陶瓷粗骨料混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

试验采用电通量法研究了陶瓷粗骨料、矿物掺合料掺量对混凝土抗氯离子渗透性能的影响.试验结果表明:陶瓷粗骨料掺量对混凝土抗氯离子渗透性能影响不大,与普通混凝土一样,其渗透性能等级为Q-Ⅱ;28 d龄期时,电通量随着粉煤灰掺量的增大略有增加;龄期继续增长,粉煤灰的掺入明显改善了混凝土抗氯离子渗透性能.复掺硅粉后,随着硅粉的增加,混凝土的电通量明显降低,硅粉的掺入大大提高了混凝土的抗氯离子渗透能力.     

兰新铁路第二双线混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

基于对兰新铁路第二双线混凝土耐久性分析,研究了矿物掺合料掺量、砂的粗细程度、石子表面特征、环境条件与养护方法对兰新铁路第二双线混凝土抗氯离子渗透性能的影响.研究结果表明:矿物掺合料的掺入会提高混凝土的抗氯离子渗透性,且不同种类的矿物掺合料复掺时存在最优掺量,就文中混凝土,粉煤灰和矿渣粉掺量为15％时,混凝土的氯离子渗透性最低;此外,混凝土抗氯离子渗透性随砂的细度模数增大、石子破碎面所占比例降低而降低;保温材料能降低混凝土内外温差,因此昼夜大温差条件下,保温保湿养护的混凝土抗氯离子渗透性优于仅保湿养护的混凝土.     

矿物掺合料对低水胶比混凝土抗氯离子渗透性能的影响

采用ASTM C1202-97方法测定混凝土氯离子电通量及渗透等级,主要研究了矿渣、粉煤灰、偏高岭土在单掺及不同比例复掺时对低水胶比混凝土抗氯离子渗透性能的影响.实验结果表明:矿物掺合料能有效改善低水胶比混凝土抗氯离子渗透性能.粉煤灰与矿渣复掺时,随着矿渣所占比例增加,混凝土氯离子渗透等级逐渐降低.水胶比为0.38,偏高岭土与矿渣复掺时随着偏高岭土所占比例增大,混凝土氯离子电通量先降低后增加,与基准组相比较,掺入比例为1∶1时其28 d氯离子电通量降低了93％.偏高岭土与矿渣复掺能有效改善混凝土的孔隙结构,孔径趋于细化,提高了混凝土抗氯离子渗透性能.     

不同复合矿物掺合料对混凝土长期性能的影响差异

本实验将矿渣、粉煤灰、钢渣、石灰石粉复合组成6种复合矿物掺合料,研究加入复合矿物掺合料混凝土的后期抗压强度、劈裂抗拉强度和抗氯离子渗透性,分析不同复合矿物掺合料对混凝土长期性能的影响差异.研究结果表明:矿渣与粉煤灰、钢渣、石灰石粉复合使用可以提高混凝土后期力学性能和抗氯离子渗透性,粉煤灰与钢渣、石灰石粉复合使用可以提高混凝土720 d抗氯离子渗透性,钢渣石灰石复合使用对混凝土长期性能有着不利影响,矿渣与粉煤灰复合使用对混凝土长期性能提高最明显.     

粉煤灰和矿渣粉对水下不分散混凝土性能的影响研究

本试验研究了粉煤灰和矿渣粉复掺时对水下不分散混凝土性能的影响,分析二者不同掺量复掺时对混凝土流动性、抗分散性、力学性能以及抗氯离子渗透性的影响规律.研究表明,与掺合料单掺相比,粉煤灰和矿渣粉复掺时混凝土流动性降低,但是抗分散性和抗氯离子渗透性明显改善,同时二者复掺时能起到“叠加效应”,使早期强度和后期强度均较高.     

C50渡槽高性能混凝土耐久性研究

基于渡槽混凝土病害严重、耐老化性能差等问题,采用萘系和聚羧酸盐两种高效减水剂,根据不同水胶比、粉煤灰掺量、粉煤灰矿粉复掺配制出C50渡槽高性能混凝土,并测试混凝土的抗氯离子扩散系数、抗冻性和抗碳化性能等耐久性指标,分析水胶比、粉煤灰掺量、粉煤灰矿粉复掺对其耐久性的影响。结果显示:随着粉煤灰掺量增加,混凝土的抗氯离子渗透性能有所提高,但抗冻性能和抗碳化性能均呈下降趋势;粉煤灰矿粉复掺提高了混凝土的抗氯离子渗透性能和抗碳化性能,抗冻性略有降低。     

矿物掺合料对高阿利特水泥混凝土性能的影响研究

本文研究了矿渣、粉煤灰和烧页岩等矿物掺合料对高阿利特水泥混凝土氯离子渗透性、力学性能及浆体孔结构的影响.试验结果表明:单掺矿渣或粉煤灰能提高抗氯离子渗透能力,复合掺加矿物掺合料可充分发挥各自的性能特性,更有效地提高耐久性能;适量单掺矿渣和烧页岩以及复合掺加矿物掺合料可以提高混凝土的强度;从机理上分析,高阿利特水泥熟料可有效激发矿物掺合料的潜在水化活性,细化了浆体孔径,从而提高了混凝土的抗氯离子渗透性能和强度.     

提高中等强度等级混凝土抗氯离子渗透性能的研究

通常可采用提高混凝土强度的方式来提高混凝土的抗氯离子渗透性能,但实践证明该方法不一定能达到预期工程目标.本文通过4因素3水平正交试验研究了混凝土强度与氯离子渗透能力之间的关系.选择水胶比、矿物掺合料掺量、胶凝材料总量、石灰石粉占矿物掺合料的比例等4个影响因素,得出以下结果:对于混凝土强度,矿物掺合料是影响最大的因素,而石灰石粉的影响是最小的;但对于混凝土抗氯离子渗透性,石灰石粉掺量是影响最大的因素.石灰石粉掺量增加可降低混凝土强度,但可增加抗混凝土氯离子侵蚀的能力.可通过调整石灰石粉的掺量来增强混凝土抗氯离子侵蚀能力并控制其强度不致过高.存在使混凝土最密实,混凝土抗氯离子渗透性最好的最优石灰石粉掺量.     

粉煤灰和矿粉对高强混凝土耐久性的影响

测试了不同取代量的粉煤灰、矿粉对混凝土长期强度、抗氯离子渗透性能和抗冻性能的影响,结果表明:粉煤灰、矿粉可以显著提高混凝土的后期强度,粉煤灰混凝土具有更高的强度增长率;粉煤灰和矿粉均可明显改善混凝土抗氯离子的渗透性能,矿粉比粉煤灰的作用更加显著,且随掺合料取代量的提高,混凝土抗氯离子渗透性能提高.     

碳化作用对混凝土强度及氯离子渗透性能的影响

试验研究了CO2对粉煤灰混凝土28d抗压强度和氯离子渗透性能的影响。结果表明：碳化作用提高了粉煤灰混凝土28d抗压强度,但随着粉煤灰掺量的增加,混凝土28d抗压强度逐渐减小;在标准养护条件下,粉煤灰对混凝土抗氯离子渗透性有改善作用,而碳化作用使混凝土抗氯离子渗透性能明显降低,且此时粉煤灰的掺人更加增强了对混凝土抗氯离子渗透性能的不利影响。     

氯盐环境下粉煤灰及矿粉对砂浆性能的影响

主要研究了氯盐环境中掺粉煤灰和矿粉的砂浆性能.通过测试在氯化钠和氯化钙溶液浸泡之后的水泥砂浆的自由氯离子浓度和总氯离子浓度,研究了矿物掺合料对氯离子结合能力的影响,结论表明随着矿物掺合料掺量的增加,砂浆的氯离子结合能力也会提高.基于RCM法检测了砂浆的氯离子扩散系数,结果表明粉煤灰和矿粉均可以提高混凝土的抗氯离子渗透性,并且矿粉对抗氯离子渗透性的改善作用更显著.基于氯盐结晶、氢氧化钙溶出、Friedel's盐角度,分析砂浆孔隙率变化的原因,结论表明氯盐会导致砂浆孔隙率增加,而矿物掺合料则可以减小由氯盐引起的孔隙率增加的作用.     

矿物掺合料与水胶比对混凝土耐久性的影响研究

为研究矿物掺合料与水胶比对混凝土耐久性的影响,测试了不同混凝土的抗氯离子渗透性、抗冻性、耐磨性和抗硫酸盐侵蚀性能,采用灰色关联分析的方法,分析了矿物掺合料掺量、水胶比和混凝土耐久性之间的关联程度和关联极性。研究结果表明:粉煤灰和矿渣粉掺入会提高混凝土的抗氯离子渗透性,并存在最佳掺量,本文水胶比为0.38的混凝土,粉煤灰和矿渣粉掺量为15%时,混凝土的抗氯离子渗透性最高。矿物掺合料掺量与混凝土相对动弹性模量、耐磨度和抗硫酸盐侵蚀系数为正关联;水胶比增大会导致混凝土的抗氯离子渗透性降低,与混凝土相对动弹性模量、耐磨度和抗硫酸盐腐蚀系数为负关联。     

静水压力下超高性能混凝土的抗氯离子渗透性能

本文通过氮气吸附和脱附试验对超高性能混凝土(UHPC)的孔结构进行分析,研究了钢纤维体积掺量和矿物掺合料体积掺量对UHPC在不同静水压力作用下氯离子传输行为的影响,并结合扫描电镜和能谱仪进行UHPC的微观形貌分析。结果表明:钢纤维的掺入增大了UHPC基体孔隙体积,矿渣的掺入能够降低基体孔隙率,早期蒸养后再标准养护至28 d时,大量掺入粉煤灰会使总孔隙率增大;随着静水压力的增大,同一深度下的氯离子浓度和表观氯离子扩散系数也增大,在2 MPa作用下更为显著;自由氯离子含量和总氯离子含量呈线性关系,钢纤维的掺入降低了氯离子结合能力,而矿渣和粉煤灰的掺入能有效提升氯离子结合率,氯离子结合率最高可达到46.29%;扫描电镜和能谱分析试验发现钢纤维锈蚀仅发生在UHPC表面。     

矿物掺合料对混凝土氯离子结合能力的影响(英文)

用自然扩散法测定了混凝土中的总氯离子和自由氯离子浓度,计算了普通混凝土、粉煤灰混凝土和矿渣混凝土的氯结合能力,研究了矿物掺合料的掺量、暴露时间、养护龄期对混凝土氯结合能力的影响.结果表明:随着矿物掺合料掺量的增大,粉煤灰混凝土氯离子结合能力的变化趋势是先上升后下降,矿渣混凝土的氯离子结合能力则急剧增强;混凝土的氯离子结合能力与暴露的氯盐溶液种类有关,而与暴露时间无关,并且随着混凝土的标准养护龄期的延长而不断增强.因此,对于实际氯盐环境中的混凝土结构,建议采用最佳掺量25%的粉煤灰混凝土或者高掺量矿渣混凝土,同时加强潮湿养护,有利于提高混凝土结构的服役寿命.     

钢渣微细粉对高强混凝土的改性研究

探讨以钢渣微细粉取代部分水泥的高强混凝土力学性能及抗渗透性能，并利用扫描电镜和压汞仪进行试验分析。研究表明：（1）在基准混凝土中掺10％的钢渣微细粉，能充分发挥其润滑、填充作用，明显提高混凝土的强度及抗渗透性能。（2）比表面积为453m^2/kg的矿物微细粉，可有效提高水化速度，从而对混凝土强度及坍落度有所贡献。（3）采用高效减水剂在提高混凝土抗压强度的同时，可有效改善混凝土的抗渗透性能。     

掺钢渣-矿渣-粉煤灰复合微粉混凝土性能研究

研究了由钢渣-矿渣-粉煤灰制备的复合微粉对混凝土强度、收缩性能和氯离子渗透性能的影响。结果表明：在同水胶比下,复合微粉等量取代水泥后,混凝土7d强度低于普通混凝土的强度,当复合微粉掺量小于45％时,其28d及以后强度高于普通混凝土。在同水胶比下,复合微粉等量取代水泥后,可有效降低混凝土的干燥收缩,且混凝土的抗氯离子渗透性能显著提高。     

持续荷载和锂渣取代量对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

为考察受载锂渣混凝土抗氯离子渗透性能,本文设计了锂渣取代水泥质量0%、10%、20%和30%的C20、C30和C40混凝土,对混凝土试件施加极限压荷载的10%、30%和50%,作为持续压应力,进行氯离子渗透性能试验。结果表明：水灰比范围在0.40～0.62时,电通量随着水灰比的增大而增大;对于施加不同压应力的混凝土,当压应力比达到0.3时,C20和C30混凝土电通量有明显的提升,当压应力比达到0.5时,C40混凝土电通量有明显的提升;对于不同锂渣取代量的混凝土,电通量随着锂渣取代量的增大而减小。结合Fick第二定律和质量守恒定律,建立在持续荷载作用下锂渣混凝土氯离子渗透模型,结果表明,氯离子在浸泡环境下的渗透性能符合试验规律,模拟结果与试验结果一致。     

海洋环境混凝土功能组分优化设计与性能研究

针对海洋环境高性能铁路桥混凝土的耐久性和水化放热问题,通过轴心抗压、电通量、水化热等试验,对级配矿物外加剂与迁移型阻锈剂复合作用的高性能混凝土进行了研究.结果表明:掺入级配矿物外加剂、阻锈剂等功能组分后,通过配合比优化设计,混凝土试件28 d强度比基准组有所提高,钢筋表面的电化学性能得到进一步提升.同时,抗氯离子渗透性能比基准混凝土最大降低了39％,胶凝材料浆体水化热值比基准组降低了37％.当辅助胶凝材料粉煤灰和矿粉掺入量提高时,混凝土力学性能、抗氯离子性能得到进一步改善,水化热中的峰值会降低.复合矿物外加剂的掺量达到22％左右时,混凝土设计的综合性能达到较佳状态.掺入级配矿物外加剂和阻锈剂可以使电通量显著下降,并对混凝土耐久性的提升和水化热的控制具有协同作用.     

掺复合掺合料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究

研究了钢渣-矿渣-粉煤灰复合掺合料的混凝土在硫酸盐及干湿交替硫酸盐环境中的强度、膨胀率及剥落量。结果表明:在干湿循环环境中,硫酸盐结晶引起的破坏远大于化学侵蚀引起的破坏。复合掺合料能有效抑制硫酸盐化学侵蚀引起的膨胀破坏,但掺加复合掺合料的混凝土抗硫酸盐结晶破坏的能力有明显降低。     

纳米碳酸钙对水泥石氯离子结合量的影响

混凝土孔溶液中的自由氯离子转化为结合氯离子可有效降低沿海、盐湖地区钢筋混凝土结构中的钢筋的腐蚀程度。以纳米碳酸钙掺量和氯离子浓度为变量,研究了纳米碳酸钙对水泥石氯离子结合量的影响,采用电位滴定法测定结合氯离子含量,根据氯离子等温吸附理论绘制结合氯离子与自由氯离子的拟合关系曲线来分析水泥石的氯离子结合能力,通过XRD和热重分析研究水泥石的氯离子结合机理。结果表明:纳米碳酸钙的掺入提高了水泥石的氯离子结合量,当其掺量达3%(质量分数)时,水泥石的氯离子总结合量最大;随着氯离子浓度的提高,掺纳米碳酸钙的水泥石氯离子结合量会相应增加;纳米碳酸钙的掺入可以加快水泥水化,促进C-S-H凝胶和Friedel's盐的生成,有利于水泥石的氯离子物理吸附和化学结合。