多年冻土季节活动层区引气混凝土孔结构演变规律与抗冻性研究

以多年冻土季节活动层区铁路、公路线路中桥梁的墩台基础混凝土灌注桩为背景,将持续-3℃养护下84 d时的引气混凝土和标养下28 d时的引气混凝土(两者抗压强度相同)的孔结构及抗冻性进行了对比分析,得出引气混凝土在-3℃养护环境下孔结构的演变规律和抗冻性能.结果表明:持续-3℃养护下混凝土平均孔径为标养下的1.48～1.63倍,气泡间距指数为标养下的1.37～1.61倍,孔隙率为标养下的1.25～2.02倍,且平均孔径随着含气量的增大先减小后增大,气泡间距系数随着含气量的增大而减小,孔隙率随着含气量的增大而增大;通过延长养护龄期抗压强度虽然最终可以达到标养下的抗压强度(龄期滞后),但混凝土的抗冻性能降低,其降低幅度不仅与含气量有关,而且与孔结构有关,含气量对混凝土抗冻性能的影响存在最优含气量,即最优含气量在3.2％左右.     

粉煤灰对混凝土抗冻临界强度的影响研究

为研究粉煤灰对混凝土抗冻临界强度的影响规律,制备了不同预养护时间、抗冻温度粉煤灰掺量的混凝土试验样品,测试其抗冻4 d后60 d抗压强度,分析了粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响规律,找出了不同粉煤灰掺量混凝土的抗冻临界强度。研究结果表明:粉煤灰混凝土的60d抗压强度随抗冻温度的降低而减小;混凝土保证最终强度的预养护时间随粉煤灰掺量的增大而增长;粉煤灰混凝土的抗冻临界强度随受冻温度的减低而增大。     

掺粉煤灰碾压混凝土强度同抗冻性相关性研究

在碾压混凝土重力坝建设中,多采用掺入粉煤灰替代部分水泥的方式降低混凝土硬化过程中产生水化热速率过快、在内部形成热聚集导致混凝土膨胀产生应力过大而造成的混凝土开裂,提高施工质量.相关方面的研究已经很多,但粉煤灰的掺入量对碾压混凝土强度和抗冻性之间关系研究较少.取在基准碾压混凝土配合比中水泥用量的20％、30％、40％和6...     

关于粉煤灰等硅酸盐砖抗冻性强度评定指标的探讨及建议

抗冻性是材料抵抗多次冻融循环作用，保持其原有性质的能力。对结构材料主要指保持强度的能力。国家现行硅酸盐砖标准评定这种能力的评定指标均采用冻后抗压强度平均值最小限值一强度等级公称值的80％。由于其不能反映砖经冻融后强度衰减的速率和评定保持强度的能力，因而不尽合理。建议应采用冻后强度损失率最大限值-20％作为保持强度能力的评定指标。     

橡胶混凝土抗冻性的对比研究

用3种粒径(16目、20目、40目),4种掺量(50 L/m3、75 L/m3、100 L/m3、125 L/m3)的橡胶粉设计了12种配合比的橡胶混凝土,对比分析了橡胶混凝土的抗冻性.试验结果表明:当冻融循环次数相同时,掺入橡胶粉的粒径越小,橡胶混凝土的质量损失率也越小,表面抗冻性越好,而且相对动弹模量也越大,抵抗内部损伤的能力也越强;随着橡胶粉掺量的逐渐增加,质量损失率先减小后增大,而相对动弹模量先增大后减小,掺量小于100 L/m3时,橡胶混凝土的质量损失率小于基准混凝土,而且相对动弹模量大于基准混凝土;当橡胶粉的掺量小于100 L/m3时,可以提高混凝土的抗冻性.由此可见,从提高抗冻性的角度出发,橡胶混凝土应选用40目橡胶粉,掺量应小于100 L/m3.     

轻骨料混凝土的抗冻性研究

抗冻性不足是混凝土耐久性破坏的主要原因之一,轻骨料混凝土弹性能力大,抗冻胀能力强,可以缓解水工建筑物的抗冻性.笔者通过室内试验,研究了水灰比、引气剂掺量变化对轻骨料混凝土抗冻性的影响,试验结果显示:随着水灰比的增大轻骨料混凝土的抗冻性降低,随着引气剂含量的增长,抗冻性先增大后减小.另外还研究了不同冻融介质(水和盐溶液)对轻骨料混凝土抗冻性的影响,试验结果显示:水灰比较大的轻骨料混凝土,在清水中的冻融破坏优于盐溶液的破坏.     

再生混凝土的强度及耐久性能研究

基于基本的力学方法和耐久性方法研究了再生混凝土的抗压强度、抗碳化性能和抗冻性能.并采用压汞法对再生混凝土的孔结构进行研究.结果表明:再生混凝土的抗压强度比普通混凝土的抗压强度略有降低,孔隙率相比普通混凝土的孔隙率增加了49.5%;其抗碳化能力小于普通混凝土的抗碳化能力;再生混凝土的抗冻性远远小于普通混凝土的抗冻性,180次循环之后其质量损失率接近普通混凝土质量损失率的3倍.     

煤矸石喷射混凝土抗冻性试验研究

为研究煤矸石喷射混凝土的抗冻性,采用慢冻法对C20、C25两种煤矸石喷射混凝土进行抗冻性试验,分别在冻融循环25次、50次、75次和100次进行质量损失测试和单轴抗压试验,在试验基础上,建立了煤矸石喷射混凝土质量损失率和强度损失率随冻融循环次数变化的数学模型.研究结果表明:煤矸石喷射混凝土的质量损失率随冻融循环次数的增加而递增且增长速率不断加大,强度损失率呈现出先增长后下降再增长的规律;C25煤矸石喷射混凝土的抗冻性优于C20煤矸石喷射混凝土,建立的数学模型与试验数据吻合度较高,能够反映煤矸石喷射混凝土在冻融循环作用下的质量和强度损失规律.     

石灰对加气混凝土抗冻性的影响

加气砼具有大量闭孔,只有在特殊条件下才能充满水,尺寸为１０ｃｍ×１０ｃｍ×１０ｃｍ试件,在水中几个小时,其中心仍比较干燥。加气混凝土这种不吸水的封闭系统形成缓冲容积,能使多余的冰冻水转移。因此,加气砼的结构是造成其抗冻性的先决条件。根据我国现有的蒸压...     

高寒地区混凝土抗冻性的试验研究

<正>目前,人们仍然在研究混凝土抗冻性,不断尝试多种途径来改善混凝土的抗冻性。尽管有多种理论解释冻坏机理,但并没有哪一种得到普遍认同。根据国内外研究提出的机理成果,人们进行了很多改善混凝土抗冻性的探索,主要有改变水灰比、添加外加剂(引气剂、减水剂等)、掺加粉煤灰等措施。本文主要研究对象为混凝土抗冻耐久性,采用快冻法进行试验,主要内容为:(1)对不同配比混凝土进行冻融循环实验,测试其有关性能(质量损     

干硬性混凝土抗冻性能研究

为研究砂率、胶凝材料用量、矿物掺合料掺量、粉煤灰矿粉复掺比例不同因素作用下干硬性混凝土的抗冻性能,对16组正交配合比的混凝土试件进行了快速冻融循环试验.冻融循环结束后,对其相对动弹模量和质量损失率进行了测定.试验结果表明:砂率为45％,胶凝材料用量为425 kg/m3,粉煤灰和矿粉的复掺比例为2∶1或1∶1时抗冻性良好.其中,由于干硬性混凝土含水率较小,矿物掺合料的火山灰反应颇为缓慢,其对抗冻性的影响未得到良好发挥.     

寒冷地区硅粉增强玄武岩纤维路面混凝土抗冻性能研究

为探究硅粉对玄武岩纤维路面混凝土抗冻性能的增强效果及改性机理,采用快冻法研究了不同硅粉掺量下玄武岩纤维混凝土质量损失、相对动弹模量、抗弯拉强度随冻融次数的衰减规律;借助压汞法(MIP)以及扫描电子显微镜(SEM),分析冻融前后孔结构及界面结构的演化,从细微观层面揭示硅粉增强机理。研究结果表明:9%(质量分数)硅粉掺量的玄武岩纤维路面混凝土抗冻性能增强效果最佳,相比基准混凝土,冻融320次后质量损失率降低了62.35%,相对动弹性模量提高了14.68%,抗弯拉强度提高了43.89%;MIP测试表明,掺入硅粉能够细化混凝土内部孔结构,减少孔隙数量,优化孔的分布,阻抑最可几孔径和临界孔径的增长;SEM分析发现,掺入硅粉能够改善纤维-水泥石与骨料-水泥石的界面区结构,提高玄武岩纤维路面混凝土的抗冻性能。     

复合纤维对严寒地区混凝土抗冻性能的影响研究

为了研究严寒地区混凝土的抗冻性能,制备了5种不同聚丙烯纤维和钢纤维掺加的混凝土试件,测试了混凝土试件的抗压强度、抗折强度、质量损失率和动弹性模量,分析了不同冻融循环次数影响混凝土力学强度的变化规律.结果表明:复掺聚丙烯纤维和钢纤维能够在单掺一种纤维的基础上再进一步提高混凝土的抗压强度以及抗折强度;复合纤维混凝土的抗压强...     

纤维混凝土抗冻性能及损伤劣化模型研究

为了提高寒冷地区建筑的安全性和使用寿命等问题,通过分析不同纤维、粉煤灰掺量的混凝土试件在相应冻融次数下的质量损失率、相对动弹性模量及强度(抗压强度、劈裂抗拉强度)变化规律,研究掺入纤维的比例对混凝土抗冻性的影响.结果 表明:掺入钢纤维(SFs)和PVA纤维时,抗压强度、劈裂抗拉强度显著提高,在冻融次数相同的情况下,掺量与强度呈正相关;随着冻融次数的增加,质量损失率曲线先下降后上升,相对动弹性模量曲线呈下降趋势,掺入4％(质量分数)的SFs及0.05％(质量分数)的PVA纤维时,混凝土试件抗冻性能最优;掺入适量粉煤灰可有效改善混凝土质量、动弹性模量及强度损失.基于相对动弹性模量、强度数据建立冻融循环损伤模型来评价纤维混凝土的损伤程度,选用二次函数衰减模型进行数据拟合,发现建立的模型拟合程度较高,可有效反映冻融循环作用下纤维混凝土的冻融损伤程度.     

含气量对低温养护下混凝土早期实际强度及抗冻性能的影响研究

本文以低温(3±0.2)℃养护下引气混凝土为研究对象,采用压汞法、气孔分析法、快速冻融法测试了不同含气量低温养护下混凝土的孔隙结构及抗冻耐久性.结果表明:掺入引气剂,可使混凝土孔隙率、总孔体积、总孔面积增加,平均孔径、孔间距系数减小,孔径均匀分布,显著改善混凝土的内部孔隙结构,明显提高混凝土的抗冻耐久性.为更好的阐述含气量对混凝土实际强度的影响,本文通过测出的气孔结构,进一步推算出低温养护下混凝土的实际抗压强度,通过理论计算得出,随着含气量的增大,实际强度降低.     

混凝土抗冻性能多尺度研究进展

本文通过查阅当前国内外学者对混凝土抗冻性能的研究,在混凝土抗冻性能的宏观、细观和微观方面进行了多尺度的总结,同时指出存在的问题并提出了今后研究方向.在宏观方面,发现轻骨料的含水率对其混凝土抗冻性有显著影响,普通再生骨料随取代率的增加将降低混凝土的抗冻性能,陶瓷废渣骨料对混凝土抗冻性能有一定的提高,水胶比越大,混凝土抗冻性能越差,矿物掺合料和外加剂可以提升混凝土的抗冻性能.腐蚀环境和应力状态下将降低混凝土的抗冻性能.在细观方面,孔隙率、孔径分布与混凝土抗冻性能直接相关,混凝土细观微裂纹的损伤演化的数值模拟是目前研究混凝土抗冻性能的重要手段.在微观方面,混凝土中有害毛细孔和微裂纹的发展是混凝土抗冻性能降低的主要影响因素,混凝土界面过渡区是混凝土抗冻薄弱区域,易发生破坏.     

再生粗骨料混凝土抗冻性能研究进展

将再生粗骨料应用于混凝土制备可有效减少原材料生产对生态环境的破坏,还可实现建筑废弃物的再生利用。但由于存在老旧砂浆包裹、原始缺陷较多等问题,再生粗骨料混凝土吸水率较高且薄弱界面较多,抗冻性能较差,对寒冷环境下的混凝土结构产生了极为不利的影响。本文综合分析国内外对再生粗骨料混凝土抗冻性能的研究现状,发现复杂脆弱的界面过渡区是再生粗骨料混凝土承受冻害时的薄弱环节,微裂缝和孔隙的发育使其在冻融循环过程中的性能不断降低。再生混凝土的抗冻性能随着再生粗骨料掺量的增加而加速劣化,再生粗骨料质量掺量应控制在50%以内。质量损失、相对动弹性模量和抗压强度是评价再生混凝土冻融损伤水平的常用指标,质量损失在试验初期会出现负增长情况,相对动弹性模量在有限冻融循环次数下的反应较不敏感,相比之下抗压强度能更好地体现再生粗骨料混凝土的冻融损伤水平。未来,还应对再生混凝土冻融损伤机理进行更加系统深入的研究,探究效果良好的非破坏性试验指标,以及在标准冻融试验的基础上结合特定工程环境对再生混凝土抗冻性能进行具体评价,推动再生粗骨料混凝土更加广泛的应用。     

再生混凝土抗冻性能的试验研究

研究了水灰比、掺合料、引气剂对再生混凝土抗冻性的影响。研究结果表明,水灰比越低,抗冻性能越好,低水灰比的再生高强混凝土即使不掺引气剂,抗冻性也非常优良,对中高水灰比的再生混凝土,要改善其抗冻性,掺引气剂是十分必要的。掺入硅灰抗冻性能有所改善,但掺入粉煤灰使其抗冻性有所下降。