粉煤灰混凝土气体渗透与微观结构的时变相关性

通过压差稳定法的气体渗透性测试设备测试了试验混凝土的气体渗透系数,同时采用压汞法测定了混凝土的微观结构参数。分析粉煤灰掺量对混凝土气体渗透时变性的影响,并建立不同养护龄期下混凝土的气体渗透系数和粉煤灰掺量的计算模型。结果表明:随着养护龄期的延长,混凝土气体渗透系数随粉煤灰掺量的增加下降更加明显;混凝土的气体渗透系数可以通过幂函数的形式进行有效表征,其时间衰减系数随粉煤灰掺量的增加而增大;粉煤灰混凝土的总孔隙率和临界孔径与气体渗透系数的相关性分别为0.748和0.913。     

不同矿物掺合料对RPC抗氯离子渗透性的研究

为研究不同矿物细掺合料对活性粉末混凝土氯离子渗透系数的影响,采用NEL法比较硅灰和粉煤灰双掺、硅灰和石英粉双掺、硅灰和粉煤灰及石英粉互掺、硅灰和硅微粉双掺共4组RPC不同的抗氯离子系数。研究结果表明:氯离子渗透系数随养护龄期的增加而减小;随着养护温度的提高而减小;当在同一养护条件下,粉煤灰的掺入对氯离子扩散系数影响不大;石英粉和硅微粉的掺入会提高氯离子渗透系数,复掺石英粉和粉煤灰能降低氯离子渗透系数。     

粉煤灰掺量对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

研究分析了粉煤灰掺量对混凝土抗氯离子渗透性的影响,并进行了电镜、X衍射和压汞测孔微观分析.结果表明:粉煤灰掺量对混凝土抗氯离子渗透性的影响随龄期不同而不同:7 d龄期时,随着粉煤灰掺量逐渐增加,混凝土的抗氯离子渗透性能逐渐降低;28 d、56 d龄期时,粉煤灰掺量小于40%时,随着粉煤灰掺量的增加混凝土的抗氯离子渗透性能逐渐增强,掺量超过40%后,电通量值有所增大.因此.40%的粉煤灰掺量是混凝土抗氯离子渗透的极限点.     

偏高岭土改善海工混凝土抗氯离子侵蚀性的效果及机理

以不同掺量偏高岭土单掺以及与粉煤灰、矿粉复掺制备混凝土,分别采用浸泡法和RCM法测试混凝土氯离子扩散系数,采用压汞法测试混凝土的孔结构;同时制备相应掺NaCl水泥净浆,采用自动电位滴定仪测试水泥浆中总氯离子和游离氯离子量,计算氯离子固化率,并通过XRD法分析其物相组成。结果表明,偏高岭土可显著降低混凝土氯离子扩散系数,其与粉煤灰或矿粉复掺时效果更优,且与粉煤灰复掺时对后期氯离子扩散系数的降低作用显著;偏高岭土提高了水泥浆对氯离子的固化率,提高掺量可改善固化效果;偏高岭土复掺粉煤灰或矿粉进一步增强了固化效果,且与粉煤灰复掺效果最优;偏高岭土细化了混凝土孔结构,降低了毛细孔含量,促进了含氯水泥浆中F盐的生成,从减少氯离子传输通道和提高氯离子固化作用两方面改善海工混凝土的抗氯离子侵蚀性能。     

再生混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

改变再生粗骨料掺量、粉煤灰掺量、水胶比等参数,研究不同配合比对再生混凝土抗氯离子渗透能力的影响规律。试验结果表明,降低水胶比对再生混凝土抗氯离子渗透性能有利;再生混凝土氯离子迁移系数随着再生粗骨料替代率的增大而增大,抗氯离子渗透性能下降。掺加粉煤灰可以改善再生混凝土抗氯离子渗透性能,对于早龄期再生混凝土粉煤灰掺量在10%~20%之间为宜。     

粉煤灰和矿渣对表观氯离子扩散系数的影响

采用自然扩散法测定了普通混凝土、粉煤灰混凝土和矿渣混凝土在高浓度的氯盐介质中浸泡180 d后的自由氯离子浓度分布,定量探讨了粉煤灰和矿渣掺量对混凝土氯离子扩散系数的影响规律.结果表明:混凝土的氯离子扩散行为能较好地符合Fick第二扩散定律,而且粉煤灰、矿渣混凝土的表观氯离子扩散系数较普通混凝土要小.进一步分析发现,混凝土的表观氯离子扩散系数与粉煤灰、矿渣的掺量之间符合一元二次多项式关系.     

粉煤灰混凝土耐久性探讨

比较分析各国对粉煤灰混凝土的渗透性、氯离子扩散系数及抗硫酸盐腐蚀的性能、碳化与抗冻性研究,指出粉煤灰混凝土的渗透性比普通混凝土大,但其在水中养护时间较长时,渗透性会降低,但粉煤灰混凝土的氯离子扩散系数比普通混凝土低,因此,用于海洋工程是大有希望的．利用深圳和东莞地区的粉煤灰作为掺合料制备混凝土以达到抗海水侵蚀的效果急待深入研究．     

海洋大气中氯离子在粉煤灰混凝土中的传输规律

为了实现海洋大气环境中粉煤灰混凝土耐久性使用寿命的预测,从氯离子在人工模拟海洋大气环境中粉煤灰混凝土中的传输试验出发,结合氯离子在非饱和多孔介质中的传输机理,研究海洋大气环境下混凝土内部微环境（微环境温度和相对湿度）及粉煤灰掺量对氯离子传输速率的影响程度,并与人工模拟海洋水下环境试验结果进行对比分析.研究结果表明：1) 在海洋大气环境与海洋水下环境下,氯离子在粉煤灰混凝土中的扩散模型形式上一致,粉煤灰的掺入对氯离子传输能力有一定的影响,但不会改变氯离子在混凝土中的传输机理.2) 当粉煤灰掺量一定时,微环境相对湿度越高（微环境温度一定）,海洋大气环境氯离子扩散系数越大;但微环境温度(微环境相对湿度一定)对海洋水下环境和海洋大气环境中氯离子迁移的影响程度不同.3) 粉煤灰掺量(微环境温度、相对湿度一定)对海洋水下环境和海洋大气环境氯离子扩散系数的影响规律不同.     

纤维碱矿渣混凝土抗氯离子渗透性能研究

制备碱矿渣和普通硅酸盐水泥两种系列的混凝土,对比分析聚丙烯纤维及粉煤灰对这两种体系混凝土渗透性能的影响规律,结果表明:随着龄期的延长,氯离子渗透系数均呈降低的趋势,单掺纤维或粉煤灰并不能提高碱矿渣混凝土的抗氯离子渗透能力;粉煤灰与纤维复掺后,碱矿渣混凝土的抗氯离子渗透能力仍低于纯碱矿渣混凝土,即二者复掺亦不能提高碱矿渣混凝土的抗氯离子渗透能力。     

基于渗透性的混凝土力学和耐久性能指标相关性试验

通过开展掺矿物掺和料混凝土力学和耐久性能指标的试验测试,研究不同龄期混凝土氯离子扩散系数与单方水泥用量、单方胶凝材料用量、立方体抗压强度、碳化深度以及动弹性模量间的相关关系.试验结果表明:单方胶凝材料用量与84 d龄期混凝土氯离子扩散系数线性相关性良好;混凝土氯离子扩散系数均随立方体抗压强度的提高而降低,84 d立方体抗压强度与不同龄期混凝土氯离子扩散系数线性相关性良好;混凝土氯离子扩散系数均随碳化深度的提高而提高,碳化深度与84 d龄期混凝土氯离子扩散系数线性相关性良好;不同龄期混凝土氯离子扩散系数均随84 d龄期动弹性模量的提高而降低.     

矿物掺合料对自密实混凝土抗氯离子渗透性的影响

耐久性是自密实混凝土（SCC）的重要性质。本文应用电通量法研究了掺粉煤灰、矿渣的SCC抗氯离子渗透性能,通过对单掺和复掺时SCC电通大小的分析发现：粉煤灰和矿渣都能改善SCC的抗氯离子渗透性能,矿渣提高SCC的抗氯离子渗透性能要优于粉煤灰,二者复掺对SCC抗氯离子渗透的复合叠加效应并不明显。其机理是粉煤灰和矿渣提高水泥石密实性,强化混凝土界面过渡区,粉煤灰、矿渣物理化学吸附作用能固结Cl-,降低Cl-渗透性。SCC中掺入掺合料能减少离析、避免泌水,达到自密实效果,粉煤灰对混凝土流动增大的作用效果要优于磨细矿渣的效果。掺合料复掺对自密实混凝土强度具有复合叠加效应,混凝土28 d强度等级可提高1～2级。     

用电阻率法评定混凝土的氯离子渗透

混凝土电阻率是单位长度单位面积混凝土抵抗电流通过的能力,它反映了混凝土的密实度和孔结构,同时氯离子电通量和渗透系数也与混凝土的孔结构相关。本文通过测定和比较水泥混凝土的电阻率、电通量及氯离子的扩散系数,建立了它们之间的定量关系,并从微观结构上用孔隙率参数分析了电阻率和电通量及氯离子的扩散系数之间的内在相关性及物理意义。采用电阻率法不仅可以静态测定混凝土的密实度和抵抗氯离子的能力,还可以动态监测钢筋混凝土在海水中腐蚀损伤的失效过程。     

箱梁C55高性能混凝土的抗裂性与耐久性研究

通过绝热温升、平板开裂、温度-应力开裂、收缩徐变及氯离子扩散系数、电通量、抗冻性等试验,对比研究了4个箱梁C55混凝土配合比的早期开裂敏感性与长期变形性能及耐久性。结果表明,在箱梁C55高性能混凝土中掺入20%Ⅰ级粉煤灰或复掺15%粉煤灰与10%矿粉,提高了抗塑性收缩开裂和抗热开裂性能,降低了收缩徐变,增强了抗氯离子渗透性和抗冻性。掺入0.75 kg/m3的聚丙烯纤维,进一步改善了箱梁混凝土的抗裂性和耐久性。     

矿物掺合料对混凝土氯离子渗透扩散性研究

研究了不同种类、不同掺量的矿物掺合料对混凝土氯离子渗透性的影响,试验结果显示:单掺矿物掺合料(磨细粉煤灰、矿渣、硅灰)改善混凝土抗氯离子渗透能力,且改善效果硅灰最佳,磨细粉煤灰其次,矿渣最差.从机理上分析,矿物掺合料的火山灰效应改善了混凝土中水泥石与集料之间的薄弱界面,降低孔隙率,使孔细化,同时生成更多低碱度的C-S-H凝胶增加混凝土的Cl-固化能力,从而提高了混凝土抗氯离子渗透能力.     

矿物掺合料混凝土早期氯离子扩散系数的试验

目的 研究掺不同矿物掺合料及Na2SO4混凝土的Cl-扩散系数变化规律,分析其对混凝土早期孔结构的影响.方法 试件在标准养护条件下养护3 d、7 d、14 d、21 d,采用饱盐混凝土电导率(NEL)法测试混凝土氯离子扩散系数.结果 粉煤灰、矿粉混凝土早期的Cl-扩散系数随掺量的增加而增加;粉煤灰与掺Na2SO4粉煤灰混凝土的Cl-扩散系数差值随粉煤灰掺量的增加而增加;矿粉与掺Na2SO4矿粉混凝土的Cl-扩散系数差值在3 d、7 d随矿粉掺量的增加而增加,14 d、28 d差值接近于零;粉煤灰与矿粉混凝土的Cl-扩散系数的差值随掺量增加而增加;掺Na2SO4的粉煤灰与矿粉混凝土的Cl-扩散系数差值在3 d、7 d随掺量的增加而增加,14 d、28 d随掺量增加无明显变化.结论 掺合料的早期活性低于水泥,且粉煤灰低于矿粉;硫酸钠可激发掺合料的活性,但3 d、7 d矿粉混凝土的孔结构比粉煤灰密实,14 d、21 d基本相同,硫酸钠在14 d、21 d时激发作用已完成.     

重复载荷作用下矿渣混凝土的渗透性

采用WHY系列全自动应力试验机对混凝土试件施加最大载荷为0.4fcy(轴压强度)和0.8fcy重复5次载荷.混凝土卸载后,通过测定混凝土加速氯离子渗透实验中阳极溶液的氯离子浓度,分析磨细矿渣掺量、载荷和渗透时间的关系.氯离子渗透经过非线性阶段后,阳极溶液中氯离子浓度随时间延长呈线性增加.结果表明:施加最大载荷为0.4fcy重复5次的压应力后,不同配比混凝土渗透性均比相应未加载混凝土大;最大载荷提高到0.8fcy后,混凝土氯离子渗透性均进一步增大.掺入磨细矿渣可抑制载荷对混凝土渗透性的增大作用,矿渣掺量不超过30%时,掺量越大抑制作用越明显,掺量为40%时,抑制作用有所降低.     

矿粉与粉煤灰双掺在高性能混凝土配制中的应用

文章通过具体试验研究了单掺粉煤灰、双掺粉煤灰和矿粉条件下,混凝土强度及抗氯离子渗透性,其结果表明粉煤灰和矿粉双掺可以很好的配制出高性能混凝土。     

混凝土渗透性的原位测试与评价

利用离子迁移实验和混凝土表面电阻率两种实验方法原位测试5种钢筋混凝土箱梁保护层混凝土的氯离子扩散系数和混凝土表面电阻率,讨论原位测试结果与实验室里ASTM C1202电通量测量值的相关性,建立保护层混凝土氯离子扩散系数与混凝土表面电阻率之间的数学关系式,利用原位测试的氯离子扩散系数评价了钢筋混凝土箱梁在海洋环境条件中的使用寿命。研究结果表明,在稳态下混凝土结构表面保护层混凝土的氯离子扩散系数和混凝土表面电阻率与6h电通量具有较好的相关性,可以采用离子迁移实验和混凝土表面电阻率两种实验方法进行在原位测试和评价混凝土的渗透性,混凝土表面电阻率在工程应用上更为简便。     

粉煤灰混凝土孔隙结构对气体扩散能力的影响

通过压汞试验研究了粉煤灰掺量对混凝土孔径分布的影响规律,从气体在混凝土中的扩散机理出发,并结合压汞试验结果研究了粉煤灰掺量对气体O。及CO。在粉煤灰混凝土中扩散能力的影响．结果表明：粉煤灰等量取代水泥达45％时,混凝土总孔隙率、有害孔及多害孔（孔径〉50nm）的分孔隙率、最可几孔径及平均孔径均明显增大;0^2及Co^2气体在普通混凝土及粉煤灰混凝土中扩散时,在大多数孔隙（80％以上）中扩散属于过渡区扩散;在同等条件下气体CO。在粉煤灰混凝土中的扩散能力较气体O^2差;由于粉煤灰掺量对过渡区扩散孔分孔隙率占总孔隙率比值影响不大,导致粉煤灰掺量即使达到45％时对气体的有效扩散系数增大幅度不足】0％．     

掺合料混凝土干缩开裂的Cl~-扩散系数实验

目的 研究不同矿物掺合料及硫酸钠对混凝土干缩开裂的影响,以降低混凝土早期干缩和避免出现早期干缩裂缝.方法 根据NEL法采用自制装置,用电导率仪测试不同养护条件下混凝土的电导率,并转化成Cl-扩散系数,利用不同养护条件下扩散系数差值来反映混凝土早期干缩开裂程度.结果 粉煤灰、矿粉掺量分别低于10%、20%时,Cl-扩散系数差值低于基准混凝土的差值,且随掺量的增加而增加;粉煤灰混凝土Cl-扩散系数差值在7 d前上升趋势较明显;掺入Na2SO4后,Cl-扩散系数差值随龄期的增加而明显增加.结论 低掺量矿物掺合料对混凝土的抗干缩开裂有利,且随着掺量的增加而降低,粉煤灰混凝土的干缩开裂主要发生在早期;掺硫酸钠后矿物掺合料对混凝土的抗干缩开裂不利.