超细矿粉对混凝土界面的增强作用

从混凝土内部结构来看,混凝土可大致分为3个结构区：硬化水泥浆体结构区、集料结构区、硬化水泥浆体－集料界面过渡区。因而,混凝土材料的性能（特别是强度）提高的有效途径就是提高硬化水泥浆体－集料间的界面粘结力。本论文首次采用沸石粉、粉煤灰超细粉掺入混凝土中,充分发挥两者成分与结构的优势,来提高混凝土界面粘结力。通过实验,双掺取得良好的效果,极大地提高了混凝土界面粘结力,从而提 高了混凝土的强度。     

C100高性能混凝土的微观结构及耐久性研究

本文通过1500倍电镜对C100高性能混凝土水泥浆体及水泥浆体与集料之间的界面进行拍摄分析，使用压汞法对C100高性能混凝土的微观结构进行分析，试验结果表明C100高性能混凝土的界面结构极其致密。这种良好的界面结构和微孔结构，保证了混凝土具有优秀的耐久性能。     

不同骨料混凝土的界面结构特征及极限拉伸性能

采用扫描电镜和能量散射能谱分析仪分析了混凝土中砂岩、大理岩、正长岩和玄武岩4种骨料与水泥浆体界面结构特征,并对这4种骨料混凝土的极限拉伸性能进行了研究.结果表明:不同骨料饱和面干吸水率不同,影响了骨料-水泥浆体界面过渡区水化产物的化学组成,进而影响了界面结构特征.砂岩、大理岩骨料与水泥浆体界面过渡区存在氢氧化钙的富集;正长岩、玄武岩骨料与水泥浆体界面过渡区则较少见到氢氧化钙的富集.4种骨料与水泥浆体界面过渡区宽度大小顺序为:大理岩＞砂岩＞正长岩＞玄武岩.不同骨料混凝土的轴心抗拉应力应变行为受骨料-水泥浆体界面结构特征的影响.     

不同掺合料对混凝土界面晶体取向和厚度的影响

混凝土界面过渡区是水泥浆体和骨料之间的薄层部分,也是影响混凝土耐久性和力学性能的关键部位。为研究磷渣、硅灰、玄武岩掺合料对混凝土界面性能的影响,选取晶体取向和厚度作为界面处变化指标。通过试验得出如下结论:磷渣会使得界面晶体取向指数逐渐增大,界面过渡区厚度也逐渐增大;硅灰有利于降低界面晶体取向指数;玄武岩有利于降低界面过渡区厚度。3种掺合料两两进行混合,只能提高混凝土的一种性能;而将3种掺合料都混合使用,则可以大大提高混凝土的性能。该试验结果可为今后高性能混凝土设计提供数据支持。     

再生混凝土界面强化试验的微观机理研究

基于再生混凝土界面结构特征,设计了新拌水泥浆体、新拌水泥砂浆中做基体改性试验,并采用XRD、MIP、SEM等测试方法,研究了掺加界面改性剂后水泥净浆和水泥砂浆体系水化产物Ca(OH)2含量、孔结构、水化产物形貌的不同,分析了界面强化措施的作用.     

再生混凝土耐久性与界面结构性质研究

混凝土的主要薄弱环节为相对均质的骨料与水泥浆体之间的界面过渡区。与天然骨料相比,再生混凝土骨料—浆体结构更为复杂,界面数量更多,因而再生骨料混凝土较天然骨料混凝土的而言,具有更为突出的抗冻融性、干缩率,抗渗透性,抗碳化性,抗盐酸侵蚀性和耐磨性等耐久度问题。本文从己经比较成熟的普通混凝土界面形成机理、结构特征着手,通过了解再生混凝土界面的复杂性,从而探求其作用机理及改善措施。在文章最后介绍了降低水灰比、掺加活性掺合料、选择合适骨料、改善搅拌工艺等改善界面黏结性能的有效手段。     

钢渣粗骨料混凝土界面过渡区的研究

利用显微硬度仪、扫描电镜、能谱分析等微观测试手段,采取对比方法研究了普通碎石混凝土和钢渣粗骨料混凝土界面过渡区的结构和形态.结果表明：钢渣表面粗糙多孔,水泥浆体能够紧密包裹钢渣;钢渣水泥石界面过渡区约为40μm,略小于普通碎石水泥石界面过渡区（50μm）,其界面过渡区结构较为致密,因而可形成较强的界面黏结力,配制的钢渣粗骨料混凝土整体强度较高.     

混凝土Cl-扩散系数预测的有限元方法

提出了预测混凝土Cl^-扩散系数的有限元方法．将混凝土看成是一种由骨料、界面和水泥浆基体所组成的三相复合材料,通过比较两种典型的单元细胞模型,说明了圆形单元细胞模型在混凝土模拟方面的优越性．由于界面厚度远小于骨料尺寸,采用推进前沿法尽可能准确地剖分单元细胞,应用有限元方法获得了混凝土Cl^-扩散系数的数值解．将数值结果与实验数据进行比较,验证了该方法的有效性．基于数值结果,定量评价了最大骨料粒径、界面Cl^-扩散系数、界面厚度和骨料级配对混凝土Cl^-扩散系数的影响．     

考虑界面的混凝土弹性模量数值模型

由于骨料与水泥浆体的界面对混凝土的力学性能有很大影响，故在混凝土的弹性模量计算中需考虑此界面效应。文中考虑骨料与浆体间界面的几何复杂性，克服传统有限元因界面厚度太小而无法准确模拟的缺点，采用扩展有限元方法以及细观力学对混凝土弹性模量的预测建立了数值模型。最后通过试验结果与模型预测值进行比较，验证了数值模型的有效性。     

用于混凝土弹性模量预测的三相格构模型

讨论了用于混凝土弹性模量预测的三相格构模型。通过模拟混凝土细观结构并应用梁单元三角形网格，提出了预测混凝土弹性模量的数值方法、计算结果表明，在合理地考虑了混凝土中骨料、水泥浆基体和界面分布的基础上，该模型预测结果与相应的实验结果良好吻合。另外，基于该模型，可分析界面层厚度、弹性模量和泊松比对混凝土相对弹性模量的影响。     

高掺量粉煤灰混凝土中界面过渡区的细观结构分析

采用环境扫描电子显微镜观测混凝土试块的骨料与水泥石界面 ,试块包括普通混凝土、仅掺粉煤灰的混凝土和同时掺粉煤灰、膨胀剂的混凝土 ,同时利用图像处理软件对扫描电镜图像进行定量研究 ,发现掺入粉煤灰后界面性能有一定的改善 ,而掺入膨胀剂则能显著改善界面性能。说明适量的膨胀剂可以有效减少混凝土的初始缺陷。     

基于界面效应的碳纤维混凝土压敏性研究

碳纤维混凝土具有应变-电阻效应,给结构材料赋予了功能特性.运用碳纤维单丝拉拔试验与剪滞理论,从碳纤维-水泥基界面应变变化角度讨论了碳纤维混凝土的压敏性机理.在单丝拉拔过程中,试样电阻的变化主要是因为界面电阻的变化;随着界面应变的增大,试样电阻随之增大.这一研究有助于对碳纤维混凝土压敏性机理的更深入理解.     

珊瑚混凝土骨料-净浆界面区强度

采用纳米压痕和劈裂试验方法,研究了珊瑚骨料与水泥净浆界面试件在不同养护龄期的纳米压痕弹性模量、纳米压痕硬度、界面黏结劈拉强度、水泥净浆抗压强度和劈拉强度,以及它们之间的相关性.结果 表明:与普通混凝土类似,珊瑚混凝土存在薄弱的界面过渡区(ITZ),内掺10％珊瑚微粉能够强化珊瑚骨料-水泥净浆界面的宏观和纳米力学性能,界...     

水泥混凝土浆体-集料界面区结构与性能

混凝土浆体 集料界面区结构与性能影响混凝土的整体性能,是混凝土材料研究的热点之一。针对水泥混凝土浆体 集料界面区结构与性能特点,从混凝土界面区结构、性能、研究手段、改善方法及其对水泥混凝土性能影响等方面,综述了国内外水泥混凝土浆体 集料界面区结构与性能研究进展。总结了界面区结构特征与性能影响因素及微观和宏观两种界面区研究手段,分析界面区结构与性能差异原因及对混凝土整体性能影响程度,概括了矿渣粉和偶联剂等无机和有机两类界面区结构与性能改善方法,最后,提出混凝土界面区结构与性能研究重点和方向。     

新型阻锈剂对钢筋混凝土阻锈作用的研究（Ⅱ）：对砂浆／钢筋界面特性和砂浆性能的影响

用XPS研究了新型阻锈剂DETA-TU在钢筋混凝土中的分布及其对水泥水化作用、新拌砂浆的流动性、硬化砂浆的强度和抗氯离子渗透性的影响,结果表明,DETA-TU能够富集在混凝土/钢筋界面,这对提高DETA-TU的阻锈效果是有益的,DETA-TU对水泥水化有一定的延缓作用,同时又可改善水泥砂浆的流动性,但砂浆的28d强度有所下降,它还能显著提高砂浆的抗氯离子渗透性。     

适用于结构加固改造的单组分混凝土界面剂的研制

本文介绍了一种单组分干粉混凝土界面剂的研制开发,为结构加固改造工程增加新的界面粘结材料、通过无机凝胶材料以及其它有机添加的优化选择,讨论了聚合物改性界面剂机理以及聚合物掺量、高效减水剂掺量、水灰比以及灰砂比对界面剂力学性能的影响,最终确定了混凝土界面剂的基本组成和配比,其性能达到JCT907—2002《混凝土界面处理剂》规定的指标要求。     

新老混凝土修补界面层粘结质量的改善途径

根据新老混凝土修补界面层的粘结机理 ,提出通过改善界面层微细观结构来大幅度提高修补界面层粘结强度的思路。对比试验研究表明 ,用稀HCl酸蚀老混凝土界面可大幅度提高老混凝土界面的微细观粗糙度 ,从而显著增加新老混凝土的接触面积 ;用粉煤灰和标准砂对水泥净浆界面剂进行改性可显著改善界面层的微细观结构。以上两项措施均可使粘结强度显著提高。     

梯度结构混凝土的界面力学性能与微观结构

采用界面劈裂抗拉、显微硬度、SEM等测试手段综合评价了梯度结构混凝土(无细观界面过渡区水泥基复合材料(MIF)-高性能混凝土(HPC),低渗透混凝土(LPC)-HPC)的界面力学性能与微观结构.结果表明:梯度结构混凝土进行两次浇注成型时,采用压印工艺可产生界面强化效应,提高界面黏结强度10%~35%,从而有效解决界面黏结强度降低的问题;整体上MIF-HPC净浆界面的显微硬度高于LPC-HPC,即MIF-HPC净浆界面的黏结状况好于LPC-HPC,这是因MIF-HPC净浆界面的水化产物结构比LPC-HPC的更为致密所致.     

碱式硫酸镁水泥基树脂透光混凝土界面特性的研究

采用界面破坏模型分析法和斜剪黏结强度法对比研究了碱式硫酸镁水泥基与硅酸盐水泥的树脂透光混凝土的强度损失率。研究结果表明,碱式硫酸镁水泥基树脂透光混凝土的28 d抗压强度损失率为19.9%,水泥砂浆与树脂界面7 d斜剪试验强度为6.8 MPa;硅酸盐水泥基透光混凝土的28 d抗压强度损失率为41.3%,水泥砂浆与树脂界面7 d斜剪试验强度为6.1 MPa。碱式硫酸镁水泥在界面结合方面表现更优。     

新旧混凝土植筋结合面剪切性能试验对比

通过对加固工程中常用的膨胀水泥粘结植筋、环氧树脂粘结植筋和预埋钢筋三种不同植筋方式新旧混凝土植筋粘结试件剪切性能的试验,得出不同植筋率和不同植筋粘结剂对结合面抗剪能力的影响规律,并对不同植筋方式的效果进行比较分析。