PVA纤维增强水泥基复合材料抗氯离子渗透性能

为了研究PVA纤维对水泥基复合材料抗氯离子渗透性能的影响,测定了不同掺量的PVA纤维增强水泥基复合材料的电通量。结果表明,PVA纤维增强水泥基复合材料具有明显优于普通水泥基复合材料的抗氯离子渗透性能。掺量0.5%～2.5%的PVA纤维使材料的电通量降低了15.6%～42.2%。根据试验数据,评价了不同纤维掺量的试件的氯离子渗透性,分析了PVA纤维掺量对水泥基复合材料电通量的影响规律,并基于灰色系统理论建立了电通量与PVA纤维掺量之间的函数关系模型。     

多尺度混杂PVA纤维对喷射超高韧性水泥基复合材料流动性及力学性能的影响

喷射超高韧性水泥基复合材料(UHTCC,Ultra High Toughness Cementitious Composites,又称ECC)中聚乙烯醇(PVA)纤维的种类、掺量、长度、直径等因素都会直接影响喷射UHTCC的工作性能与力学性能。通过研究3种性能相似、长度不同的PVA纤维单掺及混杂对喷射UHTCC流动度、抗压及抗折强度的影响,得出以下结论:在纤维体积掺量为1.5%时,PVA纤维长度越长,对浆体的流动性影响越大;所掺PVA纤维越长,其抗折强度越高,而抗压强度有所降低;通过对不同长度的PVA纤维进行混杂,可改善其流动性,同时可将降低纤维对抗压强度的影响。     

矿物掺合料混凝土抗氯离子渗透性能及时变规律

以非稳态氯离子迁移系数(D值)为指标,研究了复掺粉煤灰和矿粉的混凝土抗氯离子渗透性能及其时变规律。结果表明:降低水胶比,延长龄期(180 d以内)都能使混凝土的抗氯离子渗透性能增强;一定范围内,抗氯离子渗透性能均随矿粉掺量的增加而增加,随粉煤灰掺量的增加而降低,当矿粉掺量分别为37.5%、31.9%时,C30、C45混凝土的抗氯离子渗透性能最佳;随着龄期延长,C30、C45混凝土的D值差距增大;C30、C45混凝土在90 d、180 d的D值与粉煤灰、矿粉掺量之间的定量关系可用线性公式来表达;C30、C45混凝土的D值与龄期之间的定量关系可用基于Fick第二定律的幂函数表达,其中,指数a与粉煤灰掺量的关系可用高次多项式来表达。     

120MPa纤维超高强混凝土抗硫酸盐及氯离子侵蚀性能研究

对PVA纤维体积掺量为0~2.0%、基体强度为120 MPa的PVA纤维超高强混凝土进行了抗硫酸盐侵蚀及氯离子渗透试验研究。试验结果表明,加入适量PVA纤维会提高超高强混凝土立方体抗压强度;PVA纤维超高强混凝土可以很好地抵御硫酸盐环境的侵蚀作用;随着纤维掺量的增加,PVA纤维超高强混凝土抗氯离子渗透性能有所降低;混凝土龄期对抗氯离子渗透性能有重要影响。     

渗透结晶材料和粉煤灰对海工混凝土氯离子渗透性能的影响研究

粉煤灰和渗透结晶材料对海工混凝土抗氯离子渗透性能有很大影响。采用了GB/T50082—2009中的快速氯离子迁移系数法和电通量法对海水环境下掺有粉煤灰和水泥基渗透结晶材料的混凝土进行测试。结果表明:在一定掺量范围内,随着粉煤灰和水泥基结晶材料掺量的增加,海水环境下混凝土抗氯离子渗透性能有显著提高。     

矿物掺合料对盾构管片混凝土抗氯离子渗透性能的影响

研究了不同水胶比、粉煤灰掺量和复掺掺合料对盾构管片高性能混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,水胶比的降低,可以在一定程度上提高混凝土抗氯离子渗透性能;单掺粉煤灰可改善混凝土抗氯离子渗透性能,随粉煤灰掺量从5%增加至35%,混凝土抗氯离子渗透性逐渐增强;矿渣粉和粉煤灰复掺可显著改善混凝土的抗氯离子渗透性能,15%粉煤灰和20%矿渣粉复掺配制出的盾构管片用混凝土达到福州市地铁工程应用的抗氯离子渗透性能设计要求以及生产工艺要求。     

非洲天然火山灰混凝土抗氯离子渗透性能改善研究

通过RCM和电通量法对粉煤灰、矿渣、硅灰等按照不同比例组成的单掺、双掺、三掺矿物掺合料体系对非洲天然火山灰混凝土抗氯离子渗透性能改善进行研究,并通过SEM和压汞法对其进行微观机理分析。结果表明:掺加天然火山灰质材料早期抗氯离子渗透性能比纯水泥混凝土差,但是随着龄期增长逐渐优于纯水泥混凝土,复掺粉煤灰和矿渣粉均能较好的改善天然火山灰质材料混凝土的抗氯离子渗透性能,复掺超细粉煤灰和硅灰改善效果更佳,天然火山灰质材料能够改善混凝土的孔结构,同时使混凝土浆体更加密实。     

粉煤灰与聚合物水泥防水涂料对混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响

研究了不同掺量下单掺粉煤灰、表面刷涂聚合物水泥防水涂料以及两者共同作用对混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响,并分析了粉煤灰改善混凝土抗氯离子渗透性能的机理.结果表明,掺粉煤灰和刷涂聚合物水泥防水涂料均可显著地提高混凝土的抗氯离子渗透能力;粉煤灰的改善效果随着掺量的增大而增加;粉煤灰与聚合物水泥防水涂料结合使用改善效果更优;粉煤灰的火山灰效应、填充效应以及对氯离子的初始固化能力是改善混凝土抗氯离子渗透性能的3个重要因素.     

改性材料对硫铝酸盐水泥性能的影响

以硫铝酸盐水泥为胶结料,研究了尾矿粉(CaCO_3)、粉煤灰(FA)、聚乙烯醇(PVA)纤维、减水剂、缓凝剂对硫铝酸盐水泥性能的影响。结果表明,尾矿粉掺量为10%时,试件养护1 d、3 d、28 d强度分别提高11.93%、5.47%和15.38%;粉煤灰掺量为10%时,试件28 d强度提高7.49%;PVA纤维不仅提高抗折强度,同样也提高抗压强度,掺量为0.3%时,28 d抗折强度提高129.16%,抗压强度提高27.62%;JM-2减水剂在硫铝酸盐水泥中具有较好的适应性,掺加后试件抗折强度和抗压强度均有大幅度提高;复合缓凝剂弥补了硼酸对硫铝酸盐水泥造成的缓凝效果不稳定、强度降低等缺陷,掺加后水泥凝结时间适中,强度不仅不降低,而且还有不同程度的提高。     

改性材料对硫铝酸盐水泥性能的影响

以硫铝酸盐水泥为胶结料,研究了尾矿粉(CaCO_3)、粉煤灰(FA)、聚乙烯醇(PVA)纤维、减水剂、缓凝剂对硫铝酸盐水泥性能的影响,结果表明:尾矿粉掺量为10%时,试件养护1d、3d、28d强度分别提高11.93%、5.47%和15.38%;粉煤灰掺量10%时,养护28d的强度提高7.49%;PVA纤维不仅提高抗折强度,同样提高抗压强度,掺量为0.3%时,28d的抗折强度提高129.16%,抗压强度提高27.62%;JM-2减水剂在硫铝酸盐水泥中具有较好的适应性,掺加后,试件抗折强度和抗压强度均有大幅度提高;复合缓凝剂弥补了硼酸给硫铝酸盐水泥造成的缓凝效果不稳定,强度降低等缺陷,掺加后水泥凝结时间适中,强度不仅不降低还有不同程度的提高。     

掺合料、石粉及石屑对再生混凝土抗压强度及抗氯离子渗透性能影响研究

按ASTM C1202测试了粉煤灰、矿渣、硅灰等掺合料以及石粉和石屑掺量对再生混凝土抗压强度及抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,矿物掺合料可显著改善再生混凝土抗氯离子渗透性能,尤其粉煤灰和硅灰复掺能改善再生混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能;随着石粉掺量的增大,再生混凝土的抗压强度逐渐降低,抗氯离子渗透性能先增强后减弱,表明适量的石粉能在不影响强度的情况下,显著改善其抗氯离子渗透性能,石粉的最佳掺量为水泥质量的5%;石屑取代率增加虽然能改善混凝土的强度,但过量的石屑会降低再生混凝土抗氯离子渗透性能,试验表明,石屑取代率不宜超过20%。     

蒸养粉煤灰混凝土抗氯离子渗透性能研究

通过RCM、ASTM C1202和可蒸发水含量法互相补充,研究了粉煤灰掺量对蒸养粉煤灰混凝土抗氯离子渗透性能的影响.试验结果表明:蒸养混凝土抗氯离子渗透性能低于相应标养混凝土,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的抗氯离子渗透性能得到了明显改善,同时也降低了蒸汽养护制度对混凝土抗氯离子渗透性能的不利影响.在RCM试验中,标养混凝土粉煤灰掺量应控制在30%以内,过高反而会降低混凝土的抗氯离子渗透性能.对于蒸养混凝土,粉煤灰掺量为40%时,混凝土的氯离子扩散系数继续下降,其测试结果与对混凝土渗透性能影响较大的气孔及粗毛细孔孔隙率的变化规律一致.     

粉煤灰及沙漠砂对混凝土抗氯离子渗透性能影响

通过进行单掺粉煤灰、单掺沙漠砂、双掺粉煤灰和沙漠砂混凝土抗压强度、电通量和RCM试验,揭示沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对沙漠砂混凝土抗氯离子渗透性能和抗压强度的影响规律,分析电通量和氯离子扩散系数的相关性。研究表明:单掺粉煤灰混凝土抗氯离子渗透性能随着粉煤灰掺量增加而增强;单掺沙漠砂混凝土抗氯离子渗透性能随着沙漠砂替代率增加呈先增强后减弱趋势,沙漠砂替代率60%时混凝土抗氯离子渗透性能最好;粉煤灰掺量30%、沙漠砂替代率60%时,双掺粉煤灰和沙漠砂混凝土抗氯离子渗透性能最好;电通量和氯离子扩散系数相关性良好。     

复合改性再生混凝土抗氯离子渗透性能

提出了粉煤灰和纳米SiO_2的复合改性方法,使用质量取代法,研究了粉煤灰和纳米SiO_2单掺及复掺对再生混凝土(RAC)抗氯离子渗透性能(84 d)的影响。结果表明,再生粗骨料全部取代天然粗骨料会显著降低抗氯离子渗透性能,84 d氯离子迁移系数和电通量分别提高了101.7%和89.1%;单掺SiO_2或粉煤灰时,随着取代率的提高抗氯离子渗透性能越好。复掺纳米SiO_2和粉煤灰能够产生叠加效应,显著提高RAC的抗氯离子渗透性能,其中复掺2%纳米SiO_2与30%粉煤灰时84 d氯离子迁移系数和电通量分别降低了72.3%和89.1%,甚至优于普通混凝土,并且相同掺量的纳米SiO_2对30%的粉煤灰改性效果更好。     

粉煤灰对喷射混凝土强度和渗透性的影响

试验采用扫描电子显微镜(SEM)对喷射混凝土微观结构进行分析,并采用RCM氯离子渗透法研究了粉煤灰对喷射混凝土抗氯离子渗透性能的影响,并对其抗压强度、劈裂抗拉强度进行研究。试验结果表明:随着粉煤灰掺量增大,喷射混凝土微观结构变得致密,强度和抗渗性显著提高。粉煤灰的最佳掺量为20%左右,超过此掺量喷射混凝土抗压强度降低,喷射混凝土强度和渗透性有较好的相关性。     

矿物掺合料对自密实混凝土抗氯离子渗透性能的影响

采用ASTM C1202电通量法研究了矿物掺合料对自密实混凝土工作性能、强度和抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,单掺粉煤灰时混凝土试件电通量随粉煤灰掺量的提高先减小后增加,28d龄期时粉煤灰掺量为40%的试件电通量最低,而60d龄期时粉煤灰掺量为50%的试件电通量最低;粉煤灰与矿渣复掺时,混凝土试件电通量随复合掺合料体系中粉煤灰掺量的提高先减小后增加,28d龄期时复掺比例为3:7的试件电通量最低,而60d龄期时复掺比例为5∶5的试件电通量最低;粉煤灰与硅灰复掺时,混凝土试件电通量明显降低,抗氯离子渗透性能显著提高。     

PVA纤维对水泥胶砂抗侵蚀性能的影响

研究了不同掺量PVA纤维水泥胶砂经浓度为10000 mg/L和30000 mg/L的硫酸钠溶液侵蚀后的抗压强度和抗折强度变化规律,并以抗折抗蚀系数为指标评价了碱环境下PVA纤维对水泥胶砂抗侵蚀性能的影响。结果表明:随PVA纤维体积掺量的增加,水泥胶砂拌和物的流动度逐渐减小;经硫酸钠溶液侵蚀后,各组试件的力学性能和抗折抗蚀系数均有不同程度降低,高浓度和长侵蚀龄期对水泥胶砂的抗侵蚀性能影响较显著;对比基准组,掺入PVA纤维可有效提高水泥胶砂的力学性能和抗折抗蚀系数,且PVA纤维体积掺量为0.2%时效果最好。     

矿物掺合料对高性能混凝土抗氯离子渗透性能的影响

高性能混凝土抗氯离子渗透性能是其重要的耐久性指标,本文采用混凝土抗氯离子渗透性能RCM法,进行氯离子渗透性能评价,主要研究粉煤灰、矿粉两种掺合料对高性能混凝土的抗渗透性能的影响,试验结果表明,高性能混凝土抗氯离子渗透性受掺合料种类与掺量影响较大,单掺I级粉煤灰20%时混凝土抗渗性能最好,单掺S95级矿粉30%时混凝土抗渗性能最好;复掺粉煤灰与矿粉比例3:7,掺量40%时混凝土抗氯离子渗透性能最好,且复掺好于单掺。     

玻璃纤维增强硫铝酸盐水泥基建筑装饰板材性能研究

以硫铝酸盐水泥为胶结料,研究了尾矿粉(Ca CO3)、粉煤灰、干细锯粉、聚乙烯醇(PVA)纤维、减水剂对硫铝酸盐水泥性能的影响,结果表明:尾矿粉掺量为10%时,试件养护1 d、3 d、28 d强度分别提高11.93%、5.47%和15.38%;粉煤灰掺量10%时,养护28 d的强度提高7.49%;掺加干细锯粉后,试件密度和强度下降;掺加0.8%~1%的PVA纤维和减水剂,试件抗折强度和抗压强度皆有大幅度的提高,能够对掺加无机填充材料给强度带来的负面影响得以补偿。结合上述研究结果,生产的玻璃纤维增强硫铝酸盐水泥基建筑装饰板材均符合JC/T626-2008及Q/0105JML005-2017的技术要求。     

聚丙烯纤维对硅灰混凝土氯离子渗透性能的影响

在正交试验的基础上,采用NEL试验方法研究了不同掺量(体积掺量0.067%～0.5%)、不同尺度(3、6、10 mm)的聚丙烯纤维混杂对硅灰混凝土抗氯离子渗透性能的影响.研究表明,聚丙烯纤维影响硅灰混凝土抗氯离子渗透性能的因素依次为:长短纤维掺量比＞纤维掺量＞复合纤维长度.当纤维掺量在低掺量范围内增加时,硅灰混凝土氯离子渗透性能会降低,而当纤维掺量较高时,硅灰混凝土氯离子渗透性能反而增加;纤维对硅灰混凝土氯离子渗透性能的影响与复合纤维的长度关系不大,而与长短纤维掺量比关系密切.