硫酸盐/氯盐侵蚀下水泥胶砂力学性能研究

盐侵蚀对水泥混凝土的劣化作用主要表现为对水泥胶砂的劣化。采用标准ISO抗折强度和抗压强度试验研究不同浓度复合硫酸盐/氯盐侵蚀条件下,水泥胶砂浸泡不同周期的抗折强度和抗压强度;进一步分析水泥胶砂在不同浓度复合硫酸盐/氯盐侵蚀下力学性能的变化规律,并探讨盐蚀条件下水泥胶砂性能劣化机理。结果表明:在复合硫酸盐/氯盐侵蚀下,水泥胶砂力学性能发生不同程度劣化;随着硫酸盐浓度增加,劣化效果越明显,随着氯盐浓度增加,劣化效果有所减弱;盐溶液渗入水泥胶砂孔隙中发生化学侵蚀是导致水泥砂浆性能劣化的主要原因,而氯盐能一定程度上抑制硫酸盐的侵蚀。研究成果可为复合盐侵蚀地区抗侵蚀提供一定的基础。     

不同集料组合对C40水泥混凝土路面耐久性能的影响研究

为提升C40水泥混凝土路面的耐久性,同时丰富路面建设材料来源,文章对砂岩碎石+天然砂(A)、砂岩碎石+砂岩机制砂(B)、玄武岩碎石+天然砂(C)三种集料组合下水泥混凝土进行了耐久性对比试验。结果表明：从抗水渗、抗氯离子渗透、抗碳化、抗冻、抗硫酸盐侵蚀和早期抗裂性试验结果来讲,均表现为A>C>B;三种集料组合下,抗水渗透性均>P30,抗氯离子渗透性均满足100年的设计使用需求,A组的抗碳化能力满足T-Ⅴ等级,B组和C组的抗碳化能力满足T-Ⅳ等级;在材料允许情况下,应优先使用天然砂作为细集料,选用砂岩碎石作为粗集料,当天然砂不足时,也可采用砂岩机制砂作为细集料,配制的C40水泥混凝土也同样具有良好的耐久性。     

磷渣-矿渣-水泥混合材抗硫酸盐侵蚀性研究

文章通过磷渣粉和矿渣粉的复掺试验,研究了磷渣粉与矿渣粉复掺对水泥力学性能和抗硫酸盐侵蚀性能的影响。试验结果表明,磷渣粉与矿渣粉复掺能够进一步提升矿渣的抗硫酸盐侵蚀性能,提高水泥的抗硫酸盐侵蚀能力,并且矿渣粉的掺入能够改善因掺入磷渣粉导致早期强度不足的缺点,其中20%磷渣粉+10%矿渣粉+70%水泥组试块7d强度有了显著的提升,28d强度与空白组相当,抗蚀系数K值为1.159。     

粉煤灰对钢纤维混凝土力学性能的影响研究

文章采用常规力学性能试验研究了粉煤灰、养护龄期等对钢纤维粉煤灰混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响,并通过侵蚀冻融循环试验模拟实体工程环境对钢纤维粉煤灰混凝土耐久性劣化的影响。试验结果显示:粉煤灰对钢纤维混凝土的综合力学性能均存在一定程度的劣化作用,尤其是早期力学性能,粉煤灰用量越大,力学性能衰减越显著,但在适合掺量的条件下,随养护龄期的延长能够降低劣化效果,粉煤灰对各项力学性能劣化影响规律为抗折强度抗拉强度抗压强度;随养护龄期的延长,钢纤维粉煤灰混凝土的各项力学指标呈对数曲线增加,养护龄期3d时各项力学强度的影响规律为抗折强度抗拉强度抗压强度;随侵蚀冻融循环次数的增加,钢纤维粉煤灰混凝土的力学抗折性能显著下降,破坏时最大挠度值呈下降趋势,混凝土由塑性状态向脆性状态过度,侵蚀冻融循环30次的最大挠度值下降25.8%,抗折强度值下降18.5%。     

基于纤维素改性的干粉砂浆配合比试验研究

文章为了掌握纤维素HPMC改性干粉砂浆的基本性能,优化配合比设计,改善拌和物的施工性能,采用常规的试验方法对HPMC改性砂浆的保水性能、力学抗压强度、抗折强度性能进行了综合研究,分析了HPMC、粉煤灰及灰砂比等变化对砂浆基本性能的影响。试验结果显示:(1)随HPMC用量的增加,砂浆分层度值和抗压强度值均呈下降趋势,在掺量0～0.2%范围内,分层度和抗压强度指标下降显著,在0.2%～0.35%范围内,二者的下降幅度显著减小;(2)随着粉煤灰掺量的增加,干粉砂浆的力学强度呈下降趋势,对7d早期强度的劣化效果更为显著,而对28d强度的劣化有所减弱;(3)随灰砂比的降低,砂浆的抗折强度、抗压强度均呈下降趋势,HPMC改性砂浆的保水性能优于常规砂浆,但在相同配合比条件下,HPMC改性砂浆的抗压强度、抗折强度值均低于基准砂浆的强度,且随着灰砂比的降低,抗压强度和抗折强度损失变化率均呈先增加后降低的变化趋势。总之,HPMC改性干粉砂浆具有优良的保水性能,显著改善了拌和物的施工和易性,综合分析确定在基准配合比相同条件下,优选灰砂比为1∶3,HPMC的掺加用量为水泥胶结料的0.1%,粉煤灰基准用量为10%。     

黏土对水泥胶砂流动度的影响及处治措施研究

文章在公路工程工地试验室(乙级母体资质)环境下通过改进的水泥胶砂流动度试验,验证黏土成分对水泥胶砂流动度的影响,并结合高速公路建设项目试验检测及原材料管理经验,提出降低影响的相关处治措施。     

盐渍性土壤中SRB对X100管线钢微生物腐蚀行为的影响

采用线性极化曲线和交流阻抗技术(EIS)结合扫描电子显微镜和能谱分析仪,研究了在盐渍性土壤中SRB对X100管线钢微生物腐蚀行为的影响。实验结果表明:X100管线钢在无菌与含SRB模拟溶液中的腐蚀均属于中度腐蚀; SRB加剧了X100管线钢在库尔勒土壤中的腐蚀,但在浸泡17~35d过程中,微生物膜与腐蚀产物结合成的复合膜会在短时间内发生急剧抑制腐蚀作用; X100管线钢在无菌模拟溶液中的腐蚀倾向为随时间延长先减小后增大,含SRB时为先减小后增大再减小,腐蚀速率在无菌与含SRB模拟溶液中时均为随时间延长先减小后增大。     

基于CEM法掺纳米材料混凝土断裂韧度试验研究

针对道路工程水泥混凝土路面断板、断角及脆裂等韧性不足的缺点,文章采用混凝土等效胶砂法成型等体积水泥胶砂试件,并在试件成型过程中添加纳米SiO_2与纳米CaCO_3材料取代等质量水泥,经28d标准养生后,通过三点弯曲梁法测得水泥胶砂试件的位移-荷载曲线及开口位移(COD),用以计算双K参数断裂韧度。结果表明:掺1%纳米SiO_2与1%纳米CaCO_3的水泥胶砂试件具有较高的起裂韧度与失稳韧度,可作为有效降低混凝土脆性的增韧外加组份。     

镁水泥在公路工程中配合比设计

镁水泥做为气硬性胶凝材料,它具有节能环保、强度高、胶凝性能强、耐久性强、和易性好,空气稳定性和耐侯性、抗盐卤腐蚀性能好,能够快速凝固,具有良好的抗渗性、以及具有快速养护容易等优点。它作为新型的公路工程用材料,现根据我们在镁水泥试验段中的经验及总结,进行镁水泥配合比设计探讨。     

晶种对碱式硫酸镁水泥性能的影响

本研究通过在碱式硫酸镁水泥(Basic Magnesium Sulfate Cement,BMSC)中掺入不同掺量外加剂,并通过控制含有不同掺量柠檬酸钠和矿物掺合料以及含不同掺量矿渣的BMSC中添加晶种,研究其对所制备样品的抗压强度、抗水性能的影响,结合XRD和SEM观察其水化相组成及微观形貌变化。实验现象表明,在柠檬酸钠掺量较低的碱式硫酸镁水泥中,晶种对其强度提升的效果更加明显。在柠檬酸钠掺量为0. 5%时,含有矿渣的碱式硫酸镁水泥中掺入晶种,会对其抗水性能起到一定的提升作用。     

新型绿色无熟料碱渣胶凝材料

文章以碱渣、脱硫石膏和矿渣为主要原料,掺入少量粉煤灰和激发剂,通过正交试验配制出碱渣胶凝材料。试验表明配制的胶凝材料达到复合32.5水泥技术要求。同时发现脱硫石膏的掺量为15%左右时,胶凝材料的强度最好;矿渣的掺量越大,胶凝材料的强度越高。     

内养护技术在水泥混凝土路面中的应用分析

内养护技术作为一种新的养护方式,对公路用水泥混凝土性能发展具有不可预知的潜在效果,文章通过抗压强度试验、抗渗性能试验与早期抗裂试验对掺加不同内养护材料的混凝土进行研究分析。试验结果显示:内养护(SAP和轻骨料)水泥混凝土的抗渗性能和抗裂性能得到了显著改善,且随内养护材料用量的增加而逐渐提高;力学强度试验发现SAP和轻骨料对混凝土的强度具有劣化作用,随材料用量的增加而劣化效果逐渐严重(尤其是混凝土早期强度)。     

水泥粉煤灰砂砾混合料中水泥粉煤灰比率的探讨

简要阐述宁大高速公路路面工程通过室内试验,分析水泥粉煤灰砂砾混合料中水泥粉煤灰比率的变化规律,探讨水泥粉煤灰砂砾混合料在西宁地区,强度形成与水泥粉煤灰比率间的机理关系。依据室内试验结果进行试验路铺筑。对室内试验结果及试验路观测指标经统计综合分析,确定施工现场工艺参数。     

粉煤灰在混凝土路面工程中的应用

文章阐述了目前粉煤灰的应用状况及其基本特性,提出了粉煤灰混凝土配合比的技术要求及设计方案,并结合工程案例分析了掺粉煤灰后水泥混凝土的抗折抗压强度随时间变化的规律,总结及展望了粉煤灰的工程应用前景。     

不同填料对沥青混合料粘结破坏机理的影响研究

文章采用机械和热力学方法,研究不同填料对沥青混合料抵抗粘结破坏性能的影响。通过往70#沥青中分别添加石粉、熟石灰、碳酸钙和碳酸盐水泥四种填料,采用BBS拉脱试验和威廉姆平板试验测定了胶浆的拉脱强度和表面自由能;加入石灰岩和花岗岩骨料制备沥青混合料,采用冻融劈裂试验分析其水稳定性能。结果表明:熟石灰和碳酸钙作为填料对于提高混合料的抗粘结破坏性能和水稳定性能具有显著作用。     

粉煤灰对碱式硫酸镁水泥性能的影响

本研究采用内掺法,在碱式硫酸镁水泥(basic magnesium sulfate cement, BMSC)中添加不同掺量的粉煤灰,并通过研究其抗压强度、水泥放热速率、耐水性等,结合XRD、SEM分析其水化产物组成、微观形貌,分析粉煤灰的掺量对BMSC的影响。实验现象表明,在BMSC中添加一定的粉煤灰会降低其抗压强度,但是也能降低其单位体积水化放热速率,并提高其软化系数。     

活化煤矸石改性混凝土耐久性的研究

文章利用活化(煅烧)煤矸石制备LC3低碳水泥,评价了煤矸石改性混凝土相比普通混凝土和矿渣改性混凝土的力学性能发展规律,并对其体积稳定性(湿胀和干缩)及抗硫酸盐侵蚀能力进行了研究。结果表明:活化煤矸石改性混凝土力学性能达到矿渣改性混凝土同一水平。同时,煤矸石LC3水泥对混凝土的体积稳定性有一定的劣化,但能显著增强其抗硫酸盐侵蚀能力。     

隧道衬砌混凝土抗硫酸盐侵蚀耐久寿命预测模型研究

文章通过对硫酸盐侵蚀机理的分析,得出了自然劣化衰减方程;并根据规范中规定的混凝土强度耐蚀系数低于75%时混凝土寿命到期的基本原则,建立了混凝土抗硫酸盐侵蚀的耐久寿命预测模型;同时选取主要参考点建立了硫酸根质量浓度、水胶比、矿物掺合料掺入种类和掺量,以及不同养生方式的影响系数函数。综合考虑这些因素对衬砌混凝土耐久性的影响,得出了混凝土抗硫酸盐侵蚀的寿命预测方程,并对各种胶凝材配方混凝土的耐久寿命进行了预测。预测结果表明,多元复掺胶凝材对混凝土的抗硫酸盐侵蚀具有良好的效果,考虑多因素的混凝土寿命预测模型简单实用。     

地铁隧道管片裂缝修补后的抗侵蚀性能研究

地铁隧道管片在生产、施工和运营过程中均可能产生裂缝,而管片裂缝修补后的耐久性优劣直接影响隧道安全。文章通过模拟地铁管片裂缝,采用氯离子渗透试验和硫酸盐侵蚀试验,研究了新型修补材料NR修补不同管片裂缝后的抗侵蚀性能,并与常用环氧树脂修补材料EC进行了对比分析。结果表明:采用NR修补不同管片裂缝后其抗Cl-渗透性均明显提高,其中对C60混凝土管片修补效果好于C50混凝土管片;对掺聚丙烯纤维管片的修补效果好于未掺聚丙烯纤维的管片;对PFC50和C60混凝土管片的修补效果要优于EC材料。采用NR修补后管片的抗硫酸盐侵蚀能力略有下降,C60混凝土管片修补后的抗硫酸盐侵蚀的抗压和抗折强度降幅均较C50混凝土管片的小,且抗压强度修复效果优于抗折强度;掺聚丙烯纤维管片裂缝修补后的抗硫酸盐侵蚀的抗压和抗折强度降幅均较未掺聚丙烯纤维管片的小,且抗压强度修复效果优于抗折强度;对C50和PFC50混凝土管片抗硫酸盐侵蚀的抗压强度的修补效果要优于EC材料,且对3种混凝土管片抗硫酸盐侵蚀的抗折强度的修补效果均要优于EC材料。     

路用再生骨料透水混凝土的力学性能优化研究

路用再生骨料透水混凝土(PRAC)的力学性能直接影响再生骨料透水混凝土道路的质量。文章基于PRAC的破坏机理,从两个方面研究其力学性能的优化:(1)在普通硅酸盐水泥的基础上,往PRAC的胶凝材料中分别掺入硅灰、粉煤灰、磨细矿渣粉等矿物掺合料和增强料、外加剂等进行试验,研究胶凝材料的力学性能并分析其作用机理,从而提高水泥石强度;(2)对增加骨料之间的接触点数量和面积时PRAC力学性能的变化规律进行改性研究。结果表明:通过掺入不同矿物掺合料可以显著提高再生骨料透水混凝土水泥石的强度;通过改变PRAC的骨胶比,增加骨料颗粒表面包裹的胶凝材料的厚度,可优化PRAC的力学性能,提高PRAC的强度。