蒸养温度效应及其对水泥基材料热伤损的影响＊

采用温度传感器测试了水泥基材料在标养和蒸养条件下温度的变化,结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)及压汞(MIP)等方法,研究了水化产物和微结构的变化。结果表明,蒸养中试件表层首先开始升温,升温结束时表层温度比内部高约30℃;随后内部升温超过表层,恒温3h,内部温度比表层高约25℃。蒸养温度效应对水化产物的生成未产生较显著的影响,但对表层孔结构和微观形貌影响显著。蒸养结束时,试件表层的总孔隙率以及大于200nm的有害孔比例分别是内部的1.22倍和10.3倍;继续标养至28d时有效降低了总孔隙率,但大于200nm的有害孔比例仍为标养试件的1.6倍。     

持续荷载作用下砂浆裂缝的自修复性能及其评价指标

以高吸水树脂为自修复剂,以表面裂缝愈合率（γ）和强度恢复率（η）为砂浆裂缝自修复性能的评价指标,对比研究了预裂龄期为7 d和28 d时,不同持续荷载作用对砂浆裂缝自修复性能的影响。结果表明：相较预裂龄期为28 d的砂浆组,预裂龄期为7 d的砂浆组自修复效果较好;持续压荷载下,砂浆裂缝的自修复效果较好,其η比不受荷载作用的试件分别增大3.2%(7 d预裂龄期)和9.3%(28 d预裂龄期);持续弯曲荷载和持续扭荷载作用不利于砂浆的自修复,其中持续弯曲荷载的不利影响较为显著,持续弯曲荷载作用下,其η比不受荷载作用的试件分别低43.5%(7 d预裂龄期)和47.3%(28 d预裂龄期)。微观测试表明,砂浆裂缝中的自修复产物主要是碳酸钙,且主要集中在裂缝开口位置附近,因此采用γ作为自修复评价指标有可能高估自修复效果。     

Influence of subsequent curing on water sorptivity and pore structure of steam-cured concrete

Steam-cured condition is found to cause larger porosity and worse properties of concrete compared with normal curing condition. For the sake of seeking effective measurements to eliminate this bad effect of steam-cured condition on concrete, the water sorptivity and pore structure of steam-cured concretes exposed to different subsequent curing conditions were investigated after steam-curing treatment. The capillary absorption coefficient and porosity of the corresponding concretes were analyzed, and their mechanisms were also discussed. The results indicate that water sorptivity and pore structure of steam-cured concrete are greatly influenced by the curing condition used in subsequent ages. Exposure steam-cured concrete to air condition has an obviously bad effect on its properties and microstructures. Adopting subsequent curing of immersing steam-cured concrete into about 20 °C water after steam curing period can significantly decrease its capillary absorption coefficient and porosity. Steam-cured concrete with 7 d water curing has minimum capillary absorption coefficient and total porosity. Its water sorptivity is decreased by 23% compared with standard curing concrete and the porosity is 9.6% lower. Moreover, the corresponding gradient of water sorptivity and porosity of steam-cured concrete both decrease, thus microstructure of concrete becomes more homogeneous.     

氯离子在混凝土中的沉积特性研究

基于典型服役环境条件,采用干湿循环和浸泡试验方法,通过测试不同条件下混凝土内部不同位置氯离子含量,研究外部氯离子在混凝土中的沉积特性.试验结果表明:混凝土内部不同位置处水溶性氯离子的沉积量与离表面的距离之间存在自然对数的衰减关系,且混凝土的水胶比和矿渣等因素对其衰减速率存在较大的影响.氯离子在混凝土中的沉积规律受外部环境条件的影响较为显著.喷淋干湿循环处理条件下,氯离子大量沉积于混凝土表层10 mm以内的区域,随距混凝土表面距离的增加,离子沉积量迅速下降.     

矿物掺合料对混凝土毛细吸水性的影响

采用ISAT(initial surface absorption test)方法测定混凝土的吸水性,研究水灰比,及粉煤灰和硅灰两种矿物掺合料对混凝土毛细吸水性的影响.试验结果表明,降低水灰比能大幅降低混凝土吸水性,粉煤灰及硅灰等掺合料能减少水泥石中毛细孔数量,使混凝土吸水性减小,且粉煤灰与硅灰复掺具有叠加效应.     

不同性质颗粒对超高强水泥基材料的增强效应研究

试验调查了不同性质颗粒(粉煤灰、硅粉颗粒、橡胶颗粒、铁粉颗粒)对超高强水泥基材料的增强效应,结合微观结构分析探讨了相应的增强机理,提出了超高强水泥基颗粒增强材料微细观结构的物理模型.结果表明,不同性质的颗粒对水泥基材料的增强效应显著不同,采用活性矿物质颗粒和铁粉颗粒是提高超高强水泥基材料强度的有效途径,采用抗拉性能和变形性好的橡胶颗粒有利于提高超高强水泥基材料的韧性.     

铁路无砟轨道水泥乳化沥青砂浆吸振与隔振特性

采用加速度计测定了冲击荷载作用下普通混凝土与水泥乳化沥青砂浆（CA砂浆）试件以及试件下部钢板的振动加速度随时间的变化,并用落锤法对比了普通混凝土与CA砂浆的抗冲击破坏特性.研究表明：普通混凝土受到冲击后,其振动加速度随时间衰减不明显,且振动时间较长,其下部钢板也有类似规律;CA砂浆受到冲击后,其振动加速度表现为3个明显的衰减阶段,振动时间也要短于普通混凝土,同样CA砂浆下部钢板也有类似规律;与普通混凝土相比,CA砂浆表现出较好的吸振与隔振功能.抗冲击破坏的结果表明,CA砂浆的抗冲击性能优于普通混凝土.     

沥青对水泥沥青砂浆力学性能的影响

采用微机控制电子万能试验机对水泥沥青砂浆(CA砂浆)进行了应力--应变压缩试验,分析了试验过程中CA砂浆的弹性能和耗散能随沥青含量的变化规律。结果表明:随着沥青含量的增加,CA砂浆的强度逐渐降低,脆性逐渐减弱,象征强度弱化区域的有机物--无机物界面的增多是强度降低的主要原因,沥青含量的增加使CA砂浆内释放的弹性能只有小部分用于缺陷的扩展,加之沥青网络结构的横向约束作用导致脆性逐渐减弱。外力功随应变的增加逐渐增大,随沥青含量的增加逐渐减小;弹性能开始向耗散能转化发生在屈服变形阶段,峰值应力后,弹性能向耗散能的转化速率加快,能量迅速释放。能量释放系数随应变的增加逐渐增大,能量释放加快;能量释放系数随沥青含量的增加逐渐增大,表明CA砂浆的阻尼性能提高,减振作用增强。     

CRTS Ⅱ型水泥乳化沥青砂浆力学性能的应变率效应及模型

研究了CRTS Ⅱ型水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)应力--应变关系的应变率效应,利用统计损伤力学的方法建立了CA砂浆的应变率本构模型。结果表明:随着应变率的提高,CA砂浆通过增加应力和产生更多细小裂纹来抵消和耗散外部能量,CA砂浆的抗压强度增大,破坏时的贯通裂纹增多,碎裂程度增大;CRTS Ⅱ型CA砂浆力学性能的应变率效应低于CRTS I型CA砂浆的。用建立的应变率本构模型对CRTS Ⅱ型CA砂浆的应变率效应进行拟合,其结果与实验结果的相关系数均大于0.98,对CRTS I型CA砂浆的拟合结果与实验结果的相关系数均大于0.97,拟合结果与实验结果在峰值强度前的相关性较好,峰值强度后的相关性相对较差。     

大掺量粉煤灰对砂浆强度的影响

试验研究了水胶比,粉煤灰掺量,粉煤灰种类和龄期等因素对砂浆强度的影？分析了砂浆强度与粉煤灰掺量之间的相互关系,以确定最佳水胶比和粉煤灰掺量.