor exceeding 0.91.     

长龄期粉煤灰混凝土氯离子扩散系数的试验研究

通过电导率法研究了水胶比、骨料含量、粉煤灰掺量和龄期对混凝土氯离子扩散系数的影响。测试结果表明,混凝土氯离子扩散系数随着水胶比的减小或骨料含量的增大而减小。粉煤灰的掺入显著增大了混凝土的抗氯离子渗透能力,最佳掺量为30%。从龄期的影响看,540 d内的混凝土氯离子扩散系数表现出显著减小的趋势,当龄期从540 d增加到1800 d时,混凝土氯离子扩散系数几乎维持不变。     

混凝土氯离子扩散性评价的交流阻抗法

如何延长氯盐环境中钢筋混凝土结构的使用寿命已经成为混凝土耐久性设计的主要目标。通过交流阻抗法评价配合比、掺合料和表面涂层对混凝土氯离子扩散性的影响,基于试验结果,定量分析了混凝土交流电阻随水灰比、最大骨料直径、骨料级配、粉煤灰掺量、耐蚀剂和表面涂层的变化特性,并给出了相应的解释,发现水灰比、骨料级配、粉煤灰和表面涂层对交流电阻的影响较大,这些结论可为钢筋混凝土结构的耐久性设计提供理论依据。     

人工气候环境下混凝土氯离子扩散系数衰减速率

根据人工气候环境下的混凝土侵蚀试验测得的混凝土氯离子浓度,基于Fick第二定律,分别计算了侵蚀40、80、120、160、200d后的混凝土氯离子扩散系数,证实了氯离子扩散系数随侵蚀时间增大而减小;引入混凝土氯离子扩散系数衰减速率的概念,并分析计算得到了不同侵蚀时间的氯离子扩散系数衰减速率及其与时间的关系模型.计算结果表明:在人工气候环境下,随侵蚀时间的延长,混凝土氯离子扩散系数衰减速率相应减小.     

真空脱水混凝土抗氯离子侵蚀性能研究

提出了制作真空脱水试件的试验方法;分析了真空脱水、粉煤灰和减水剂对混凝土抗氯离子侵蚀能力的影响;推断出运用真空脱水技术能改善混凝土抗氯离子侵蚀的性能,粉煤灰的掺量对混凝土抗氯离子侵蚀能力产生有利影响.