超细粉煤灰分形特征与活性的研究

用振动磨对粉煤灰进行了不同细度的超细加工，应用分形理论探讨了粉煤灰粉体粒度的分布特征，测试、计算了相应的分形维数，并分析评价了其形态、细度对水泥基材料的早期活性和后期强度的影响，研究表明，随着粉煤灰分形维数的增大，1d活性均有明显提高，粉煤灰细度对其在高铝水泥中的活性比较敏感；粉煤灰在硫铝酸盐水泥中的后期活性介于高铝水泥和普通水泥之间。     

复合微粒高性能混凝土的二级界面显微结构及耐久性研究

将天然纳米纤维材料及活性球形掺合料复合应用于高性能混凝土中,用以改善高性能混凝土的二级界面,探讨胶凝材料的颗粒紧密堆积及显微结构。对混凝土力学性能的研究表明:改善混凝土的二级界面,可以大幅度提高其抗弯强度和弹性模量;对耐久性的研究表明,由于加入了纳米纤维材料,改善了体系颗粒级配及二级界面显微结构,增加了体系密实度,是提高混凝土抗冻性、抗渗性的有效途径。因而,研究高性能混凝土的二级界面显微结构,对于提高高性能混凝土的宏观物理力学性能及耐久性存在巨大潜能。     

海洋潮差区混凝土表面微生物16S rDNA分子鉴定

针对目前海洋混凝土工程的腐蚀现状,进行了海洋微生物对潮差区混凝土的作用机理及完善海工混凝土的腐蚀机理探索.通过海工混凝土潮差区部位取样,对暴露于潮差区中部22 y的混凝土试样表面进行FE-SEM、EDAX分析,结果表明:潮差区混凝土表面腐蚀严重,结构疏松,表面覆盖有有机物质和微生物.并将暴露于潮差区中部22 y的混凝土试样和该取样位置挂置7 d的混凝土试样表面的微生物群落分别分离,克隆了其中30株和12株细菌的16S rDNA基因,测定其序列且进行比对,其分别属于15个和7个种属中.优势种属均为假交替单胞菌,但随着暴露时间的增加,总细菌株数和总菌属数分别增大到2.5和2.14倍,且种属的变化也很大.同时,建立了海洋混凝土工程表面细菌鉴定方法,以及分离、鉴定的菌种为后续细菌对混凝土作用的试验提供菌种.     

钢纤维混凝土高温后SHPB试验研究

为了研究钢纤维混凝土(SFRC)常温以及经历400和800℃高温后的动态压缩性能,采用改进的分离式Hopkinson压杆装置,结合应变直测技术对其进行了单轴冲击压缩试验.结果表明:经历400和800℃高温后,未掺钢纤维混凝土的峰值应力分别只有常温时的79.2%和38.9%,弹性模量分别降为常温时的82.8%和56.2%,同时,试件的能量吸收能力大幅度下降;钢纤维混凝土400,800℃对应的峰值应力分别降为常温时的76.8%和39.0%,弹性模量稍有降低,分别为常温的91.8%和82.7%,较基准混凝土有了较大的提高.钢纤维的加入可以增加混凝土的极限应力对应应变,曲线的下降段较为平缓,同时增强了混凝土的能量吸收能力,在20,400和800℃时,分别提高了38.5%,27.5%和25%.     

长期暴露的海工混凝土性能与显微结构分析

在青岛市黄岛区海边防波堤的潮差区和浪溅区钻取多个Φ100mm的混凝土试样.采用氯离子滴定仪、pH计、扫描电子显微镜、EDAX等仪器对氯离子分布、混凝土的碳化情况和微观结构形态进行了研究.结果表明:潮差区和浪溅区混凝土表层的总氯离子含量差不多,但相对于潮差区,浪溅区混凝土的总氯离子含量具有较陡的下降斜率和较大的部分碳化区及pH值变化范围.浪溅区混凝土表面细骨料裸露,潮差区混凝土表面细骨料部分裸露和混凝土结构疏松,且有絮状物覆盖在表面并含有大量的C,O以及N元素.浪溅区表层混凝土的氯离子扩散系数比潮差区混凝土的大,但距表面4.0cm时潮差区混凝土的氯离子扩散系数超过浪溅区.混凝土表面腐蚀严重,并有微生物或微生物代谢产物,覆盖在混凝土的表面.     

电化学除氯处理后的混凝土微观结构研究

为了研究电化学除氯对混凝土中离子分布和微观结构的影响规律,采用压汞法、SEM电子显微镜分析等方法对电化学除氯后不同水灰比混凝土试件中钢筋附近和表面层的氯离子和钾钠离子含量、孔隙结构、显微结构进行对比分析.结果显示,电化学除氯后,钢筋附近混凝土与外层混凝土相比,氯离子含量约为1/2,钾离子含量约为5～10倍,钠离子含量约为8～18倍,水化物颗粒间结合不连续、部分水化产物分解.钢筋附近区域混凝土中的氯离子含量明显低于外表层混凝土,钾、钠离子在钢筋阴极附近大量聚集.经过电化学处理后的混凝土试件钢筋附近区域的孔隙率和大孔含量增多,结构疏松;而外表层混凝土结构致密,孔隙细化,水化产物成网络状结合良好.     

多年冻土环境掺合料对砂浆渗透性的影响

在多年冻土环境下混凝土从浇注开始就要经历一个变温养护的历程,混凝土在这种养护历程下,矿物掺合料对渗透性能的影响与在标准养护条件下存在很大的差异。本文采用反扩散试验方法对砂浆的渗透性能进行研究。     

水灰比和矿物掺合料对混凝土结构中钢筋极化电阻的影响

采用加速渗透试验方法和埋入式自制CB型氯离子传感器和MB型参比电极研究了水灰比和矿物掺合料组合对6组混凝土结构中钢筋极化电阻Rp的影响。研究表明:当水灰比为0.35时,混凝土在25 h内可保持较高的极化电阻钢筋,钢筋严重锈蚀要60 h,而水灰比为0.40和0.45混凝土中的钢筋极化电阻则持续下降,特别是对于水灰比较高的混凝土试件,氯离子渗透时间超过18 h后,钢筋已严重锈蚀。矿物掺合料有助于减缓钢筋的锈蚀,且复掺粉煤灰和硅灰效果最佳,复掺粉煤灰和矿渣次之;且掺有矿物掺合料混凝土试件中钢筋极化电阻都大于未掺矿物掺合料混凝土试件。当钢筋极化电阻下降至2.7×105Ω.cm2时,继续加速,钢筋极化电阻Rp值会突然下降,钢筋开始锈蚀,钢筋钝化膜发生了破坏,结论认为钢筋极化电阻Rp值为2.7×105Ω.cm2是钢筋在混凝土中钝化膜破坏的临界点。     

利用极化电阻测试混凝土模拟孔隙溶液中钢筋锈蚀临界氯离子浓度

从钝化膜破坏标志钢筋锈蚀开始的本质出发,通过建立极化电阻与钢筋钝化膜间的对应关系,得到了钢筋钝化膜破坏时的极化电阻变化规律,研究了不同pH值下钢筋钝化膜破坏的临界氯离子浓度值,得到了pH值与临界氯离子摩尔浓度的关系,分析了pH值对钢筋钝化膜的影响。结果表明:当钢筋极化电阻值低于2.7×105Ω.cm2并持续下降时钢筋钝化膜已经破坏,在pH值为12.5~13.4之间,混凝土模拟孔隙溶液中临界氯离子浓度为[Cl-]/[OH-]比值0.1,pH值与临界氯离子摩尔浓度呈对数关系,pH值为11.7时临界氯离子浓度值接近为零,高pH值对维持钢筋钝化膜稳定效果明显。     

固溶异离子对高贝利特水泥性能的影响

通过XRD、NMR等分析，研究了BaSO4固溶于C2S中引起的晶体结构变化。分析表明，BaSO4的固溶使得C2S晶面间距加?B4螅闻湮还叵档玫礁谋洌褰峁贡涞檬杷伞aSO4在C2S中固溶时，Ba^ 2主要取代Ca^2 ，S6^ 主要取代Si^4 ，其极限固溶量以BaO和SO3计分别为6．2％和2．8％。BaSO4对高贝利特水泥熟料的煅烧起到促进作用，在T=1350℃时，高贝利特水泥熟料可以完全烧成，达到低温煅烧的目的。试验得出，通过变换BaSO4的掺量，BaSO4掺入对高贝利特水泥强度发展有很大促进作用，其掺入量(质量分数)在2％～3％时为最佳掺量，过高的BaSO4掺量使高贝利特水泥强度略有下降趋势。