水灰比与应力水平对混凝土氯离子渗透性影响

通过加速氯离子渗透试验，测定阳极溶液中氯离子浓度，分析了水灰比、应力水平和渗透时间的关系。混凝土水灰比越大，氯离子渗透的非稳定阶段越短，混凝土抗氯离子渗透性越差；相同应力水平下，混凝土水灰比越大，混凝土的残余应变越大，应力水平从0．4fu提高到0．8fu，混凝土的残余应变明显增大；施加5次0．4fu重复应力后，氯离子渗透的非稳定阶段显著缩短，混凝土抗氯离子渗透性降低，施加5次0．8fu重复应力后，混凝土抗氟离子渗透性进一步降低。     

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。     

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.     

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。     

应力对混凝土中氯离子渗透性的影响

采用电导率法测试C30和C60混凝土中氯离子的扩散系数,并参照CCES01-2004标准对氯离子的渗透性进行评价,结果表明:在应力作用下,氯离子在C30混凝土中的渗透性比在C60混凝土中弱;氯离子在拉应力作用下的渗透性比在压应力作用下强;在压应力作用下,氯离子渗透扩散系数随着应力比的增加先减后增,压应力比为0.35时,氯离子渗透性最小;在拉应力下,氯离子渗透扩散系数随着应力比的增加持续上升,当应力比到达0.35时,扩散系数急剧增大。综合考虑下,混凝土在应力比为0.35时,氯离子的渗透性最低,对混凝土耐久性影响最小。     

矿渣混凝土氯离子渗透的电化学阻抗谱分析

为改进传统的氯离子渗透混凝土深度测试技术,分析不同矿渣掺量对氯离子渗透深度的影响,通过多组不同矿渣掺量混凝土的氯离子渗透实验,并采用等效电路模型,对混凝土电化学阻抗数据进行了测试.结果表明,在混凝土中掺入矿渣能降低氯离子的渗透深度,氯离子渗透的深度与等效电路元件的拟合值有较强的线性关系.在电化学性能改变的基础上,通过分析不同矿渣掺量,可以预测混凝土中氯离子的渗透深度.     

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.     

盐碱溶液对混凝土氯离子渗透性能的影响

基于盐碱寒冷地区的工程环境与混凝土的配制特点,模拟配制了SA溶液,对水灰比、含气量和粉煤灰掺量三个参数对混凝土氯离子渗透性能的影响进行了正交试验研究.结果表明:氯离子渗透深度x与渗透时间t之间的关系可以拟合成幂函数x=atb来描述,且在显著性水平α=0.01下其相关关系显著;SA溶液中SO42-和Mg2+的存在对于Cl-的渗透具有一定的抑制作用,冻融循环在混凝土本体结构未破坏之前对于氯离子的渗透也具有一定的抑制作用;水灰比、含气量和粉煤灰掺量三个参数对浸于4.0%NaCl溶液、SA溶液、SA溶液并受冻融循环三种情况下氯离子渗透深度影响的顺序不同;随着水灰比的增大,氯离子渗透深度增大;粉煤灰能够抑制氯离子的渗透,且20%掺量的效果优于35%;含气量对于抵抗氯离子渗透存在不利影响,且未受冻融作用时,3.0%的影响更大.     

磨细矿渣和粉煤灰对高性能砼徐变性能的影响

为研究磨细矿渣和粉煤灰对高性能混凝土徐变性能的影响,在(20±1)℃、相对湿度为(60±5)%和33%的载荷水平下,测试了不掺磨细矿渣和粉煤灰的基准混凝土及磨细矿渣等量取代水泥量为30%、50%和80%、粉煤灰等量取代水泥量为12%、30%和50%、磨细矿渣和粉煤灰双掺等量取代水泥50%时高性能混凝土的徐变度。试验结果表明:磨细矿渣掺量为30%和50%时,磨细矿渣对混凝土徐变性能的影响不明显,当磨细矿渣掺量为80%时,混凝土抵抗徐变的能力大大下降,其1年的徐变度为基准混凝土的1.74倍;粉煤灰掺量为12%和30%时,混凝土抵抗徐变的能力随其掺量提高而增强,其1年的徐变度分别为基准混凝土的76%和46.5%;粉煤灰掺量为50%时,混凝土抵抗徐变的能力没有得到改善,其1年的徐变度为基准混凝土的102%;磨细矿渣和粉煤灰总取代率为50%时,双掺的徐变度明显低于单掺磨细矿渣或粉煤灰的情况。     

石粉含量对C80机制砂混凝土性能的影响

针对机制砂的石粉含量对混凝土抗渗性及体积稳定性的影响进行了相应研究。实验表明,C80机制砂混凝土的氯离子扩撒系数均较低,随石粉含量的增加,氯离子扩撒系数呈线性增长;弹性模量随石粉含量的增加有下降的趋势,5%含量以下时高于河砂混凝土;在早期,机制砂混凝土的干燥收缩随着石粉含量的增大而增大,而在60 d以后5%石粉含量混凝土的干缩最小,试验证明,石粉含量在7%以下时,机制砂混凝土耐久性与体积稳定性较好,与河砂混凝土相当,一定量的石粉不会对混凝土渗透性与体积稳定性产生不利影响。     

Effects of steel slag powder on workability and durability of concrete

The workability and durability of a type of sustainable concrete made with steel slag powder were investigated. The hydrated products of cement paste with ground granulated blast furnace slag（GGBFS） alone or with a combined admixture of GGBFS-steel slag powder were investigated by X-ray diffraction（XRD）. Furthermore, the mechanism of chemically activated steel slag powder was also studied. The experimental results showed that when steel slag powder was added to concrete, the slumps through the same time were lower. The initial and fi nal setting times were slightly retarded. The dry shrinkages were lower, and the abrasion resistance was better. The chemically activated steel slag powder could improve compressive strengths, resistance to chloride permeation and water permeation, as well as carbonization resistance. XRD patterns indicated that the activators enhanced the formation of calcium silicate hydrate（C-S-H） gel and ettringite（AFt）. This research contributes to sustainable disposal of wastes and has the potential to provide several important environmental benefi ts.     

Grey clustering theory to assess the effect of mineral admixtures on the cyclic sulfate resistance of concrete

Concrete specimens made with ordinary portland cement or ordinary portland cement incorporating fly ash with the replacement of 10% or 20%, ground blast furnace slag with the replacement of 15% or 30%, or 15% fly ash and 15% ground blast furnace slag were made and exposed to a cyclic sulfate environment. Concrete properties including relative dynamic elastic modulus, chloride ion diffusion coefficient, compressive strength and flexural strength were measured. Effect of mineral admixtures on the cyclic sulfate resistance of concrete was assessed based on the grey clustering theory. The experimental results indicate that the cyclic sulfate resistance of concrete incorporating ground blast furnace slag belongs to the higher grey grade, which exhibits that it possesses excellent cyclic sulfate resistance. With increasing addition of fly ash, the cyclic sulfate resistance of concrete changes from the medium grey grade to the lower grey grade, which shows that incorporation of fly ash is disadvantageous for the cyclic sulfate resistance of concrete.     

Effect of glass powder on chloride ion transport and alkali-aggregate reaction expansion of lightweight aggregate concrete

The effects of glass powder on the strength development, chloride permeability and potential alkali-aggregate reaction expansion of lightweight aggregate concrete were investigated. Ground blast furnace slag, coal fly ash and silica fume were used as reference materials. The replacement of cement with 25% glass powder slightly decreases the strengthes at 7 and 28 d, but shows no effect on 90 d’s. Silica fume is very effective in improving both the strength and chloride penetration resistance, while ground glass powder is much more effective than blast furnace slag and fly ash in improving chloride penetration resistance of the concrete. When expanded shale or clay is used as coarse aggregate, the concrete containing glass powder does not exhibit deleterious expansion even if alkali-reactive sand is used as fine aggregate of the concrete.     

The Accelerated Test of Chloride Permeability of Concrete

1　IntroductionConcretenormallyprovidesagoodprotectionagainstcorrosionofreinforcementbecauseofthehigheralkalineofporesolutionandtheformationofpassivelayeronthesurfaceofsteel .Inasalineenvironment,however,thepassivelayercanbedestroyedbytheintrusionofchlorideionstoathresholdvalue[1] andthecorrosionofsteelmayoccur.Thepenetrationofchlorideionsintoconcreteismainlythroughdiffusion .Determinationofchlorideperme abilityofconcretebynaturaldiffusionistimeconsump tive .Inasalineenvironmenthoweverwhereco…     

混凝土表面氯离子浓度时变规律试验研究

采用氯盐浸泡试验,定期检测了混凝土表面处的氯离子浓度,并对数据进行了拟合分析,研究了混凝土表面氯离子浓度随时间的变化规律,分析了氯盐溶液浓度、水灰比和粉煤灰掺量对表面氯离子浓度大小及其累积速率的影响。结果表明,表面氯离子浓度随时间的增加逐渐增长并最终达到稳定状态。随着氯盐溶液浓度的增加,表面氯离子浓度将更快地达到稳定状态,表面氯离子浓度也相应增大;水灰比越大,表面氯离子浓度累积速率越快,表面氯离子浓度越大;掺入粉煤灰可加快表面氯离子浓度的累积速率,表面氯离子浓度随粉煤灰掺量的增加而增大。通过对现有模型的比较与修正,提出了一个更为完善的模型。     

基于电阻率法研究混凝土渗透性能演变规律

将非接触式电阻率测定仪设计成新型渗透试验装置,研究混凝土渗透性能随龄期的变化规律.导电溶液贯通混凝土试件后电阻率将发生突变,利用试验装置可以直观地得到混凝土渗透完结时间.对水灰质量比为0.60、0.53、0.45,龄期为12 h、18 h、1 d、2 d、3 d、7 d、14 d、28 d的混凝土分别进行新型渗透试验,分析溶液渗透速率指标的时变规律,结合压汞法孔结构测试结果进行分析讨论.试验结果发现,在3 d之前,混凝土的渗透性急剧下降,对混凝土抗渗性不利的孔隙率显著减小;3 d之后,混凝土的渗透性先小幅回升,而后缓慢下降,最后趋于稳定.0～3 d是混凝土渗透性能较大、氯离子侵蚀的危险期.混凝土的凝胶特性使其在毛细孔连通路径封堵之后仍然保持较稳定的可渗透性.