硫酸钠溶液对混凝土抗冻性的影响

对混凝土在硫酸盐侵蚀条件下的抗冻性进行了实验研究,分析了硫酸钠溶液影响混凝土抗冻性的机理,结果表明,水灰比不同的混凝土,受到硫酸钠溶液影响的程序有所不同：水灰比较高,强度较低的混凝土,其弹性模量的下降比在水中时稍慢,抗冻融循环次数稍多;水灰比较低,强度较高的混凝土则由于硫酸盐侵蚀发挥作用,所以要比在水中冻融更早达到破坏,破坏形态为断裂。     

粉煤灰混凝土的抗冻融耐久性

通过试验研究，探讨了强度等级，引气量，粉煤灰品质等因素对普通混凝土和粉煤灰混凝土抗冻融耐久性的影响，结果表明，混凝土的引气量和影响普通混凝土和粉煤灰混凝土抗冻性的决定因素，满足抗冻性要求的引气量取决于相应的混凝土强度等级。本文还推荐了抗冻混凝土最小引气量，最大水灰比的限制值，以及气泡间距指数这一参数值。     

天然火山岩粉混凝土在硫酸盐环境下的冻融耐久性试验研究

采用快冻法研究了相同水胶比下,引气或不引气的纯水泥、掺加新疆和田地区天然火山岩粉或粉煤灰的混凝土在清水、1%Na2SO4、5%Na2SO4溶液中的耐久性变化规律,并结合低温冻结过程中硫酸盐溶液的冰点、完全冻结时长、体积膨胀率等低温性态进行探究。结果表明:冻结过程中硫酸盐溶液浓度越大,冰点越低、冰点时长越短、体积膨胀率越小;相同浓度溶液下,混凝土的冻融耐久性优劣依次为:粉煤灰纯水泥≈火山岩粉;在硫酸盐冻前后混凝土的孔结构中,含气量、平均气泡直径、气泡间距系数都有所增大,气泡比表面积相对减小。     

硫酸盐环境下的混凝土冻融变形规律

文中试验研究了混凝土试块在硫酸盐腐蚀和冻融循环复合条件下的变形发展规律。在质量分数5%的硫酸钠溶液、5%的硫酸镁溶液和水中,对引气和未引气的混凝土试块进行快速冻融,同时在5%硫酸钠溶液和5%硫酸镁溶液中浸泡混凝土试块以进行对比,在此过程中采用静态应变仪测量试块的应变发展规律。研究结果得,在1200min时间里,引气的试块要比未引气的试块应变增长量大一倍。在硫酸钠溶液冻融条件下的试块应变增长最快,破坏最显著,其后依次是水中冻融、硫酸镁溶液冻融、硫酸钠溶液浸泡和硫酸镁溶液浸泡等条件下的试块。     

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。     

引气粉煤灰混凝土抗冻融耐久性的研究

通过试验研究,探讨了强度等级、引气量水平、水灰比等因素对普通混凝土和粉煤灰混凝土抗冻融耐久性的影响．研究指出,混凝土的引气量和强度是影响普通混凝土和粉煤灰混凝土抗冻性的决定因素．满足抗冻性要求的引气量取决于相应的混凝土强度等级．美国标准ＡＣＩ３１８—８３ 中对抗冻混凝土最小引气量、最大水灰比的限制,以及鲍尔氏（Ｐｏｗ ｅｒｓ）推荐的气泡间距指数（０．２５ ｍ ｍ ）都过于保守．给出了相应参数的推荐数值．     

基于轻骨料混凝土用于寒冷地区的试验研究

为了研究天然轻骨料在寒冷地区应用的可能性,本文着眼于内蒙地区蕴藏的大量浮石资源,通过试验研究纤维轻骨料混凝土的抗冻性能及抗硫酸盐冻融性能.研究发现,纤维加入后可以减缓轻骨料混凝土的强度损失,随纤维掺量的增加,改善效果显著,但纤维掺人对质量损失的影响并不明显.轻骨料混凝土在硫酸钠溶液中的冻融损伤比在水中更加严重.微观图片显示,聚丙烯纤维与水泥浆体的粘结比钢纤维强;掺入硅灰后,界面过渡区明显改善,抗冻融耐久性显著提高.     

纳米SiO2改性陶粒混凝土冻融损伤规律及模型研究

为研究纳米SiO2改性陶粒混凝土在不同溶液冻融环境下的抗冻性能,设计了四种溶液(水、硫酸盐、碳酸盐、复合盐)冻融环境,采用快速冻融法,以质量损失率及相对动弹性模量为指标对其冻融损伤规律进行了研究,并基于试验数据建立了抗冻性能退化模型。结果表明:在盐溶液冻融环境下,陶粒混凝土质量损失及相对动弹性模量高于水冻环境;当盐溶液浓度相同时,硫酸盐溶液冻融环境对混凝土的质量及动弹性模量的损伤较碳酸盐溶液强,复合盐类溶液冻融损伤居中;基于试验数据建立的抗冻性能模型可较好地反映纳米SiO2改性陶粒混凝土在不同冻融溶液环境下的冻融损伤规律。     

引气混凝土的特性研究

系统地研究了引气对混凝土力学性能、早期抗裂性能以及耐久性能的影响,这些耐久性包括抗冻性、Cl-侵入、盐结晶破坏、碳化等.研究结果表明:混凝土中适当引气可以改善混凝土的综合耐久性能.引气除了可以大幅度提高混凝土的抗冻性、改善混凝土的工作性外,在同等强度下,引气还可显著改善混凝土的抗渗性、抗Cl-渗透和抗碳化性能;通过引气还可显著改善混凝土的盐结晶、碱-集料反应引起的破坏;混凝土引气后韧性提高,早期抗裂性能也得到改善.     

聚丙烯纤维轻骨料混凝土抗冻耐久性试验研究

通过掺入聚丙烯纤维、高效减水剂、引气剂及矿物掺合料,配制两种强度等级(LC30,LC35)的浮石轻骨料混凝土。对比盐溶液(5%Na2SO4)和水中抗冻性试验发现,盐溶液中冻融的轻骨料混凝土劣化程度大于水中。轻骨料混凝土掺入纤维后,其抵抗冻融损伤能力得到改善,掺量越高,对轻骨料性能的改善作用越明显。SEM观察发现,随着盐溶液的侵蚀以及冻融循环次数的增加,水化产物的结构由密实逐渐变得疏松;聚丙烯纤维与水泥石浆体的粘结力强,能够抑制混凝土的冻融损伤。     

无机盐早强剂对高效减水剂与水泥相容性的影响

在混凝土中能提高混凝土早期强度的无机盐应用非常广泛，但这些无机盐的加入对减水剂与水泥的适应性有很大影响。本文采用自磨水泥，通过测试不同掺量NaCl，CaCl2，Na2SO4下水泥净浆扩展度损失和凝结时间，对高效减水剂与水泥的相容性影响进行了试验研究。结果表明：随NaCl，CaCl2，Na2SO4掺量的增加，掺高效减水剂的水泥净浆初始扩展度及30min，60min扩展度保留值均变小，在掺加质量相同的情况下，其影响顺序为CaCl2〈NaCl〈Na2SO4。     

硫酸盐对混凝土腐蚀研究

对普通混凝土和高强混凝土在5.0%Na2SO4(质量分数,下同)、10%MgSO4溶液以及青海盐湖卤水溶液中的损伤失效规律、特点进行研究。结果表明:混凝土在Na2SO4溶液中浸烘循环腐蚀破坏,SO42-导致混凝土产生膨胀性破坏;其损伤劣化包括3个阶段:初始劣化段、性能改善段和性能劣化段。混凝土在MgSO4溶液、青海盐湖卤水中浸烘循环腐蚀损伤,腐蚀溶液中的SO42-和Mg2+共同作用导致混凝土产生剥落型破坏;其相对动弹性模量和重量随腐蚀时间先下降,后稳定,最后加速下降。此外,用SEM、能谱和XRD分析了混凝土在硫酸盐腐蚀作用下的腐蚀产物。     

硫酸盐侵蚀下石膏形成引起的水泥净浆破坏

通过掺加石灰石粉,对长期浸泡在5%(质量分数)Na2SO4溶液中的水泥净浆试件所产生的有害化合物进行了研究.结果表明:在Na2SO4溶液侵蚀下,水泥净浆试件因产生石膏膨胀开裂、表面软化而形成从表到里的破坏,石膏膨胀是其主要劣化方式;水泥净浆破坏机理是石膏膨胀和胶凝物质分解;保持浸泡溶液的pH值,会抑制水泥净浆试件中钙矾石的生成.因此,在水泥混凝土中加入石灰石粉可以检验其抗硫酸盐侵蚀性能.     

混凝土盐结晶破坏的研究

以混凝土剥落量、膨胀率和强度损失率为评价指标,研究了干湿循环条件下Na2SO4和NaCl盐结晶对混凝土的破坏,并与在Na2SO4和NaCl盐溶液中浸泡的混凝土的化学侵蚀破坏结果进行对比.研究表明,混凝土在干湿循环条件下发生的盐结晶破坏明显比化学侵蚀破坏严重;盐结晶产生的混凝土膨胀和剥蚀破坏随着盐浓度和干湿循环次数的增加明显增大,且超过一定干湿循环次数后,混凝土经干燥后非但不收缩,反而继续膨胀;盐晶体刚开始主要起密实与增强作用,只有当盐晶体量超过一定值后,才会引起混凝土发生膨胀和破坏;引气可以显著降低和延缓混凝土的盐结晶破坏.     

聚合物改性硫铝酸盐水泥抗硫酸盐侵蚀性能

以苯乙烯和丙烯酸丁酯为主要原料,采用预乳化和半连续工艺合成了苯乙烯、丙烯酸丁酯共聚乳液(简称苯丙乳液),并掺入到硫铝酸盐水泥中制备了聚合物硫铝酸盐水泥.采用SEM-EDS,孔结构分析和抗硫酸盐侵蚀性能测试等手段,研究了引发剂用量、聚灰比对聚合物硫铝酸盐水泥耐久性的影响.结果表明:在3%(质量分数,下同)硫酸钠侵蚀溶液和水中,各试样表面都有不同程度的损坏,但在硫酸钠侵蚀溶液中损坏程度较小,且引发剂用量为0.5%时试样的损坏程度要比引发剂用量为0.4%时弱;引发剂用量为0.5%时各聚灰比试样的抗折强度均高于引发剂用量为0.4%时的试样,且在引发剂用量为0.5%,聚灰比为7.5%时,试样的抗折强度最高,即此时水泥硬化浆体的抗硫酸盐侵蚀性能最强;聚灰比为7.5%时试样的总孔隙率最低,聚灰比为5.0%时试样中无害孔所占比例最大.     

Use of diatomite as partial replacement for Portland cement in cement mortars

The aim of the present study is to investigate the use of diatomite as a partial replacement for cement in the production of cement mortar. Diatomite was used at 0%, 5%, 10% and 15% replacement by weight for cement while sand and water quantities were kept constant. Compressive and flexural strength, freeze–thaw resistance, sulfate resistance, water absorption and dry unit weight of the mortars were determined. The compressive and flexural strength decreased with increasing diatomite content for all curing periods. However the compressive strength of the cement mortar which was produced with 5% diatomite content complied with the minimum specified value of given in the standards. Diatomite replacement generally increased the compressive strength of the cement mortar after 25 freezing and thawing cycles. Water absorption of the mortars decreased with the increase of diatomite content except the mortar containing of 15% diatomite. Dry unit weight of the cement mortar was lower than the control mortar because of high porosity of diatomite. The expansion of the cement mortar bars immersed in 5% sodium sulfate solution decreased with increasing diatomite content and generally the sulfate resistance of the mortars was higher than that of the control mortar.