硅灰掺量对混凝土氯离子结合能力的影响

用等温吸附法测定了混凝土在系列氯化钠(NaCl)溶液中的平衡氯离子(Cl-)浓度,计算了硅灰混凝土对Cl-的总结合能力、化学结合能力以及物理结合能力,研究了硅灰掺量对混凝土Cl-结合能力影响的规律.结果表明:在水灰比与胶凝材料总量不变的条件下,随着硅灰的掺量逐渐增加,混凝土的氯离子总结合能力,化学结合能力以及物理结合能力的变化趋势都是线性降低的.     

矿渣混凝土的氯离子结合能力研究

通过自然扩散法测定了矿渣混凝土中总氯离子和自由氯离子含量,获得了混凝土对氯离子的结合能力,研究了扩散深度、养护时间和矿渣掺量对氯离子结合能力的影响规律.结果表明,矿渣混凝土氯离子结合能力随着扩散深度的增加而逐渐增加;随着养护时间的延长,矿渣混凝土氯离子结合能力起初呈不断增大的趋势,当养护时间大于365 d时,增长趋势逐渐趋于稳定;随着矿渣掺量的增加,混凝土的氯离子结合能力呈先增加后减小的规律,氯离子结合能力最大时的矿渣掺量为30％.     

矿物掺合料对混凝土氯离子结合能力的影响

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.     

粉煤灰掺量对砂浆固化氯离子性能的研究

主要研究了粉煤灰掺量对砂浆固化氯离子性能的影响，结果表明：随着粉煤灰掺量的增加，混凝土固化氯离子的能力增强，主要是对Cl-的化学结合能力增强，粉煤灰掺量达到60％时，化学结合能力和物理吸附能力都大幅度增大。     

干湿循环和粉煤灰掺量对混凝土氯离子结合能力的影响

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,计算了粉煤灰混凝土氯离子结合能力,研究了粉煤灰掺量、干湿循环次数对混凝土氯离子结合能力的影响。结果表明:随粉煤灰掺量的增加,混凝土对氯离子的结合能力趋势是先升后降;且随干湿循环次数的增加而增大;粉煤灰掺量与干湿循环次数对混凝土氯离子结合能力不存在耦合作用。因此,在盐湖地区的混凝土结构,建议选用掺加30%的粉煤灰混凝土。     

混凝土氯离子结合能力的快速测定法

采用等温吸附法研究了混凝土对氯离子的结合能力,并与自然扩散法结果进行了比较.结果表明,等温吸附法测定的氯离子结合能力,通过试件含水率转换之后,与自然扩散法测定的氯离子结合能力基本一致.因此,等温吸附法能够快速测定混凝土的氯离子结合能力,具有较强的实用性.     

混凝土氯离子结合能力的影响因素规律性研究

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,计算了水泥混凝土对Cl-的结合能力,研究了暴露时间、水泥品种、水泥用量、水灰比和养护龄期对混凝土Cl-结合能力的影响.结果表明:混凝土Cl-结合能力与暴露时间无关;与硅酸盐水泥混凝土相比,抗硫酸盐硅酸盐水泥混凝土的氯离子结合能力要高出66%,而普通硅酸盐水泥混凝土要高出10%;水灰比越小,混凝土对氯离子的结合能力越强;混凝土的Cl-合能力随着养护龄期的延长而不断增强.     

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。     

海洋环境下矿渣混凝土的表面氯离子浓度规律

依据自然扩散法的原理,采用人工模拟海水为浸泡介质,研究了矿渣混凝土(Slag concrete,SGC)在海水环境中的氯离子扩散行为,探讨了养护龄期、暴露时间、矿渣(Slag,SG)掺量对混凝土表面氯离子浓度(Cs)的影响规律.结果表明,在海洋环境中,不论是普通混凝土(Ordinary Portland cement concrete,OPC)还是SGC,其Cs均随着养护龄期的延长而呈对数函数的下降规律,且随着暴露时间的延长而呈幂函数的增长规律,并逐渐趋于稳定.对于暴露时间为180 d的SGC,其Cs随着SG掺量的增加呈现先减后增的趋势,Cs最小的SG掺量为30％.因此,对于实际海洋环境下的混凝土结构,为了保证结构强度并考虑氯离子扩散系数的影响,应尽量延长养护的时间至365 d,同时使SG的掺量不低于30％,这样,有利于提高混凝土结构的服役寿命.     

粉煤灰和矿渣微粉单、双掺对混凝土强度和氯离子渗透性能的影响

针对粉煤灰和矿渣微粉单、双掺对混凝土强度和氯离子扩散系数的影响进行了试验研究.结果表明,掺粉煤灰和矿渣微粉都能明显降低了混凝土的早期抗压强度,但后期强度发展良好,而两者复掺更有利于后期强度的增长;掺粉煤灰和矿渣微粉都不同程度地降低了混凝土的氯离子扩散系数.     

石粉对机制砂混凝土抗渗透性和抗冻融性能的影响

测试了石粉含量(质量分数)对不同强度等级机制砂混凝土强度、抗氯离子渗透性能和抗冻性能的影响.结果表明:随着机制砂中石粉含量的增加,低强度机制砂混凝土的抗氯离子渗透性能提高,而抗冻性能降低,尤其是当石粉含量高于10%(石粉与水泥体积比超过1:3.47)时,低强度机制砂混凝土抗冻性劣化明显;当石粉含量大于7%时,高强机制砂混凝土工作性劣化,而当石粉含量从3.5%提高到14%,高强机制砂混凝土的抗氯离子渗透性能和抗冻性能均未降低.     

冶金炉渣磷酸盐容量指数与碱度的关系

本文总结了磷在炉渣中的存在形式和磷酸盐容量的概念，评价了几种表示炉渣碱度的方法，引入类似于磷酸盐容量的磷酸盐容量指数.在此基础上研究了1300～1650℃时203组平衡条件下各种渣系炉渣磷酸盐容量指数CPI与光学碱、氧离子摩尔分数、Bell比率之间的关系．结果表明：平衡实验条件下炉渣磷酸盐容量指数与炉渣碱度有较好的对应关系，特别是对光学碱度，当Fe2O3、FeO的光学碱度选用由电负性得出的0．48和0．51时，炉渣磷酸盐容量指数与光学碱度之间的关系更明显．     

矿物掺合料对混凝土中氯离子渗透性的影响

采用可蒸发水含量法、氯离子渗透快速实验法,研究了粉煤灰、硅灰、粉煤灰与硅灰复合掺入及不同龄期等条件制备的混凝土的孔结构、结合氯离子性能及渗透性的变化规律,探讨了掺粉煤灰、硅灰混凝土的孔结构、结合氯离子性能对其氯离子渗透性的影响.结果表明:粉煤灰、硅灰对混凝土的孔结构、结合氯离子性能及氯离子渗透性均存在不同程度的影响.对于掺粉煤灰、硅灰的混凝土,在胶凝材料水化前期,主要是混凝土的孔结构变化引起其6h库仑电量下降;而在胶凝材料水化中后期,主要是混凝土孔结构变化与混凝土对氯离子的结合共同作用导致其6h库仑电量降低.混凝土的孔结构改善及其对氯离子的结合是导致混凝土中氯离子渗透性降低的重要原因.     

在不同溶液中混凝土对氯离子的固化程度

研究了不同粉煤灰、矿粉、硅灰掺量的混凝土在单一氯盐、复合溶液以及青海盐湖卤水溶液中的氯离子结合规律.结果表明:混凝土在氯盐溶液中结合氯离子的产物为Fricdel's盐,其在NaCl腐蚀溶液中的氯离子结合能力最大,复合溶液和青海盐湖卤水溶液中由于硫酸根离子的存在降低了混凝土的氧离子结合能力,且随腐蚀溶液中的硫酸盐浓度增加而降低.普通混凝土在青海盐湖溶液中腐蚀,其氯离子结合能力在0.15左右:粉煤灰、矿渣和硅灰混凝土的氯离子结合能力分别为0.13～0.24,0.25～0.40和0.20～0.34.混凝土中掺加20%粉煤灰,或35%矿渣以及8%硅灰对氯离子具有最大的结合效果.此外,还使用热分析和X射线衍射技术研究了上述规律产生的微观机理.     

磨细矿渣掺量对混凝土徐变性能的影响及其机理

为研究磨细矿渣对混凝土徐变性能的影响,在(20±1)℃,相对湿度为(60±5)%的条件下测试了33%载荷水平下磨细矿渣等量取代水泥量分别为0,30%,50%和80%4种情况下混凝土的徐变度.结果表明:磨细矿渣掺量(质量分数,下同)为30%和50%时,磨细矿渣对混凝士徐变性能的影响不明显,当磨细矿渣掺量增加为80%时,混凝土抵抗徐变的能力大大下降,其1 a的徐变度为不掺矿渣混凝土的1.74倍.通过扫描电镜二次电子成像观测,结合压汞法测试基体的孔隙率与孔径分布,对不同掺量下的磨细矿渣及水泥颗粒与基体的结合情况进行了分析研究.采用烧失量法测试水泥-矿渣体系中的非蒸发水量来表征水化产物数量,并基于纳米压痕技术测量了磨细矿渣与水泥颗粒的弹性模量,通过上述几种实验方法的联合观测分析,对磨细矿渣影响混凝土徐变性能的机理进行了详细研究.由于磨细矿渣颗粒的弹性模量略低于水泥颗粒,故不能通过"微集料效应"抑制混凝土的徐变.混凝土徐变性能受水泥及磨细矿渣颗粒与基体的界面结合状况的影响较大,当界面结合良好时,可忽略其对混凝土徐变的影响,混凝土的徐变度和体系的水化产物数量正相关;当界面结合不良时,其对抑制混凝土徐变的负面效应显著增强,徐变性能受到水化产物数量与界面结合情况的双重影响.     

湿氯气在丝光沸石上吸附干燥的特性

本文研完了经处理后的丝光沸石对湿氯气吸附干燥的特性。测定了水与氯气双组份的吸附等温线和分离系数;考察了气速、温度等因素对动态吸附及脱附过程的影响,并初步考察了该吸附剂的稳定性。结果表明,该吸附剂可用于湿氯气的深度干燥。     

利用废弃混凝土制备再生胶凝材料

为了提高废弃混凝土再生资源的利用效率,提出实现各组分高效再生利用技术路线和方法.将分离出来的水泥石组分经过低温煅烧处理,制备得到可再次水化并形成胶凝能力的再生胶凝材料.利用X射线衍射、扫描电子显微镜、力学测试等手段对其矿物组成、水化硬化过程等进行了研究.实验结果表明:不同煅烧温度下制备得到的再生胶凝材料矿物组成及其结构不同,使其水化活性存在差异.其中在650℃煅烧得到的再生胶凝材料以不完全结晶的β-C2S矿物相为主要成分,具有优良的水化胶凝能力.     

自然扩散条件下混凝土中氯离子的沉积

采用浸泡试验方法,通过测定不同条件下混凝土内部不同位置处外渗氯离子的含量,研究了混凝土组成与配比、溶液中氯离子浓度、浸泡方式等因素对自然扩散条件下混凝土中氯离子沉积的影响规律,并采用不同的试验测试方法分析了混凝土中以化学结合、物理吸附或游离方式沉积的氯离子含量.结果表明:较高水胶比(>0.42条件下,水胶比的变化对混凝土表层沉积的氯离子数量无显著影响.混凝士中沉积的氯离子数量随外部环境中氯离子浓度的增加而呈不同程度的增加.相对于一维浸泡方式,三维浸泡的混凝土表层沉积的氯离子有一定程度的提高.与酸溶法相比,混凝土中水溶性氯离子的沉积量约降低30%.