极寒盐碱化条件下水泥—水玻璃材料性能研究

为研究极寒、盐碱化程度高的地区水泥—水玻璃材料的性能变化及各参数之间的关系,选择多组不同配比的材料开展冻融、抗氯盐侵蚀试验。结果表明:在冻融状态下,材料凝结时间增长,28 d抗压强度降低约30%～50%;在氯盐侵蚀状态下,28 d抗压强度降低超过50%。对水泥—水玻璃材料性能产生影响的各因素中,水玻璃模数影响最大,呈正相关;其次是水灰比,呈负相关。优选出水灰比1. 0,体积比1∶1,水玻璃模数1. 2～1. 6的配比较为合理。     

岩石冻融循环试验建议性方案探讨

岩石冻融循环试验是低温岩石力学基础性试验,其主要涉及冻融循环温度、冻融时长、循环次数等3个指标。但目前关于指标的选取,国内外的试验规程或相关学者研究成果,均未给出明确参考依据,对岩石冻融循环试验方案的确定造成较大困扰。本研究旨在明确各指标的确定办法,提出建议性岩石冻融循环试验方案。首先,展开国内外冻融循环试验方案的全面综述,指出目前冻融循环试验方案确定时所存在问题,并藉此明确冻融循环试验方案思路;接着,针对以上三大影响指标,通过设计室内岩石冻融循环试验,详细探讨冻融循环温度、冻融时长、循环次数对岩石物理、力学参数的影响,最终根据试验结果,明确出针对不同岩性、孔隙率所对应的建议性试验方案。本研究将为后期冻融循环指标选取及标准化试验方案建立提供技术借鉴。     

冻融与氯盐侵蚀耦合作用下GO-RAC的耐久性能

通过混凝土抗冻性快冻法试验，研究了氧化石墨烯再生粗骨料混凝土（GO-RAC）在冻融循环与氯盐侵蚀耦合作用下的耐久性能，测试分析了GO-RAC的相对动弹性模量、质量损失率、抗压强度及氯离子侵蚀情况.结果表明：冻融循环与氯盐侵蚀的耦合作用加速了再生粗骨料混凝土（RAC）的劣化损伤，经历72次冻融循环后不同GO掺量GO-RAC的相对动弹性模量均降至其初始值的60%以下，宏观劣化程度较普通RAC有不同程度的降低；由于耦合初期侵蚀产物的填充致密效应，GO-RAC的抗压强度呈现先增大后减小的趋势；GO-RAC在冻融循环与氯盐侵蚀耦合作用下的Cl⁻分布符合Fick第二定律，表面的Cl⁻质量比随着耦合次数的增加呈指数形式增大，扩散系数随着耦合次数的增加先减小后增大.     

干燥收缩与冻融循环对PVA-ECC防护涂层的影响

试验选用硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥两个系列6组配比,通过干燥收缩与冻融循环试验,测定6组配比的干燥收缩值与质量损失率,探讨干燥收缩与冻融循环对PVA-ECC防护涂层的影响。结果表明:硅酸盐水泥系列中,随粉煤灰掺量的增加,PVA-ECC的抗收缩性能与抗冻性能均逐渐下降。硫铝酸盐水泥系列中,随胶粉掺量的增长,PVA-ECC的抗收缩性能逐渐上升,而抗冻性能逐渐下降。最终,硅酸盐水泥系列中,粉煤灰掺量为35%的配比为抗收缩性能与抗冻性能最佳的配比。硫铝酸盐水泥系列中,胶粉掺量为2%的配比为抗收缩性能最佳的配比。而未掺胶粉的配比为抗冻性能最佳的配比。     

混凝土冻融环境下累积损失模型的确定

应用累积损失理论,以混凝土在受冻时期性能指标的劣化过程发生的两个阶段为基础,初步建立了阶段Ⅰ和阶段Ⅱ时的混凝土在冻融循环条件下的损伤累积模型,为今后冻融环境下的混凝土耐久性研究提供参考。     

寒冷地区混凝土抗碳化性能的研究

通过对C30和C50混凝土试件进行冻融、碳化、冻融-碳化交替作用试验研究,结果表明,混凝土水胶比越小、强度越高,抗冻融与抗碳化性能越好;在混凝土中掺入适量(10％～20％)粉煤灰可以提高混凝土的抗冻融性能,大掺量粉煤灰(≥30％)对混凝土的抗冻融性能与抗碳化性能都不利;混凝土经冻融与碳化交替作用后,其抗冻融性能有所改善,但对混凝土抗碳化性能极为不利.     

冻融循环作用下饱和砂岩损伤扩展模型研究

首先分析饱和砂岩所经历的冻融作用的特点,认为冻融作用是一种低周疲劳荷载,且砂岩冻融循环作用下的受力状态可简化为单向拉伸荷载的循环作用。基于以上分析,在疲劳损伤理论的基础上,建立砂岩在冻融循环作用下的损伤演化方程。同时,通过对饱和砂岩冻融循环过程中的物理性质的观测,及对砂岩自身结构特点的分析,选取砂岩的开孔隙率作为损伤变量。之后通过试验数据对所建立的损伤模型进行验证,并探讨损伤方程中各参数的确定方法。经过验证,该损伤模型能较好地反映饱和砂岩在冻融循环作用下的损伤扩展规律,可以为相关的研究提供参考。     

废旧橡胶集料混凝土抗冻融性能的试验研究

采用快冻法冻融循环试验,对废旧橡胶集料混凝土的抗冻融性能进行了试验研究.废旧橡胶按等体积取代砂,取代比例分为5％、10％、15％、20％4种;橡胶粒径分为2～4 mm; 60～80目、30～40目3种.试验结果表明:废旧橡胶混凝土的抗冻融性能满足规范设计要求,抗冻等级高于基准混凝土,且随着橡胶颗粒粒径的减小抗冻融性能提高,橡胶集料的最佳取代比例为10％左右.     

辐射交联PVA/PVP/胶原复合水凝胶的制备及性能研究

采用辐射交联与冻融循环相结合的方法,将胶原引入聚乙烯醇(PVA)/聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)水凝胶体系,制备具有较高生物活性的PVA/PVP/胶原复合水凝胶。通过含水率、溶胀性能、力学性能及微观结构研究胶原对复合水凝胶结构与性能的影响,并优选最佳体系进行体外细胞毒性实验(MTT法)。研究结果表明,复合水凝胶具有均匀分布的三维多孔结构,胶原的添加增大水凝胶网络空间结构,其初始含水率达92%,并在10 h内达到溶胀平衡,但力学性能降低。辐射交联与冻融循环相结合的方法有利于提高胶原水凝胶制备效率,胶原结构不改变,其体外细胞存活率从PVA/PVP水凝胶的77.3%提高到93.8%,细胞相容性提高。     

防护涂层对东北沿海地区混凝土结构抗冻性能的影响

选用聚脲、聚氨酯、环氧砂浆3种防护涂层对东北沿海区域混凝土做表面处理后进行快速冻融试验,结果表明与未涂覆防护涂层的混凝土相比,涂覆防护涂层的混凝土质量损失率降低,相对动弹性模量提高,防护涂层的抗冻性能由强到弱的顺序为:环氧砂浆涂层聚氨酯涂层聚脲涂层;防护涂层可隔离腐蚀环境与混凝土接触,延缓腐蚀性物质进入,减缓混凝土内部的无害孔向多害孔与有害孔转变的趋势,改善混凝土的抗冻性能,延长混凝土结构的使用寿命。