新型无碱液体速凝剂性能及作用机理分析

为研究无碱液体速凝剂性能及促凝机理,采用无机、有机复合手段合成了一种新型无碱液体速凝剂,分析该速凝剂的凝结时间和砂浆强度等指标,以了解该速凝剂的性能特点;采用XRD、DSC/TG、MIP和水化热等分析手段,探讨该速凝剂的促凝、增强机理。结果表明,新型无碱液体速凝剂在5℃环境下存放3个月不会出现分层或结晶现象,且对水泥具有较好的适应性,满足速凝剂一等品的要求,砂浆28d强度保留率超过120%;速凝剂的掺入,促使大量钙矾石快速生成,使浆体的孔结构明显改善,浆体最可几孔径减小,1、28d总孔隙率显著降低,从而使强度提高;同时速凝剂的掺入,使浆体水化放热速率增加,放热量增大,促进了水化反应的进行,使浆体凝结时间缩短。     

C50补偿收缩喷射混凝土的配合比设计及耐久性研究

常规C25喷射混凝土抗压强度低、耐久性差,难以满足高地应力条件下地下洞室的快速支护需求。为解决上述问题,通过降低水胶比、掺入活性掺合料、引入2%~6%氧化钙类膨胀剂对C50喷射混凝土进行配合比设计,并考察其力学、变形、抗渗和抗冻等性能。结果表明:采用10%硅灰、2%~4%氧化钙类膨胀剂、0.35水胶比、抗压强度比120%以上的无碱速凝剂可制备C50补偿收缩喷射混凝土。该混凝土的密实度和耐久性较高,孔隙率仅为常规C25喷射混凝土的44%~50%,80%左右孔隙的直径均在50 nm以内,抗渗等级和抗冻等级也已分别超过W25和F300。     

磨细矿渣对碱-硅反应抑制效果的研究

选取采用砂浆棒快速法测试出14 d膨胀率为0.1%左右、0.1%~0.2%、0.2%~0.3%、0.3%~0.4%等4种天然骨料以及0.4%以上的高活性石英玻璃共5种碱-硅活性骨料,研究了磨细矿渣对ASR的抑制作用,并与掺25%粉煤灰进行比较。研究结果表明当磨细矿渣掺至40%时,即可抑制4种天然骨料发生ASR。当磨细矿渣掺至70%时,石英玻璃砂28 d的膨胀率仅为0.05%。磨细矿渣化学组成对抑制ASR作用的影响是各种组分影响的综合结果,对ASR的抑制效果与其Al2O3含量的相关性较大。其抑制ASR的主要作用是对胶凝材料体系中碱的稀释和固结作用,孔结构的改善只能起到辅助作用。     

水泥土组成矿物的热重-热力学模拟联用分析

针对常规微观测试技术难以准确分析水泥土矿物组成的问题,提出联用热重分析与热力学模拟的方法,综合分析水泥土的矿物组成与过饱和度(SI).制备了水泥与土干重比为1∶9的基准水泥土,以及炼钢厂回转炉底灰(SLA)替代5%~100%水泥的改性水泥土,测试其无侧限抗压强度,并采用所提出的方法分析混料后5~672 h内水泥土关键矿物组成的赋存特征,以探明SLA对水泥土性能的改性机理.结果表明:热力学模拟可以定量表征水泥土矿物组成的赋存状态,有效弥补热重分析难以区分吸热峰重叠矿物的不足;SLA主要通过提升水泥土孔隙液中Ca(OH)₂的SI来提升水泥土的长期强度.     

盐冻对钢筋混凝土杂散电流腐蚀的影响研究

设计了盐冻时混凝土杂散电流腐蚀试验和盐冻后混凝土电阻率测试试验,通过测试杂散电流密度和混凝土电阻率研究了盐冻时混凝土杂散电流的腐蚀规律及盐冻后混凝土电阻率的变化规律,揭示了盐冻对混凝土杂散电流腐蚀的影响。结果表明：盐冻时,杂散电流密度与温度正相关,冷冻过程的混凝土杂散电流腐蚀比融化过程严重,而连续冻融循环将减小混凝土杂散电流腐蚀;盐冻后,混凝土的电阻率显著降低,并随冻融循环次数的增加呈指数衰减趋势,氯盐加速了混凝土电阻率的降低;氯盐浓度越大,钢筋杂散电流腐蚀越严重。     

应力和氯盐环境下海工混凝土的碳化性能

配制两种水胶比的海工高性能混凝土试件,开展了氯盐-碳化干湿循环试验以及拉应力-氯盐-碳化干湿循环试验,通过测试分析混凝土抗压强度和碳化深度,研究了应力和氯盐环境下海工混凝土的碳化性能。试验结果表明:氯盐-碳化干湿循环条件下,混凝土抗压强度呈现先增大后降低的现象,长期的碳化作用会引起抗压强度的降低;存在一个与抗压强度有关的临界碳化深度,碳化作用在达到临界碳化深度之前可以提高抗压强度,达到临界碳化深度之后则会降低抗压强度。在拉应力-氯盐-碳化干湿循环条件下,拉应力和氯离子侵蚀均会增大混凝土的碳化速度,两者同时作用时,对碳化速度的增大作用会相互叠加。     

碾压砼坝上游面防渗湿喷工艺改进

针对碾压砼坝上游面的防渗，提出了湿法喷涂丙乳砂浆集中防渗的新方案。增设了喷粉辅助机械系统，改进了输料系统及喷枪结构，改进后的湿喷工艺能缓解稠浆易堵，稀浆易淌的缺陷，并已成功地应用于福建山仔碾压砼坝上游面的防渗等工程。     

磨细矿渣复合浆体流变参数与流动度的相关性

通过减水剂用量控制复合浆体流动度,采用改进的非线性Bingham模型,对不同净浆流动度的高掺量磨细矿渣复合浆体的屈服应力、塑性黏度、触变面积、最大剪切应力等流变参数进行了研究及回归分析。结果表明:矿渣复合浆体的屈服应力、塑性黏度与净浆流动度呈负指数函数关系,触变面积、最大剪切应力与净浆流动度呈线性关系;与同流动度的普通水泥浆体相比,矿渣复合浆体的屈服应力较小,塑性黏度、触变面积、最大剪切应力较大。     

同强度等级下粉煤灰掺量对抗冲磨混凝土性能的影响

为了研究粉煤灰掺量对抗冲磨混凝土性能的影响,使用4种掺量粉煤灰配合比(20%、30%、40%、50%),通过水下钢球法、高速水下钢球法、旋转射流法、抗空蚀试验、温度-应力法,对抗冲磨混凝土的性能进行试验研究。结果表明,同强度等级设计时,增加粉煤灰掺量,早龄期混凝土的抗压强度无明显降低,轴拉强度略降,弹模明显降低,这对早期抗裂有利;随着龄期增加,粉煤灰掺量高的混凝土后期强度增幅明显;粉煤灰掺量增加后,混凝土表面抗悬移质冲刷强度降低,但抗推移质冲磨强度未见明显下降或提高;抗空蚀强度整体上随掺量增加而提高;粉煤灰可以明显改善混凝土的抗裂性能,以90 d为设计龄期时,最佳掺量为40%。     

水工混凝土质量控制方法

水工混凝土结构在高度、体积和使用环境等方面不断创造记录。这种发展对混凝土性能和质量控制带来重要的影响。包括水泥、掺和料、砂石骨料、外加剂在内的水工混凝土原材料发生了明显的变化。有关标准规范滞后于水工混凝土技术进步。这对混凝土的质量控制产生了很大的影响。本文介绍了水工混凝土施工质量的主要控制方法:更多地采用中热硅酸盐水泥、普遍采用水洗人工砂石骨料、大量掺加一级粉煤灰、掺加高性能减水剂、广泛使用引气剂、高度重视混凝土配合比设计、坚持基于骨料饱和面干状态设计配合比、尽量减少胶凝材料用量、灵活入仓方式、较多地采取温控措施、加强仓面保温保湿养护等方法。