粉煤灰掺量对高性能混凝土徐变性能的影响及其机理

为研究粉煤灰对高性能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%载荷水平下粉煤灰等量取代水泥量(质量分数,下同)为0,12%,30%和50%时高性能混凝土的徐变度.试验结果表明:粉煤灰掺量为12%和30%时,混凝土抵抗徐变的能力随其掺量增加而增强,其365 d的徐变度分别为不掺粉煤灰混凝土的76%和46.5%.粉煤灰掺量为50%时,混凝土抵抗徐变的能力没有得到改善,其365 d的徐变度为不掺粉煤灰的混凝土的102%.应用扫描电镜二次电子成像观测不同掺量下的粉煤灰颗粒与基体的结合情况,并结合水泥-粉煤灰体系中非蒸发水量的研究,试分析了粉煤灰掺量对高性能混凝土徐变的影响机理.结果表明:粉煤灰掺量对于其"微集料效应"的发挥存在一临界值,当粉煤灰掺量小于该临界值时,粉煤灰与基体结合良好,"微集料效应"得以正常发挥.混凝土的徐变度受到体系的非蒸发水量和"微集料效应"发挥程度的影响.粉煤灰掺量越大,体系的非蒸发水量越小,"微集料效应"发挥程度越高,徐变度减小越明显,并且混凝土的徐变度减小率与体系的非蒸发水量减小率和微集料数量正相关.当粉煤灰掺量超过临界值时,混凝土的徐变性能受到体系水化产物数量、"微集料效应"和粉煤灰与基体结合情况这3个因素的共同作用,并且随着粉煤灰掺量的继续增加,其与基体结合情况对混凝土徐变性能的负面影响显著增强.     

不同有效碱含量下纳米氧化铝对水泥石固、液相组成的影响

研究了水泥中有效碱含量为0.58%、1.25%条件下纳米氧化铝(取代3%的水泥)对水泥石固相、液相组成的影响。有效碱含量为0.58%条件下,纳米氧化铝溶解所释放的Al进入孔溶液,参与形成单硫型水化硫铝酸钙,同时降低孔溶液中S(硫)元素浓度。形成的单硫型水化硫铝酸钙可以向水化碳铝酸钙和半碳型水化碳铝酸钙等更加稳定的AFm相转化。AFm相溶解度是孔溶液Al浓度的控制因素,3%的纳米氧化铝并不能提高Al浓度。部分溶解的Al进入C-S-H中,也限制了孔溶液Al浓度的提高和AFm相数量的增加。有效碱含量为1.25%时,液相碱度的提高导致AFm相溶解度增大,使水化后期孔溶液中Al、S浓度同时提高,但Al浓度不超过0.3 mmol/L,AFm相仍然是孔溶液Al浓度的控制因素。     

混凝土中氯离子迁移特征的表征

混凝土中氯离子的迁移是个非常复杂的过程.一般将测量和计算硬化水泥浆体和混凝土中氯离子的迁移的方法分为非稳态和稳态两大类.对混凝土中氯离子迁移的测试方法进行了评述,并分析了其优点和缺点.北欧标准NTBuild492是目前非稳态条件下快速测试氯离子扩散性最好的方法,但实际的氯离子浓度分布与其计算公式用的模型的模拟仍存在一定的差异.北欧标准NT Build 355是目前稳态条件下快速测试氯离子扩散性最好的方法,但理论基础过于简化.尽管ASTM C1202或AASHTO T277在世界上被广泛应用,但实际上它是一个测量混凝土电导的方法,它可用于混凝土的质量控制,如其结果没有与混凝土的氯离子渗透性试验结果建立相关性时,不能直接用于评价混凝土的氯离子渗透性.     

矿物掺合料掺量对孔结构的影响

为了解矿物掺合料掺量对孔结构的影响,采用压汞法测试了不同粉煤灰及磨细矿渣掺量的硬化水泥浆体的孔隙率、孔径分布,采用热分析方法测试了各硬化浆体的非蒸发水含量,为分析矿物掺合料对混凝土性能的影响提供参考。     

湿含量对水泥乳化沥青砂浆热变形的影响

基于水泥乳化沥青砂浆充填层服役环境条件,测试了干燥、气干以及饱水状态下CRTS I型水泥乳化沥青砂浆在-20~60℃时的热变形.结果表明：湿含量对水泥乳化沥青砂浆的热变形行为具有显著影响,非干燥状态水泥乳化沥青砂浆的热变形是自身组分热变形、内部水相态转变及蒸发所导致的体积变形的综合表现;在升温过程中,水泥乳化沥青砂浆内部水向外迁移引起显著的收缩变形,这种收缩变形导致非干燥状态水泥乳化沥青砂浆在20℃左右出现热收缩现象;在饱水条件下,冰水相变产生的体积收缩导致水泥乳化沥青砂浆在-5~5℃时产生显著的收缩.     

磨细矿渣和粉煤灰对高性能砼徐变性能的影响

为研究磨细矿渣和粉煤灰对高性能混凝土徐变性能的影响,在(20±1)℃、相对湿度为(60±5)%和33%的载荷水平下,测试了不掺磨细矿渣和粉煤灰的基准混凝土及磨细矿渣等量取代水泥量为30%、50%和80%、粉煤灰等量取代水泥量为12%、30%和50%、磨细矿渣和粉煤灰双掺等量取代水泥50%时高性能混凝土的徐变度。试验结果表明:磨细矿渣掺量为30%和50%时,磨细矿渣对混凝土徐变性能的影响不明显,当磨细矿渣掺量为80%时,混凝土抵抗徐变的能力大大下降,其1年的徐变度为基准混凝土的1.74倍;粉煤灰掺量为12%和30%时,混凝土抵抗徐变的能力随其掺量提高而增强,其1年的徐变度分别为基准混凝土的76%和46.5%;粉煤灰掺量为50%时,混凝土抵抗徐变的能力没有得到改善,其1年的徐变度为基准混凝土的102%;磨细矿渣和粉煤灰总取代率为50%时,双掺的徐变度明显低于单掺磨细矿渣或粉煤灰的情况。     

基于氮吸附的水泥-沥青复合硬化体孔结构分析

水泥沥青砂浆是一种多相多孔的复合材料,其组分为水泥-沥青共同形成的复合胶凝体。为了解水泥沥青砂浆中的孔隙结构,应用低温氮吸附法分析了不同水泥-沥青质量比的水泥-沥青复合硬化体中BET比表面积、2～200nm孔分布随龄期的变化。测试结果显示:水泥-沥青复合硬化体的BET比表面积显著低于硅酸盐水泥石,随龄期增长而增大;在氮吸附法有效的孔径分析范围内(2～200nm),随龄期的增长,孔径50nm以下的孔数量增长显著,28d龄期CAB浆体的微分孔径分布曲线在5～7nm及20～50nm出现的分布峰,可分别归结于水化产物数量的增长及水化产物的填充作用;沥青含量对孔分布及孔结构形成有显著影响,随沥青含量的增大,复合硬化体的BET比表面积降低,小于50nm的孔数量减少。     

硝酸银显色法检测混凝土中氯离子的迁移

实验室和工程现场经常用硝酸银显色法检测混凝土中氯离子的迁移.有3种硝酸银显色法,即AgNO3+K2CrO4法、AgNO3+荧光素法以及AgNO3法,其中AgNCh法使用最广泛,因为AgN03法测试结果和其他两种方法相似却比其他两种方法容易操作.硝酸银显色法测量的变色边界氯离子浓度在很大范围内变化,很多因素诸如混凝土碱度、硝酸银浓度、取样方法以及混凝土中氯离子分析方法等均会对变色边界氯离子浓度测试结果产生影响. 采用硝酸银显色法测试的自由氯离子渗透深度以及通过变色边界自由氯离子浓度计算的表观扩散系数可以简单、快速地评价混凝土抗氧离子渗透性.