轻集料混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能研究

研究粉煤灰和硅灰对轻集料混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能及内部孔结构的影响。结果表明,与普通混凝土相比,轻集料混凝土具有更优良的抗硫酸盐侵蚀性能;掺加粉煤灰或硅灰能优化混凝土的内部孔隙结构,大大提高轻集料混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能;并探讨硫酸盐侵蚀溶液对轻集料混凝土的作用机理。     

PVA可再分散性乳胶粉对混凝土电阻率和抗渗性影响

采用四电极法,研究了PVA可再分散性乳胶粉对混凝土电阻率和抗渗性的影响。结果表明:PVA可再分散性乳胶粉对混凝土的电阻率和抗渗性有明显的改善作用。随着乳胶粉掺量的增加,混凝土的电阻率增加,抗渗性能提高,但混凝土的抗压强度有所下降,当乳胶粉掺量为3%时,强度下降非常明显。综合考虑,1%～1.5%为PVA可再分散性乳胶粉在高阻抗高抗渗混凝土制备过程中的最佳掺量。     

掺沥青乳液水泥体系的凝结时间对CA砂浆性能的影响

研究了水泥组成、沥青乳液与水泥的质量比等因素对掺沥青乳液水泥净浆的凝结时间及CA砂浆的材料分离度、流动度、可工作时间、抗压强度等性能的影响规律.结果表明:使用早期强度高、水化速度快的水泥,采用硫铝酸盐水泥适量取代普通硅酸盐水泥,调整沥青乳液与水泥的质量比均可促进掺沥青乳液水泥净浆的凝结与CA砂浆的胶结硬化,从而改善CA砂浆综合性能.但硫铝酸盐水泥对普通硅酸盐水泥的取代率不宜超过20%,沥青乳液与水泥的质量比应控制在1.5~1.7.     

预湿轻集料对混凝土内部相对湿度特性的影响

为缓解混凝土的早期自干燥,减小自收缩,用预湿轻集料对其内部相对湿度进行调控.采用湿度测试仪和混凝土收缩测试仪,研究了水胶比、矿物掺合料对混凝土内部相对湿度与自收缩的影响规律,及预湿轻集料对自收缩的抑制效果.研究表明:混凝土内部相对湿度早期下降快,后期下降慢;降低水胶比、掺加硅灰会加快内部相对湿度的下降速度,而粉煤灰的加入可延缓低水胶比混凝土早期内部相对湿度的下降过程.预湿轻集料的引入可对混凝土内部相对湿度起到补偿作用,减小自收缩,作用效果随轻集料引入水量的增大而增强.     

CA砂浆的流变特性

CA砂浆是应用在板式轨道结构中的一种新型有机无机复合灌浆材料,其流变性能直接决定CA砂浆的灌注效果.通过流变仪研究了新拌CA浆体的瞬态与稳态流变特性及其影响因素.结果表明,CA浆体属于非牛顿流体,表现在低剪切速率时,CA浆体的粘度随时间先减小后增大;中高剪切速率时,其粘度先随时间减小后趋于稳定.在绝对水灰比固定条件下,随着沥青乳液与水泥质量比、硅灰和流变助剂掺量的增大,CA浆体的粘度增加;随着粉煤灰掺量的增加,CA浆体粘度略有降低.     

轻集料与水泥石界面区元素分布特征研究

研究了高强页岩陶粒与水泥石及其界面区的元素分布特征，探测出界面区宽度约为20～30μm，研究表明界面区Ca^2 向轻集料方向迁移、轻集料内水分向界面区扩散，结果使得界面区的硅钙比较基体小，结构较基体密实，显微硬度较基体大；分析了粉煤灰、矿渣对两相界面组成、结构与性能的影响规律，结果表明随着粉煤灰、矿渣的掺入，界面区硅钙比增大，界面区水泥石的孔隙率和平均孔径显著降低，显微硬度提高，界面得到增强。     

轻集料的吸水率与预处理时间对混凝土工作性的影响

轻集料的预湿处理时间对混凝土性能尤其是工作性能的影响 非常显著，因此研究了三种类型陶粒的孔结构与吸水率的关系以及预处理时间对混凝土工作性能的影响规律。研究表明，根据陶粒的初始吸水率、吸水率随饱水时间的变化以及压吸水率等指标，选择合适的预处理时间，能够显著降低轻集料混凝土的坍落度经时损失且能提高混凝土的工作性。     

泵送高强轻集料混凝土的研究

针对高强轻集料混凝土泵送施工的特点,采用粉煤灰和高效减水剂复掺技术配制出了混凝土抗压强度高达CL50,初始坍落度大于20cm、扩展度大于50cm,60min坍落度大于18cm的轻集料混凝土,并成为应用于桥面铺装工程。     

泡沫混凝土孔结构与导热性能的关系研究

采用光学显微镜及图像处理与分析软件相结合和导热系数测定仪对泡沫混凝土的孔结构与导热性能的关系进行了实验研究。结果表明,泡沫混凝土导热系数随着干密度的减小而降低,存在着k=e3.93-35 601.21/(φ+4 810.97)的关系;泡沫混凝土的导热系数随着孔隙率的增大而降低,有着k=e-23.33+20 395.74/(φ+916.1)的关系;泡沫混凝土内部的连通孔与不规则球体孔导致实际的导热系数高于理论值;随着发泡剂掺量的增大,泡沫混凝土平均孔径逐渐增大;平均孔径的增大会消弱孔隙率对导热系数的影响,但由于孔隙率的影响占主导作用,导热系数依然呈下降趋势。因此对于泡沫混凝土在分析孔径对导热系数的影响时应同时考虑孔隙率的影响。     

C-S-H纳米晶核对矿物掺合料复合胶凝材料水化性能的影响研究

水泥中掺入大量矿物掺合料易造成其早期强度低、施工周期长等问题。本文研究了C-S-H晶核对含矿物掺合料的复合胶凝材料体系水化性能的影响规律;通过热力学计算阐述了C-S-H晶核降低水化产物成核势垒的机理,并通过离子溶出与沉积探讨大掺量矿物掺合料胶凝体系水化机理。结果表明：矿物掺合料复合胶凝材料体系水化能力较弱,这是由于Ca²⁺溶出受到制约,C₃S的水化反应缓慢;当加入晶核后,水泥中硅酸盐相溶解-结晶能力得到大幅提升,使得矿物掺合料水泥体系的水化反应活性接近纯水泥体系。研究表明,C-S-H晶核可解决大掺量矿物掺合料胶凝体系所带来的水化能力严重不足问题。