几种纳米水泥砂浆氯离子渗透性对比试验研究

为研究纳米材料对水泥砂浆抵抗氯离子渗透性的改善作用,选用8种纳米材料等量替代水泥,采用快速氯离子迁移系数法(RCM法),测试并分析不同纳米水泥砂浆氯离子扩散系数的变化规律。结果表明:纳米偏高岭土、亲水性纳米SiO2及亲水性纳米CaCO3均有效提高了水泥砂浆抵抗氯离子渗透性能;疏水性纳米CaCO3对水泥砂浆氯离子渗透性无明显影响;纳米凹凸棒石黏土导致水泥砂浆抵抗氯离子渗透性能降低;小掺量(1%)纳米氧化铝和疏水性纳米二氧化硅能够提高水泥砂浆抵抗氯离子渗透性,当掺量增至3%时,水泥砂浆试件抵抗氯离子渗透性能降低。     

钢筋-煤系偏高岭土水泥砂浆抗氯盐-硫酸盐侵蚀性能

用电化学试验、抗折强度测试、压汞试验、X射线衍射等研究了氯盐-硫酸盐侵蚀下煤系偏高岭土(CMK)对水泥砂浆及其内部钢筋耐侵蚀性能的影响.结果表明:CMK水泥砂浆保护层能够降低钢筋的锈蚀程度和锈蚀速率,推迟钢筋发生点蚀破坏的时间,提高钢筋的耐锈蚀性能;CMK的掺入减小了氯盐-硫酸盐侵蚀下水泥砂浆的膨胀率及其抗折强度损失;CMK能够细化水泥砂浆的孔隙结构,抑制水泥净浆在氯盐-硫酸盐侵蚀过程中石膏、钙矾石等侵蚀产物的生成.     

纳米偏高岭土对粉煤灰水泥砂浆强度及氯离子渗透性的影响

为探明纳米偏高岭土（NMK）对粉煤灰（FA）水泥砂浆流动度、强度及氯离子渗透性的影响,采用跳桌法测试粉煤灰-纳米偏高岭土（FA-NMK）水泥砂浆的流动度,利用快速氯离子迁移系数法（RCM法）测定其氯离子渗透系数;通过场发射扫描电镜（SEM）从微观尺度观测NMK对水化过程中FA水泥砂浆微观形貌的影响,依据砂浆内部微观形貌的演变过程揭示其宏观性能的发展规律。结果表明：NMK降低了FA砂浆的流动性,提高FA砂浆抗氯离子渗透性及抗压、抗折强度;SEM分析结果显示,NMK使粉煤灰砂浆内部水化产物增多,微观结构更加密实。     

氯盐环境下复合胶凝材料砂浆中钢筋锈蚀状态EI北大核心CSCD

采用腐蚀电位、线性极化、循环动电位极化等电化学方法,研究了氯盐环境下偏高岭土(MK)改性复合胶凝材料砂浆中钢筋的锈蚀状态,分析了不同电化学参数之间的关系。结果表明:在氯盐环境中,当MK掺量不高于MK/水泥总质量的30%时,随MK掺量的增加,复合胶凝材料中钢筋的腐蚀电位增大,锈蚀速率降低,耐点蚀性能增强;复合胶凝材料砂浆中钢筋的腐蚀电流密度与腐蚀电位存在相关关系;循环动电位极化测试的电化学参数可以反映复合胶凝材料砂浆内部钢筋的点蚀破坏程度;MK改善了复合胶凝材料砂浆的孔隙结构,降低了复合胶凝材料砂浆的氯离子扩散系数。复合胶凝材料砂浆延长了钢筋的脱钝化时间和钢筋保护层的预期开裂时间。     

氯盐环境下复合胶凝材料砂浆中钢筋锈蚀状态

采用腐蚀电位、线性极化、循环动电位极化等电化学方法,研究了氯盐环境下偏高岭土(MK)改性复合胶凝材料砂浆中钢筋的锈蚀状态,分析了不同电化学参数之间的关系.结果 表明:在氯盐环境中,当MK掺量不高于MK/水泥总质量的30％时,随MK掺量的增加,复合胶凝材料中钢筋的腐蚀电位增大,锈蚀速率降低,耐点蚀性能增强;复合胶凝材料砂...     

锈蚀钢绞线与混凝土的黏结性能

基于湿盐砂环境下锈蚀钢绞线混凝土试件中心拔出试验,分析了钢绞线锈蚀率、黏结长度、箍筋及碳纤维增强聚合物(CFRP)条带加固对锈蚀钢绞线混凝土黏结-滑移曲线、黏结强度及失稳模式等黏结性能的影响.结果表明:CFRP条带及箍筋减少了混凝土劈裂破坏的发生;随着钢绞线锈蚀率的增大,黏结-滑移曲线由微上升滑移、微下降、强化及平稳下降四阶段转变为微上升滑移及快速下降两阶段;以锈蚀率1.50％为界,混凝土初始黏结强度及黏结强度随锈蚀率增大呈先增大后降低趋势,随黏结长度增大,初始黏结强度分布范围及最大黏结强度明显下降;建立了锈蚀钢绞线混凝土的归一化黏结强度计算式,计算值与试验值较吻合.     

基于电化学阻抗谱的偏高岭土水泥性能研究

利用电化学阻抗谱、压汞法和抗压强度试验研究了偏高岭土(MK)水泥净浆从早期水化到养护28d的性能发展规律,分析了MK水泥净浆的电化学参数随养护龄期的变化规律,提出了1种同时考虑弥散效应和水泥净浆/电极界面扩散过程的等效电路模型,分析了电化学参数与抗压强度、孔结构参数的关系.结果表明:MK能够促进水泥净浆的水化进程;利用等效电路模型得到的MK水泥净浆电荷转移电阻R_(ct1)能够很好地反映MK水泥净浆的抗压性能;MK水泥净浆的孔隙率与电荷转移电阻R_(ct1)、高频区阻抗模数|Z|_1呈负相关关系.     

氯盐环境下锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能试验

为探讨氯盐环境下锈蚀预应力混凝土梁的抗弯性能,制作了5根先张预应力混凝土梁,采用电化学法分别对其进行了0 d、7 d、14 d、28 d及42 d的快速腐蚀,随后进行了四点弯曲试验。研究了不同锈蚀程度对预应力混凝土梁自振频率、钢绞线滑移、结构变形、弯曲开裂、破坏模式及极限承载力等性能的影响。结果表明:氯盐环境下锈蚀对预应力混凝土梁高阶频率影响较小,导致一阶频率逐渐增大,28 d后锈蚀裂缝较大且局部混凝土脱落,一阶频率迅速减小;轻微腐蚀对预应力混凝土梁的抗弯性能影响较小,腐蚀程度增大,抗弯性能明显降低,腐蚀42 d后,极限挠度减小了18.7%,抗弯承载力减小了17.3%,延性降低了19%;锈蚀钢绞线与混凝土间滑移速率增大,极限滑移值由5 μm增加至11.4 μm;钢筋锈蚀对弯曲裂缝高度发展的影响不大,但促进了裂缝宽度的扩展,结构屈服后,底部裂缝开裂速率由0.0062 mm/kN增加至0.0252 mm/kN。在试验研究基础上,采用有限元软件ANSYS对各锈蚀梁的受载全过程进行了有限元模拟计算,极限荷载和钢绞线滑移量的模拟值与实测值误差分别小于5%和10%,吻合较好。      

偏高岭土对水泥砂浆中钢筋钝化的影响

利用电化学阻抗谱、循环动电位极化、阴极极化、热重和XRD等方法,研究了偏高岭土(MK)掺量(占MK/水泥总质量的20wt%、30wt%、40wt%)对钢筋-MK/水泥砂浆中钢筋钝化膜形成及其耐蚀性能的影响。结果表明:在一般环境中,钢筋在不同MK掺量的钢筋-MK/水泥砂浆中均可以形成稳定的钝化膜;在质量分数为3.5wt%的NaCl溶液环境中,MK掺量过多会使钢筋-MK/水泥砂浆中钢筋的钝化膜稳定性降低,耐蚀性能下降。从钢筋钝化膜稳定角度考虑,在氯盐环境中,水泥基材料中MK掺量应予以限制。