应用灰色系统理论预测硫酸盐侵蚀环境下混凝土的强度劣化规律及服役寿命

制备了水胶比分别为0.32,0.40和0.48的纯水泥混凝土试件,水胶比0.32,粉煤灰掺量10%或20%的粉煤灰混凝土试件,矿粉掺量15%或30%的矿粉混凝土试件,粉煤灰和早强剂掺量分别为20%和1%的含早强剂粉煤灰混凝土试件,及粉煤灰和矿粉掺量分别为15%和15%的混凝土试件.将混凝土试件暴露于干湿循环-硫酸盐加速侵蚀环境中,测试试件抗压强度的演变规律.采用灰色关联理论研究了硫酸盐浓度、水胶比、矿物掺合料及外加剂等因素对混凝土抗压强度的影响.通过建立多元灰预测模型分析了硫酸盐侵蚀环境下混凝土的强度劣化规律及服役寿命.结果表明:强度影响因素的灰色关联度由大到小的排序为;水胶比,硫酸盐浓度,测试龄期,粉煤灰掺量,矿粉掺量,早强剂掺量.多元灰预测模型呈现出较高的精度以预测硫酸盐侵蚀环境下混凝土的强度劣化规律和服役寿命.     

粉煤灰及水胶比对水泥净浆抗硫酸盐侵蚀性能影响的试验研究

通过5%的硫酸钠溶液对净浆进行长期浸泡试验,以粉煤灰等量取代水泥(0%、20%、30%、40%)以及固定粉煤灰等量取代20%水泥,水胶比在0.35～0.7之间变化来分析粉煤灰以及水胶比对水泥净浆抗硫酸盐侵蚀性能的影响.结果表明:在本试验条件下, W/B=0.5时,清水养护条件下,粉煤灰掺量为20%时在后期拥有最高的抗折强度,粉煤灰掺量为30%时具有最高的强度增长率;5%硫酸钠溶液浸泡条件下,其抗折强度先升高后降低,粉煤灰对改善水泥净浆的抗硫酸盐腐蚀是有利的,且随着粉煤灰掺量的增加,抑制腐蚀破坏效果越明显.但是考虑到试件本身的强度值,其掺量也不宜过高,可取20%～30%;20%粉煤灰的掺入并不能改变水泥净浆随水胶比增大其抗硫酸盐腐蚀性能下降的规律.     

不同材料组成及温度对水工混凝土抗压强度影响试验研究

本文主要研究不同水胶比、不同粉煤灰掺量及不同温度条件的养护过程对水工混凝土强度的影响。制作不同水胶比、不同粉煤灰掺量的标准混凝土试件,利用人工环境模拟室模拟不同温度条件对其养护,对各试件进行室内抗压强度试验。试验结果表明:掺加粉煤灰会影响混凝土28d抗压强度,影响程度将随掺量变化而变化;其次,水胶比对抗压强度也有较大影响,二者关系符合Abrams’水胶比准则;另外,温度对混凝土抗压强度有着不可忽视作用,即使温度变化幅度相同,但作用龄期时间节点不同,强度仍有差异。同时综合对比发现,各因素对混凝土强度的影响强弱不同。因此,实际应用中应首先对主要影响参数合理设计,其他影响条件则根据混凝土的功能要求而设计。     

粉煤灰掺量对全再生自密实混凝土工作性能与力学性能的影响

本文使用再生粗骨料全部替代天然粗骨料,用粉煤灰分别替代20%、30%、40%、50%和70%(质量分数)水泥,制备了不同水胶比(0.36、0.40和0.45)的全再生自密实混凝土,通过抗折强度试验和抗压强度试验,分析了粉煤灰掺量和水胶比对全再生自密实混凝土性能的影响规律,得到了粉煤灰的合理掺量,提出了适用于全再生自密实混凝土抗折强度的计算公式。结果表明：当粉煤灰掺量由20%增至40%时,所有全再生自密实混凝土拌合物的坍落扩展度呈先增加后降低趋势,且均表现出良好的间隙通过能力,但混凝土拌合物扩展时间T₅₀₀受粉煤灰的影响不显著;随着粉煤灰掺量增加,全再生自密实混凝土的抗压强度和抗折强度均呈先增加后降低趋势,抗折强度受粉煤灰掺量的影响程度要高于抗压强度;全再生自密实混凝土抗压强度和抗折强度受水胶比的影响程度相同;综合粉煤灰掺量对全再生自密实混凝土工作性能和力学性能的影响,建议粉煤灰对水泥的取代率为30%。     

高韧性水泥基复合材料抗压强度正交试验研究

利用正交试验设计原理,对9组不同配合比的高韧性水泥基复合材料进行了抗压试验,研究了粉煤灰掺量、水胶比、砂胶比和减水剂掺量这四种因素对高韧性水泥基复合材料抗压强度的影响,并定量分析了各个因素影响的显著性.试验结果表明:各因素对抗压强度影响的主次顺序为水胶比＞粉煤灰掺量＞减水剂掺量＞砂胶比,其中水胶比对强度的影响远大于其他因素,而砂胶比的影响并不明显;抗压强度随水胶比的增大而减小,随砂胶比的增大而缓慢增加;当粉煤灰掺量或减水剂掺量增大时,抗压强度先增大后减小,粉煤灰和减水剂存在最佳掺量.     

酸雨环境下粉煤灰混凝土抗压强度的灰关联分析

采用实验室模拟酸雨侵蚀试验,研究了酸雨环境下水胶比、粉煤灰掺量、pH值和SO2-4浓度这四个指标对粉煤灰混凝土抗压强度的影响,并用灰关联法分析了各因素对抗压强度的影响程度.结果表明:抗压强度随SO2-4浓度、粉煤灰掺量、水胶比的增大而下降,随pH值的减小而下降.酸雨环境下粉煤灰混凝土的抗压强度会显著降低,SO2-4浓度对其影响最大.     

基于正交试验设计的透水混凝土关键性能研究

通过正交试验,研究了孔隙率、水胶比以及硅灰掺量对透水混凝土抗压强度、抗弯拉强度、透水系数的影响.试验结果表明,孔隙率和硅灰掺量对透水混凝土的力学性能影响显著,水胶比影响较小.随着孔隙率的提高,透水混凝土的抗压强度和抗弯拉强度均显著降低,透水系数显著提高;随着硅灰掺量的增加,抗压强度和抗弯拉强度有升高趋势,透水系数降低不显著.随抗压强度的增加,透水系数有下降趋势,抗弯拉强度有增加趋势,折压比(ff/fc)在0.10 ～0.14之间.最后,通过多元线性回归,建立了不同因素对透水混凝土抗压、抗弯拉强度和渗透系数的数学表达式,通过权重评价不同因素的影响规律.     

Ⅱ级粉煤灰对混凝土力学性能影响研究

以Ⅱ级粉煤灰作为超细掺合料掺入到混凝土中，研究在不同龄期、不同水胶比、不同掺量情况下混凝土的强度发展规律。通过试验研究发现：在水胶比不变时，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土的强度是在逐渐降低的；当粉煤灰掺量不变时，随水胶比的降低，混凝土同龄期的抗压强度逐渐增大。以28d为标准设计龄期，使用42．5R普通水泥，控制水胶比在0．40～0．30，掺加Ⅱ级粉煤灰，可配制出C35～C45的高性能混凝土。     

Ⅱ级粉煤灰高性能混凝土的长期抗硫酸盐侵蚀性能

按高性能混凝土配比制配不同水胶比、不同Ⅱ级粉煤灰掺量的普通水泥胶砂试件,浸泡在不同浓度的硫酸盐溶液中,进行长达2年的侵蚀试验。结果表明:短龄期养护条件下较低粉煤灰掺量(30%)试件在高浓度硫酸盐侵蚀环境中的长期抗蚀能力有限。而随养护龄期和Ⅱ级粉煤灰掺量的增加以及水胶比的降低,试件的抗蚀能力大幅度提高,体现出优越的长期抗侵蚀能力。     

火山灰对砂浆强度的影响

研究了火山灰掺量、水胶比、养护龄期对砂浆强度的影响规律,并对比研究了火山灰与粉煤灰对砂浆强度的影响。结果表明:火山灰的掺量、水胶比及养护龄期对砂浆强度有较大的影响。随火山灰掺量的增大,砂浆强度呈下降趋势;相同条件下,掺火山灰与掺粉煤灰砂浆28d龄期的抗压强度无显著差异。