混凝土抗冻性评价方法研究

目前混凝土的抗冻性评价方法较单一，即通过对混凝土试件标准养护后进行快速冻融实验，因此难免就有些不妥之处，本文就混凝土的养护条件对混凝土进行分类实验，以得到混凝土在不同养护条件下的抗冻能力。     

基于人工神经网络的混凝土抗冻性预测

简要介绍了MATLAB人工神经网络,阐述了人工神经网络预测模型的基本思想和模型特点。随着神经网络技术的不断完善和发展,人工神经网络广泛地用于土木工程的各个领域,可针对混凝土冻融与各种因素之间的相互关系,并且随着数据的不断积累,可在新样本基础上进行自学,形成较完整的评估预测系统。针对混凝土冻融后的相对动弹性模量的变化,应用BP网络建立了评估混凝土冻融后的性能的人工神经元网络模型,较好地解决了多影响因子的非线性映射问题,但真正用于工程实践还有许多问题需要进一步的研究解决。     

掺矿渣微粉混凝土的抗冻性试验研究

研究了掺矿渣微粉的混凝土的抗冻性能，分析了矿渣微粉掺量及与粉煤灰复合掺入对混凝土抗冻性能的影响规律。试验结果表明，采用S95矿渣微粉及高效减水剂配制的C30级混凝土具有低御300次快速冻融循环的能力。     

混凝土抗冻性评价方法研究

目前混凝土的抗冻性评价方法较单一,即通过对混凝土试件标准养护后进行快速冻融实验,因此难免就有些不妥之处,本文就混凝土的养护条件对混凝土进行分类实验,以得到混凝土在不同养护条件下的抗冻能力。     

混凝土在盐溶液中的抗冻性

采用快速冻融法,以剥落量和相对动弹性模量作为混凝土抗盐冻性能的评定指标,研究了混凝土在3．5%NaCl溶液、5%、7%和10%Na_2SO_4溶液以及海水中的抗盐冻性能。试验结果表明,引气对混凝土在NaCl溶液、Na_2SO_4溶液和海水中的抗盐冻性能均有显著改善作用;混凝土在各种盐溶液中冻融循环后的破坏现象和破坏机理不同;Na_2SO_4溶液的浓度对混凝土的抗盐冻性能没有明显影响。     

聚丙烯腈纤维对引气混凝土抗冻性的影响

采用快速冻融法,以质量变化和相对动弹性模量作为混凝土抗冻性能的评定指标,研究了聚丙烯腈纤维在三个体积掺量0.07%、0.1%、0.13%时对C30、C45和C60引气混凝土抗冻性的影响,其中引气混凝土含气量为4%.结果表明掺加聚丙烯腈纤维的引气混凝土的冻融破坏形态为表面剥落破坏,纤维混凝土在冻融作用下的内部损伤减轻.掺加聚丙烯腈纤维的C30、C45引气混凝土的抗冻性得到了很大的改善,纤维体积掺量为0.1%时,抗冻性最好;但聚丙烯腈纤维对高强度等级的C60引气混凝土的抗冻性提高幅度不明显.     

氯盐、硫酸盐作用下高性能混凝土损伤研究

通过 3 5 %NaCl溶液 ,5 %Na2 S0 4 溶液以及 3 5 %NaCl+5 %Na2 SO4 复合溶液的浸泡腐蚀试验 ,研究了C30、C5 0两种强度等级 ,三种大掺量矿物掺合料混凝土在腐蚀溶液中的自由氯离子扩散规律 ,以及基于相对动弹性模量变化的损伤规律。结果表明 :复合腐蚀下 ,C30的自由氯离子含量是C5 0的 2倍左右 ;氯离子扩散系数为C5 0的 1 7～ 1 95倍 ;混凝土相对动弹性模量先上升后下降。矿物掺合料提高了混凝土抗氯离子渗透和抗硫酸盐损伤能力 ,硫酸盐降低了混凝土抗氯离子腐蚀能力 ,氯盐减缓了硫酸盐对混凝土的损伤速度。     

橡胶粉改性再生骨料混凝土抗冻性研究

以相对动弹性模量和质量变化率作为评价指标,研究了水灰比为0.45的基准混凝土及再生骨料掺量（质量分数）为25%、50%和75%的混凝土在水中和3.5%氯化钠溶液中的抗冻性,并掺入细骨料体积5%和10%的橡胶粉对其改性。结果表明：混凝土的抗冻性随再生骨料掺量的增加而下降;再生骨料掺量为25%和50%时,其对抗冻性的影响较小,掺加橡胶粉可有效改善混凝土的抗冻性;再生骨料掺量为75%时,其对抗冻性影响显著,掺加橡胶粉具有一定的改善作用,但与基准组混凝土相比,最大冻融循环次数仍下降30%以上;水冻的破坏特征为相对动弹性模量下降过大,掺入5%橡胶粉的抗冻性能最好;盐冻的主要破坏特征为质量变化率超过规定要求,掺入10%橡胶粉的抗冻性能最佳;橡胶粉对抗盐冻性能的改善明显优于抗水冻性能。     

植生型多孔混凝土抗冻性试验研究

基于慢冻法和快冻法试验均无法准确表征多孔混凝土的抗冻性能,本文提出了适用于多孔混凝土特点的测定抗冻性能的试验方法--单面冻融循环试验.此法考虑了多孔混凝土在实际应用中的受冻情况.以此法对掺加矿粉、粉煤灰的多孔混凝土的抗冻性能进行了试验研究,结果表明矿粉的掺入能改善多孔混凝土的抗冻性能.     

冻融循环作用下混凝土的硫酸盐应力腐蚀特性

在质量分数为5.0%的MgSO4溶液条件下,采用快冻法和常温腐蚀方法研究了高强混凝土(High Strength Concrete,HSC)、大掺量矿物掺合料混凝土(High-Volume Mineral AdmixtureConcrete,HVMAC)和综合运用引气剂、高效减水剂、混杂纤维和膨胀剂技术的高耐久性混凝土(High Durable Concrete,HDC)的应力腐蚀行为。结果表明:无论是常温条件还是冻融循环条件,混凝土在应力腐蚀作用下的相对动弹性模量要经历强化和劣化2个发展阶段,强化和劣化阶段的时间长度与实验温度条件密切相关。冻融循环作用显著加速了混凝土的硫酸盐应力腐蚀破坏进程,HSC在冻融循环作用下应力腐蚀的强化段和劣化段的时间长度比常温条件的相应时间长度分别压缩了96%和88%以上,HVMAC的劣化段时间长度则压缩了98%,而HDC压缩了71%。在冻融循环作用下,HDC发生应力腐蚀破坏的冻融循环次数分别比HSC和HVMAC延长了1.5倍和13倍,因此,在中国寒冷地区,HDC表现出更强的抗硫酸盐应力腐蚀能力。     

气泡特征对混凝土抗盐冻性能的影响

采用快冻法研究了普通混凝土(OPC)、引气混凝土(APC)和高性能混凝土(HPC)在质量分数为3.5％的NaCl溶液中的抗盐冻性能,并借助低真空扫描电子显微镜(SEM)观测了水泥浆体中气泡特征,研究了混凝土气孔结构对混凝土抗盐冻性能的影响规律.结果表明:在水胶比0.50的OPC浆体中,引入直径小于30 μm、间距小于6...     

高掺量粉煤灰对混凝土抗冻性能的实验研究

文章主要研究高掺量粉煤灰在北方环境中对混凝土抗冻性能的影响。试验中,随着粉煤灰取代水泥百分比的增长,根据混凝土的质量损失、混凝土的相对动弹性模量的变化,得到相对合适的粉煤灰取代水泥量。结果表明,高掺量粉煤灰取代30%水泥时,混凝土的耐久性系数最大,约为基准混凝土的177%。     

青海玉树高海拔地区混凝土抗冻性试验研究

通过在玉树高海拔,高寒地区进行混凝土抗冻性试验研究,认为提高混凝土抗冻性的有效措施是掺入高效减水剂和引气剂提高混凝土含气量,当混凝土含气量达到4%时抗冻性最好。对于玉树高寒地区抗冻混凝土,当含气量达到4%时,水胶比最好控制在0.50以内。     

硫酸盐作用下粉煤灰轻骨料混凝土力学性能及微观结构

以圆球型页岩陶粒为主要粗骨料,并用一级粉煤灰(FA(I))等体积取代30%普通砂,制备粉煤灰轻骨料混凝土.以超细粉煤灰(UFA)、硅灰(SF)分别等质量取代粉煤灰轻骨料混凝土10%~40%和5%~15%水泥,然后进行抗压强度试验、干湿循环试验、工业CT试验、压汞试验、动弹性模量试验,从混凝土抗蚀系数、孔隙率、动弹性模量等方面研究硫酸盐作用下粉煤灰轻骨料混凝土力学性能演变规律及微观结构变化情况.结果表明：在Na2SO4溶液浓度(质量分数)为0%~10%时干湿循环20次,混凝土抗压强度达到最高值,随后下降较快;在10% Na2SO4溶液中干湿循环50次,当UFA,SF取代率分别为20%,10%时,粉煤灰轻骨料混凝土抗蚀系数均达到最高值;掺UFA,SF粉煤灰轻骨料混凝土50~100nm孔所占体积分数明显增多,掺20%UFA和掺10%SF粉煤灰轻骨料混凝土<100nm孔体积分数分别为普通混凝土的139,146倍;适量掺加UFA或SF能优化轻骨料砂浆界面过渡区微观结构,增强轻骨料砂浆界面黏结性能,延缓硫酸盐对粉煤灰轻骨料混凝土结构基体的进一步侵蚀.     

集料对含矿粉混凝土抗硫酸镁侵蚀性能的影响

对大掺量矿粉(质量分数70%)和不同体积分数集料混凝土试件在浓度为42.4g/L的MgSO_4溶液侵蚀作用下表观损伤、线膨胀率、质量和相对动弹模量变化情况进行监测,并结合背散射电子图像、能谱扫描和压汞等微观结构分析结果,研究了大掺量矿粉和集料对混凝土抗硫酸镁溶液侵蚀性能的影响机理.结果表明:尽管矿粉有助于细化硬化浆体孔结构并提高混凝土的抗渗性能,但大掺量矿粉会降低Ca(OH)_2含量,加快体系中C-S-H的分解和M-S-H生成,不利于提高其抗硫酸镁溶液侵蚀的能力.在高浓度硫酸镁溶液环境中,膨胀性产物石膏易于临近集料区域沉积,使混凝土的损伤破坏程度随集料体积分数的增加而有所增大.在针对抗硫酸镁溶液侵蚀混凝土组成设计时,需综合考虑胶凝材料及水化产物组成、硬化浆体孔结构的共同影响.     

高性能混凝土在盐溶液中的抗冻性

研究了高性能混凝土在盐溶液和水中的抗冻性．结果证明，高性能混凝土在盐溶液中的冻融破坏程度比水中更甚；采用在盐溶液中的冻融试验来评价高性能混凝土的抗冻性将更为严格，且该试验同时可获得冻融作用对混凝土渗透性影响的信息．     

纤维混凝土抗冻性能研究

通过试验研究了聚丙烯纤维(PP纤维)和植物纤维(UFPP纤维)对混凝土抗冻性能的影响.结果表明:在混凝土中掺加PP和UFPP纤维均可提高混凝土的抗冻性能,并且UFPP纤维对混凝土抗冻性能的提高作用明显高于PP纤维;此外,掺0.9kg/m3纤维混凝土的抗冻性能优于未掺纤维和掺0.6kg/m3纤维混凝土.同时,研究了掺纤维混凝土孔结构对混凝土抗冻融循环能力的影响,并分析其机理.     

水泥混凝土路面的抗盐冻性能分析

根据现场调查及相关试验数据,从水泥混凝土路面抗冻性破坏机理出发,分析了冬季除冰盐对东北地区高速公路水泥混凝土路面抗冻性能的影响,提出了影响水泥混凝土路面抗盐冻性能的主要因素,并根据实验室内大量冻融循环试验的结果,提出了提高水泥混凝土路面抗盐冻性能的主要措施.对东北地区高速公路水泥混凝土路面的设计及施工具有一定的指导意义.     

轴压与硫酸盐耦合作用下混凝土强度劣化机理

为研究混凝土结构荷载与环境耦合作用下的混凝土性能劣化时变规律,对不同应力比的轴压荷载与不同浓度的硫酸钠溶液直接耦合作用下的混凝土强度劣化和微观机理进行了研究,轴压应力比取0%,15%,30%和45%,硫酸钠溶液浓度(质量分数,下同)取0%,5%和10%.结果表明:45%应力比的轴压荷载与硫酸钠溶液耦合对混凝土强度的劣化有显著促进作用;30%及以下应力比的轴压荷载与硫酸钠溶液耦合对混凝土强度的劣化有一定抑制作用,其中30%应力比的轴压荷载抑制作用最为显著;相比5%浓度的硫酸钠溶液,10%浓度的硫酸钠溶液对混凝土的劣化有显著加速作用.微观机理研究表明:轴压荷载与硫酸钠溶液耦合作用下,30%应力比作用下混凝土试件的界面过渡区劣化最轻,15%应力比作用下混凝土试件的界面过渡区损伤稍大于30%应力比作用下,45%应力比作用下混凝土试件的界面过渡区损伤劣化最严重;耦合作用下,微裂缝处的钙矾石和石膏等物质对界面过渡区的填充密实作用较小;随着侵蚀龄期的增加,界面过渡区微裂缝的劣化逐渐加重;在高应力比的轴压荷载与硫酸钠溶液耦合作用下,界面过渡区的劣化对混凝土性能影响更显著;在低应力比的轴压荷载与硫酸钠溶液耦合作用下,界面过渡区的劣化对混凝土性能影响不明显.