硫酸盐侵蚀-冻融循环复合作用下混凝土力学性能研究

针对西北旱寒区混凝土结构在冻融破坏及盐离子侵蚀作用下力学性能不断降低的问题,采用室内循环加速试验和理论分析相结合的方法,依据实际工程情况开展硫酸盐侵蚀-冻融循环复合作用下混凝土力学性能试验,分别考虑引气剂量、粉煤灰掺量及水胶比3个因素,探究硫酸盐侵蚀-冻融循环复合作用下混凝土材料抗压强度指标变化规律。结果表明:引气剂掺量及粉煤灰掺量对力学性能影响较大,水胶比影响较小;加入适量的引气剂和粉煤灰能提高混凝土的抗冻抗侵蚀能力。     

受侵蚀混凝土耐久性衰减影响因素试验研究

针对地处滨海和盐渍区的混凝土建筑物长期遭受干湿循环和有害化学离子侵蚀的双重作用,导致混凝土耐久性衰减的问题,采用现场调查、室内加速试验、理论分析等相结合的研究方法,进行干湿循环下硫酸盐、复合盐(硫酸盐+氯盐)、水三种不同侵蚀条件的对比试验,以试件的相对动弹性模量为评价指标,研究不同侵蚀方式、侵蚀介质、水灰比、及粉煤灰掺加对受侵蚀混凝土耐久性能衰减的影响规律,研究结果表明:干湿循环能够促进硫酸盐对混凝土的侵蚀;干湿循环与硫酸盐侵蚀条件下,硫酸盐的侵蚀作用较复合盐的侵蚀作用明显,掺入20%粉煤灰对于增强混凝土抗盐结晶侵蚀性能有一定的积极效用。     

干湿循环作用下混凝土硫酸盐、硫酸盐-氯盐腐蚀试验研究

通过实验室加速循环试验,对比了单一硫酸盐、硫酸盐-氯盐耦合腐蚀环境下混凝土的抗压强度、抗压强度耐蚀系数、质量变化率随腐蚀龄期的变化规律,分别利用超声波损伤技术和扫描电子显微镜对混凝土进行超声波测试和形貌观察,分析了不同腐蚀环境下混凝土的腐蚀特征。结果表明:试验室加速腐蚀制度下,单一硫酸盐和硫酸盐-氯盐耦合2种不同侵蚀环境中混凝土的力学性能与质量变化差异明显。单一硫酸盐环境下,腐蚀初期,硫酸盐腐蚀产物填充于混凝土内部空隙,密实了混凝土结构;而随着腐蚀龄期的延长,大量生成的膨胀型腐蚀产物填满混凝土孔隙和界面区,导致混凝土膨胀并造成大量裂纹的产生。硫酸盐-氯盐耦合环境下,氯盐的存在减小了硫酸盐引起的膨胀腐蚀。     

干湿循环作用下混凝土硫酸盐侵蚀劣化机理试验研究

通过微观和宏观观测综合研究不同配比混凝土在干湿循环作用下受硫酸盐侵蚀的劣化规律,设计4个W/C:0.57、0.44、0.35、0.28,对应从普通强度到高强混凝土。微观观测包括用热分析方法进行侵蚀产物分析和用改进硫酸钡重量法(化学滴定法)测量由表及里不同深度处硫酸根含量,宏观观测主要包括抗压强度、劈裂抗拉强度等基本力学性能。试验结果表明:干湿循环作用下,湿状态下混凝土受到钙矾石、石膏等膨胀性侵蚀产物的作用,干状态下又叠加由蒸发作用引起的盐结晶压力的损伤;与普通强度混凝土相比,高强混凝土的W/C小并掺有适量的减水剂,孔隙结构得到优化,使得湿状态下硫酸根传输受阻,干状态下结晶条件遭到一定程度破坏,导致混凝土受侵层厚度明显降低,表现为宏观上的强度劣化程度较轻,表明高强混凝土具有较强的抵抗硫酸盐侵蚀能力。     

硫酸盐侵蚀-冻融循环复合作用下混凝土材料耐久性研究

针对我国西北寒旱地区水工混凝土结构长期遭受冻融及盐离子腐蚀等侵蚀破坏造成混凝土结构耐久性衰减问题,结合工程实际采用理论分析与室内加速试验相结合的方法开展硫酸盐侵蚀-冻融循环复合作用下混凝土耐久性试验,探究硫酸盐侵蚀-冻融循环作用下混凝土材料动弹性模量、质量以及抗压强度等耐久性指标变化规律。结果表明:混凝土材料在硫酸盐侵蚀-冻融循环作用下,其动弹性模量、质量以及抗压强度等耐久性指标显著下降,选用水胶比为0.35的混凝土材料能更好地抵抗硫酸盐侵蚀-冻融循环复合作用破坏。试验结果与实际工况相吻合,为硫酸盐侵蚀-冻融循环环境下混凝土材料的耐久性研究提供参考依据。     

矿物掺合料对钢渣轨枕混凝土力学及侵蚀性能影响的研究

将矿物掺合料分别掺入钢渣混凝土中,与普通混凝土抗压强度及抗侵蚀性能进行比较,从而得出一种适用于钢渣轨枕混凝土的配合比。结果表明,标准养护210d时,钢渣混凝土强度均超过普通混凝土;在180d硫酸盐和镁盐侵蚀下,普通混凝土与钢渣混凝土抗侵蚀系数均大于0.8,抗侵蚀性能良好。当粉煤灰、矿渣粉和钢渣粉三者复掺时,钢渣混凝土的后期抗压强度和抗侵蚀能力均表现最佳。     

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响

研究了矿粉、硅灰和粉煤灰3种矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系的标准稠度用水量、凝结时间、水化放热、胶砂抗折及抗压强度、砂浆干缩率、抗硫酸盐侵蚀性能和水化产物的影响。结果表明:随矿物掺合料掺量的增加,复合体系的标准稠度用水量增大,凝结时间延长;掺加矿物掺合料后水化放热峰出现时间延后,总水化放热量减少,其中掺加矿粉和硅灰的试件初期水化速率减慢程度较掺加粉煤灰试件更明显;3种矿物掺合料对复合体系强度的影响差别较大,掺加3%硅灰的试件3 d抗压强度增长较快;硅灰的掺加会使砂浆干缩率增大,矿粉、粉煤灰的掺加可以减小砂浆试件的干缩;矿物掺合料的掺加会提高胶砂试件抗硫酸盐侵蚀性能,掺粉煤灰的试件抗硫酸盐侵蚀性能最好。     

掺稻壳灰/硅灰混凝土的性能研究

研究了稻壳灰、硅灰、稻壳灰+粉煤灰、硅灰+粉煤灰对混凝土抗压强度、抗折强度、抗硫酸侵蚀能力和抗碳化能力的影响.结果表明:掺加5％～10％稻壳灰或硅灰有助于提升混凝土的抗压强度和抗折强度,且稻壳灰、硅灰掺量越高抗压强度越高,掺硅灰混凝土相对于掺稻壳灰混凝土的抗压和抗折强度更高,掺稻壳灰+粉煤灰、硅灰+粉煤灰试件的抗压和抗...     

冻融与硫酸盐复合侵蚀下粉煤灰混凝土的耐久性研究

通过分析混凝土表观变化形态、抗压强度和相对动弹性模量随冻融循环次数变化的规律,讨论了不同粉煤灰掺量混凝土(0、10%、20%)与5%Na_2SO_4溶液耦合作用下的损伤劣化机理。借助SEM和XRD技术研究了混凝土微观结构和侵蚀产物发展演化规律,并综合热分析技术定量分析了不同粉煤灰掺量对混凝土抗冻融与硫酸盐复合侵蚀能力的影响。结果表明:在冻融试验终止时,10%、20%粉煤灰掺量混凝土强度损失率分别为60.36%、83.67%,10%粉煤灰掺量相对于20%粉煤灰掺量混凝土具有良好的抗冻性。在冻融循环100次前,混凝土试样相对动弹模量一直处于递增状态。在硫酸盐侵蚀条件下,混凝土中钙矾石含量要多于石膏。在冻融循环50次时,不同粉煤灰掺量混凝土试样中侵蚀产物含量大小排序为:20%粉煤灰未掺粉煤灰10%粉煤灰。     

半浸泡硫酸盐环境中混凝土损伤表征及寿命预测

通过抗压强度、表面硬度、离子分布和微观分析方法表征硫酸盐半浸泡环境中混凝土试件的性能变化,研究了混凝土硫酸盐侵蚀机理,分析计算了硫酸根离子含量、表面硬度和抗压强度之间的关系,并建立了简易寿命预测模型。结果表明:混凝土硫酸盐侵蚀包括物理结晶破坏和化学反应破坏;混凝土内部硫酸根离子含量越高的区域,表面硬度越低,二者之间存在线性关系;混凝土表面硬度与抗压强度存在一定的线性关系。     

蒸养混凝土抗氯离子渗透性能研究

蒸汽养护能促进混凝土早期强度的增长,但影响混凝土长期力学性能和抵抗氯离子等侵蚀性介质渗透的能力。本文研究了粉煤灰、硅灰矿物掺合料对蒸养混凝土抗压强度与抗氯离子渗透性能的影响。试验结果表明：蒸养普通混凝土抗氯离子渗透性能低于相应标养混凝土,掺入粉煤灰、硅灰等矿物掺合料后,可以显著改善蒸养混凝土的抗氯离子渗透性能。     

杂散电流与硫酸盐耦合作用下混凝土氯离子扩散性能研究

配制了两种配合比的混凝土试件,开展了杂散电流单独作用以及杂散电流与硫酸盐耦合作用下的氯离子侵蚀试验。测试了混凝土中水溶性氯离子含量,计算了不同试验条件下的氯离子扩散系数及其时变规律,分析了杂散电流、硫酸盐以及矿物掺合料对混凝土氯离子扩散性能的影响,并通过微观分析进一步阐述了杂散电流与硫酸盐耦合作用对混凝土氯离子扩散性能的影响机理。试验结果表明:杂散电流会通过电场作用促进氯离子向混凝土内部扩散;复掺粉煤灰和矿粉可降低混凝土孔隙率,显著降低氯离子扩散性能;硫酸盐会与水泥水化产物生成钙矾石,短期内对氯离子扩散起抑制作用,长期将增大氯离子扩散性能;杂散电流与硫酸盐长期耦合作用将增大氯离子扩散性能。     

Influence of bacteria on the compressive strength, water absorption and rapid chloride permeability of fly ash concrete

This paper presents the results of an experimental investigation carried out to evaluate the influence of Sporoscarcina pasteurii bacteria on the compressive strength and rapid chloride permeability of concrete made without and with fly ash. Cement was replaced with three percentages (10, 20 and 30) with fly ash by weight. Three different cell concentration (0, 10³,10⁵,10⁷ cells/ml) of bacteria were used in making the concrete mixes. Tests were performed for compressive strength, water absorption and rapid chloride permeability at the age of 28 days. Test results indicated that inclusion of S. pasteurii in fly ash concrete enhanced the compressive strength, reduced the porosity and permeability of fly ash concrete. Maximum increase (22%) in compressive strength and four-times reduction in water absorption was observed with 10⁵ cells/ml of bacteria. This improvement in compressive strength was due to deposition on the bacteria cell surfaces within the pores.Calcite deposition in concrete observed nearly eight times reduction in chloride permeability of fly ash concrete. The present work highlights the influence of bacteria on the properties of concrete made with supplementing cementing material such as like fly ash. Usage of bacteria like S. pasteurii improves strength and durability and strength of fly ash concrete through self-healing effect.     

昌吉- 古泉±1100kV 特高压直流输电线路甘肃段基础混凝土耐久性试验研究

为研究多种因素作用下输电线路基础混凝土的耐久性变化规律,通过电通量法、快速冻融法和硫酸盐干湿循环腐蚀,测试了不同混凝土的抗氯离子渗透性、抗冻性和抗硫酸盐腐蚀性。试验结果表明:水胶比越大的混凝土,其抗氯离子渗透性越差,随着龄期的增长,混凝土抗氯离子渗透性有一定的提高,且提高幅度与粉煤灰掺量正相关;C30混凝土在冻融循环过程中,发生酥松破坏,抗冻等级仅能达到F150,其余混凝土抗冻等级能达到F200,且破坏程度随着混凝土强度的提高而降低;在硫酸盐干湿循环作用下,不同强度等级的混凝土的抗压强度都遵循着先提高后降低的趋势。但强度转变所对应的干湿循环次数不同,强度等级越高的混凝土出现的越晚。     

粉煤灰超高强高性能混凝土配制

采用比表面积为１４０００ｃｍ２／ｇ的超细磨粉煤灰和高效减水剂配制出坍落度２４３ｍｍ,２８ｄ抗压强度１０８．５５ＭＰａ,１８０ｄ抗压强度１４０．４ＭＰａ的超高强高性能混凝土。对用原状粉煤灰、硅灰、超细磨粉煤灰分别作混凝土的掺合料进行了性能对比,指出超细磨粉煤灰既有粉煤灰本身的“滚珠轴承”润滑作用和火山灰反应增强作用,又有硅灰的填隙挤水和密实增强作用。     

Effect of cement type on the resistance of concrete against chloride penetration

In chloride containing environment, chloride permeability of concrete is an important parameter affecting the service life of concrete structures. The primary objective of this experimental study was to study the effect of cement types on the resistance of concrete against chloride penetration for given compressive strength classes. These cements included two different types of granulated blast-furnace slag cement (CEM III/A 32.5N and CEM III/A 42.5N), a sulfate resisting cement (SRC 32.5), and a Portland cement blended with fly ash; all of which compared to an ordinary Portland cement (CEM I 42.5R). For each binder type, four concretes at different strength classes were produced and as a result 20 mixtures were obtained. Rapid chloride ion penetration tests according to ASTM C 1202 were conducted. In addition, electrical resistivity and capillary water absorption tests were carried out. In order to characterize the concrete quality, compressive strength of the specimens were also obtained. The test results clearly demonstrated that the blast-furnace slag cements have the highest resistance against chloride penetration, while the pure Portland cement and sulfate resisting cement have the lowest resistance. Concretes produced with the sulfate resisting cement had substantially higher capillary sorption compared to other mixtures. Test results confirmed the strong relationship between the chloride permeability and electrical resistivity.     

原状粉煤灰-铁尾矿泡沫混凝土的性能研究

采用Design-Expert软件研究了原状粉煤灰及铁尾矿砂对泡沫混凝土干密度、吸水率及抗压强度的影响,并观察了泡沫混凝土断面的细观结构.结果表明:原状粉煤灰掺量的增加会使泡沫混凝土的干密度和吸水率降低,当原状粉煤灰掺量占胶凝材料的40％时,泡沫混凝土的抗压强度最高;固定粉煤灰掺量为40％,铁尾矿砂掺量在0～50％范围...     

玻璃纤维水泥土强度及抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

通过无侧限抗压强度试验,探究水泥、粉煤灰、玻璃纤维掺量、硫酸盐侵蚀对水泥土抗压强度的影响规律。研究发现:水泥掺量与水泥土抗压强度成正比关系。粉煤灰掺量适当时(不超过6%)可以提高水泥土抗压强度,粉煤灰对水泥土强度增长作用主要在于粉煤灰的微集料效应和活性效应。玻璃纤维掺量为0.2%时,水泥土抗压强度最高,玻璃纤维对水泥土强度的贡献主要在于玻璃纤维的加筋作用。受不同浓度Na2SO4溶液侵蚀作用后,随着侵蚀时间的延长,水泥土抗压强度均先提高后降低。     

矿物掺合料与纤维双掺对混凝土抗渗性能的影响及工程应用

采用RCM氯离子扩散系数法和渗水高度法,研究了粉煤灰、矿粉、PVA纤维、纤维素纤维的掺入对混凝土抗渗性能的影响.试验结果表明,粉煤灰和矿粉的掺入能有效降低混凝土中氯离子扩散系数和渗水高度.在掺加矿物掺合料的基础上再掺入纤维混凝土的抗渗性能进一步提高,双掺对混凝土抗渗性能提高的复合效应明显.     

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。