纤维粉煤灰混凝土抗冻性能试验研究

针对高寒地区渠道衬砌混凝土冻融破坏问题,采用正交设计方法研究了不同强度等级纤维粉煤灰混凝土的抗冻性能.通过快速冻融试验,测试了冻融对纤维粉煤灰混凝土的抗压强度、动弹性模量和质量的影响.并就不同因素对混凝土抗冻性能的影响进行了分析和评价.最后,找出了冻融环境中满足混凝土强度和耐久性的最优配合比.     

混凝土抗冻耐久性标准及评价

介绍了混凝土冻融破坏的机理和特征、国际混凝土抗冻耐久性试验方法和评价指标,对各种试验标准进行了对比评价.     

极端冻融环境混凝土抗冻性能研究

寒冷地区冻融损伤是混凝土结构耐久性劣化的重要原因,通过气冻气融试验与水冻水融试验,对极端冻融环境下钢筋混凝土的抗冻性能指标进行测试,包括混凝土的相对动弹性模量变化、质量损失、抗压强度损失、抗折强度损失等,得出了相应的耐久性劣化规律。结果表明:高强度混凝土的抗冻性能优于低强度混凝土,在极端冻融环境下良好的养护条件可以适当提高混凝土的力学性能,钢纤维的掺入也在一定程度上提高混凝土的抗冻性能,相较于气冻气融试验,水冻水融试验机制下混凝土的抗冻性能良好。     

再生混凝土抗冻耐久性试验及寿命预测

对再生混凝土进行了快速冻融试验研究.结果表明,经一定的冻融循环后,再生混凝土的强度、质量和相对动弹模量均有不同程度的下降.和普通混凝土相比,其质量和相对动弹模量下降幅度小于普通混凝土的降幅,而强度下降幅度则大于普通混凝土的.根据再生混凝土抗冻性试验结果,初步建立了基于再生混凝土抗折强度衰变规律的抗冻耐久性寿命模型.     

大掺量粉煤灰高性能混凝土抗冻性试验研究

采用低水胶比、掺入引气型高效减水剂配置高性能混凝土,本文对粉煤灰等量取代水泥为30%-50%的混凝土进行快速冻融试验。研究结果显示,粉煤灰等量取代水泥在30%-40%时,质量损失率很小,混凝土耐久性抗冻融指数比较高;而粉煤灰等量取代水泥为40%-50%时,质量损失率稍大一些,耐久性抗冻融指数相对来说比较小。可见大掺量粉煤灰高性能混凝土的抗冻性能良好,可以满足寒冷地区混凝土抗冻性的要求,尤其可以用于铁路混凝土工程中。     

对混凝土抗冻性问题的几点认识

混凝土耐久性是指混凝土在环境介质的作用下长期保持其强度的能力,或混凝土抵抗随时间引起的性能与状态的改变的能力。在混凝土耐久性问题中,冻融交替作用是混凝土受到的最严重的破坏形式,混凝土的抗冻性问题最常发生也最为重要,因此人们常常将抗冻性指标作为评定混凝土耐久性问题的最主要指标,而且通常人们所说的耐久性也往往是指抗冻融耐久性。一、受冻破坏原因和抗冻性评价混凝土是一种由水泥石、粗细骨料和各种气孔组成的多相复合材料,其中的孔径在一定尺寸以上的毛细孔和砼拌合物拌合时裹入的大气孔在含有水时受冻,是造成混凝土受冻破坏的主要原因。当温度降低到0℃以下的某一温度时,由于混凝土孔隙内的水受冻结冰而对水泥石产生了膨胀压力,当这种膨     

正交设计用于聚丙烯纤维混凝土抗冻性试验研究

本文采用正交设计方法研究在冻融交替作用下聚丙烯纤维混凝土的抗冻耐久性能,找出冻融环境中满足混凝土强度和耐久性的最优配合比。试验结果表明,在冻融循环过程中,水胶比是影响混凝土抗压强度损失率的最为显著的因素;纤维掺量是影响混凝土质量损失率的最显著的因素。当混凝土基体冻胀开裂以后,掺入混凝土基体的聚丙烯纤维能充分发挥阻裂作用,有效改善混凝土的抗冻性能。     

天津机场第二跑道工程道面混凝土抗冻性能研究

以天津机场第二跑道工程为背景,从配制参数、材料、试验条件等角度出发,开展机场道面混凝土抗冻性能影响因素的研究.基于此,运用混凝土损伤力学理论与材料疲劳理论,将损伤力学的损伤度概念应用于混凝土冻融疲劳破坏损伤中,结合天津机场道面混凝土多年的现场工程试验数据,建立了机场道面混凝土抗冻耐久性的数学预测模型,并将其应用到道面混凝土冬季施工配合比设计中,从而降低道面的耐久性劣化风险,提高机场道面结构安全性,保障跑道使用寿命和飞机飞行安全.     

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。     

玄武岩纤维混凝土耐久性研究及机理分析

针对北方寒区混凝土因冻融破坏而影响混凝土耐久性的问题,通过在混凝土中掺入适量玄武岩纤维进行试验研究,从混凝土的抗渗和抗冻性能指标来研究玄武岩纤维混凝土对耐久性能的影响,并分析了其影响机理,实践证明:采用该方法提高了混凝土结构的耐久性,值得推广。     

冻融和碳化共同作用下混凝土损伤分析

通过室内模拟试验,研究了冻融和碳化共同作用下混凝土质量和相对动弹性模量的变化规律.结果表明:混凝土在冻融和碳化共同作用下的损伤大于其在冻融单一作用下的损伤.建立了混凝土在冻融和碳化共同作用下的损伤模型,该模型拟合精度较高.     

锈蚀与冻融耦合作用下再生混凝土与钢筋黏结性能梁式试验研究

为了研究锈蚀与冻融循环耦合作用下再生混凝土与钢筋的黏结滑移性能,以钢筋锈蚀率及冻融循环次数为变量,对耦合作用下的钢筋再生混凝土梁试件进行试验,分析其黏结滑移特征值变化规律,并与普通混凝土梁试件进行比较。根据试验结果建立钢筋再生混凝土黏结-滑移本构关系。结果表明:各组试件均发生纵筋拔出破坏;在钢筋锈蚀与冻融循环耦合作用下,冻融循环较钢筋锈蚀对黏结性能的影响更大;平均黏结应力-滑移曲线可大致分为线性上升段、非线性上升段、非线性下降段及残余段;再生混凝土试件的各黏结滑移特征值的波动幅度相对于普通混凝土的较大;在钢筋锈蚀与冻融循环耦合作用下,再生混凝土与钢筋间的化学胶着力要优于普通混凝土;普通混凝土的起始黏结应力与极限黏结应力的比值介于0.38～0.49之间,低于再生混凝土试件,再生混凝土抗滑移性能优于普通混凝土的。建立了考虑钢筋锈蚀与冻融循环耦合作用下的钢筋与再生混凝土黏结滑移本构关系,可为北方地区锈蚀率小于3%的再生混凝土梁黏结性能研究提供参考。     

高强混凝土的抗冻性与寿命预测模型

在分析总结国内外高强混凝土抗冻性基本理论的基础上 ,结合试验结果对高强混凝土冻融循环寿命预测模型进行了比较研究 ,提出了基于冻融累积损伤的幂函数模型 ,认为冻融累积损伤的数学模型明显优于传统的动弹性模量衰减模型 ,同时应用累积损伤幂函数模型量化评估了非引气条件下掺加纳米粉体和缓凝剂对高强混凝土冻融循环使用寿命的影响。     

冻融循环对新老混凝土粘结性能的影响

通过新老混凝土粘结立方体劈拉试验，研究新混凝土与经历冻融循环作用后的老混凝土粘结修补性能及新老混凝土粘结面抗冻融破坏能力。采用快速冻融试验，探讨冻融循环次数、粘结面粗糙度和界面剂类型等因素对新老混凝土粘结性能的影响规律。在试验基础上，分析了冻融循环作用对新老混凝土粘结面的损伤机理，并对遭受冻融破坏的混凝土结构粘结修补给出了建议。     

冻融后煤矸石混凝土受压损伤声发射特性

为了研究冻融循环作用后煤矸石混凝土的受压损伤特性,基于声发射技术,对冻融循环作用0,25,35,45次后的煤矸石混凝土进行单轴抗压试验,对煤矸石混凝土受压破坏全过程中的损伤特性进行动态分析;依据冻融循环后煤矸石混凝土受压破坏过程中所释放的声发射能量,对其内部损伤程度进行定性分析,并依据声发射事件累计计数建立了煤矸石混凝土损伤演化模型.研究表明:随着冻融循环次数的增加,煤矸石混凝土的初始损伤程度增大,峰值应力减小,脆性表现明显;依据声发射事件累计计数建立的损伤演化模型与试验结果符合较好,为研究冻融环境下的煤矸石混凝土损伤演化规律提供了参考.     

混凝土在氯离子侵蚀和冻融耦合作用下的研究

氯盐作为最主要的除冰盐,一方面可以清除冰雪;另一方面在冻融循环下,氯盐将引起混凝土路面的破坏和钢筋的锈蚀。对盐冻破坏机理以及氯离子侵蚀和冻融的相互影响作用进行了较全面的综述,分析了氯离子在混凝土中的侵蚀过程与冻融损伤对氯离子侵蚀作用的影响,并对其发展进行了展望。介绍了近年来一些学者的研究成果,提出氯离子在混凝土中的扩散不仅与自身性质有关,还受氯盐种类及冻融循环等外部因素的影响。此外,回归分析结果表明,冻融损伤与氯离子扩散系数、扩散深度之间均可以建立良好的非线性关系。     

弯拉荷载冻融循环氯盐侵蚀作用下混凝土的劣化

研究了冻融循环-氯盐侵蚀和弯拉荷载-冻融循环-氯盐侵蚀作用下混凝土的劣化行为,分析了氯盐侵蚀和冻融损伤的相互影响,以及弯拉荷载对混凝土抗冻性能的影响.结果表明:冻融循环导致混凝土微裂纹萌生、扩展,使孔隙结构遭到破坏,从而加速了氯盐的侵入;氯盐的侵入会影响混凝土的饱水度和孔隙溶液的迁移,加速冻融循环造成的表面剥落和内部损伤.在弯拉荷载-冻融循环-氯盐侵蚀作用下,混凝土的破坏形式以表面剥落为主,弯拉荷载会加速劣化,甚至使其脆性断裂.     

恶劣环境下机制砂混凝土的强度和耐久性能

在对原材料进行性能测试和混凝土配合比试验的基础上,对C30机制砂混凝土开展了高温和冻融循环试验.对比研究了冻融循环、冻融循环后酸侵蚀和碱侵蚀3种情况下机制砂混凝土强度、相对动弹模量的变化规律;对比研究了高温、高温后酸侵蚀和碱侵蚀3种情况下机制砂混凝土强度、相对动弹模量的变化规律.结果表明:在试验温度和冻融次数范围内,机制砂混凝土在高温和冻融循环后抗压强度、相对动弹模量显著降低,并随温度和冻融循环次数的增加其降低幅度有增大趋势;机制砂混凝土在高温和冻融循环后,耐酸、碱侵蚀性能明显降低,温度越高、经受的冻融循环次数越多,其耐酸、碱侵蚀能力越低,且以耐酸侵蚀能力为最低.     

新老混凝土粘结面冻融劈拉性能试验研究

采用新老混凝土粘结立方体试件,通过快速冻融试验探讨新老混凝土粘结面在水饱和状态下,冻融循环次数、粘结面粗糙度和界面剂类型等对粘结面劈拉强度的影响。试验表明,粘结面劈拉强度随冻融循环次数的增加而降低,粘结面的粗糙度和界面剂对粘结面劈拉强度有不同程度影响,新老混凝土粘结面抗冻能力有待提高。     

冻融循环后再生混凝土力学性能试验研究

为了研究再生混凝土冻融循环后的力学性能变化,通过改变冻融循环次数,对不同强度的再生混凝土和普通混凝土的抗冻性能进行试验研究,分析混凝土立方体抗压强度、质量、动弹性模量及超声波损失率的变化规律,并针对内蒙古地区,对不同强度的再生混凝土进行了抗冻耐久性寿命预测,同时对达到寿命服役期的最大抗压强度损失率给出了建议。研究结果表明:冻融循环50次前,再生混凝土与相同强度等级的普通混凝土的抗冻性能相差不大,冻融循环50次后,再生混凝土的抗冻性能略低于普通混凝土的,且随着冻融循环次数的增加,再生混凝土抗冻性能的劣势越来越显著;强度等级对再生混凝土试件的抗冻性能影响较大,强度等级越低,再生混凝土的冻融损伤越严重;超声波对冻融循环作用下再生混凝土的损伤较动弹性模量法更为敏感,建立的冻融损伤模型能够较好地反映再生混凝土冻融循环后的力学性能变化规律。