石灰石粉用于混凝土掺合料的试验研究

通过分析石灰石粉用于掺合料对混凝土工作性能、力学性能和抗氯离子渗透性能的影响,结果表明,石灰石粉单掺时,对混凝土工作性能有明显的改善作用;对立方体抗压强度、弹性模量和抗氯离子渗透性能均有不利影响,且掺量越大,不利影响越大;石灰石粉与矿粉或粉煤灰复掺后混凝土的工作性能与单掺时相当,但力学性能和抗氯离子渗透性能均优于单掺。     

复合胶凝材料体系对海工混凝土抗氯离子渗透性及抗压强度的影响

通过调整胶凝材料中矿物掺合料的种类、掺量,研究了单掺矿粉、粉煤灰及复掺上述两种矿料对海工混凝土抗氯离子渗透性及抗压强度的影响。研究表明,与纯水泥混凝土相比,单掺矿粉、粉煤灰均会降低混凝土7d抗压强度,且强度与掺量成反比关系;单掺矿粉对混凝土28d强度无明显影响,且会增强28d混凝土抗氯离子的渗透性能,掺量达35%后增强效果不明显;混凝土性能对粉煤灰极为敏感,当掺入50%粉煤灰时,28d强度下降37%,氯离子扩散系数为纯水泥混凝土的4.4倍。     

矿物掺和料对再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响研究

试验设计制作了几组掺有不同矿物掺和料、不同配合比的再生混凝土试块,利用加速氯离子渗透性试验对试块进行了抗氯离子渗透性能的测定,以考察常用矿物掺和料对再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响规律。试验结果表明,掺有8％硅灰的再生混凝土试块,其氯离子渗透系数减少12.2％～53.4％;掺有25％的粉煤灰,再生混凝土试块氯离子渗透系数减少7.8％～50.1％;掺有25％矿渣微粉的再生混凝土试块,其氯离子渗透系数减少7.1％～43.9％;可见3种矿物掺和料-粉煤灰、矿渣微粉以及硅灰对再生混凝土的抗氯离子渗透性能均有一定的提高,其中以硅粉的效果最好,粉煤灰次之,矿渣微粉较差。     

基于电通量法的混凝土抗冻性评价

采用ASTM C1202的电通量法和快速冻融循环法,试验研究了水灰比和粉煤灰对混凝土抗氯离子渗透性及抗冻性的影响,探讨电通量指标评价混凝土抗冻性的可行性,并分析了电通量与相对耐久性指数的相关性。结果表明,随着水灰比降低,混凝土电通量减小,混凝土抗氯离子渗透性、抗冻性提高;掺入粉煤灰能较大幅度地提高混凝土抗氯离子渗透性,但对混凝土抗冻性却没有提高。水灰比变化条件下,可以用电通量指标评价混凝土抗冻性,且56 d龄期电通量指标好于28 d龄期;粉煤灰掺量变化条件下,不能用电通量指标评价混凝土抗冻性。在一定条件下,初始电流与电通量、相对耐久性指数之间均表现出较好的相关性。     

海工混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

海工混凝土由于面临长期氯离子侵蚀的危险,对耐久性具有更高的要求.在混凝土中合理双掺粉煤灰和磨细矿粉可以大大改善其耐久性能,延长混凝土结构的服役寿命.本文通过对36组不同胶凝材料掺量、不同粉煤灰和矿粉相对掺量的混凝土进行抗压强度和氯离子渗透性试验,研究了抗压强度、氯离子扩散系数的变化规律,以及两者之间的相关关系.对海工混凝土结构设计时,如何进行合理的混凝土强度等级选择,提供了有价值的参考和建议.     

巴东长江大桥主梁C60高性能混凝土的研究与应用

针对巴东长江公路大桥预应力主梁施工,研究了粉煤灰、矿粉对C60高性能混凝土拌和物性能、力学性能、长期变形性能和耐久性的影响。试验结果表明,采用适量粉煤灰或矿粉运用缓凝高效减水剂双掺技术配制的C60高性能混凝土具有良好的工作性能、较高的早期强度和高抗冻性,且降低了混凝土的长期收缩和徐变变形,提高了混凝土的抗氯离子渗透性。C60粉煤灰高性能混凝土在巴东长江公路大桥边主梁上得到了成功应用。     

高寒地区混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

以不同水灰比、不同含气量、不同掺合料及不同掺合比例、不同养护方式下的混凝土为研究对象,研究了各配比混凝土的基本性能;并采用电通量法及氯离子渗透深度研究了混凝土的抗氯离子渗透性能.研究结果表明,减小水灰比、适当引气、加掺合料及良好的养护方式可有效改善混凝土的抗氯离子渗透性能,在一定掺量范围内,混凝土中掺硅粉比掺矿渣粉或粉煤灰的抗氯离子渗透性能好.在此基础上,提出了高寒地区有抗氯离子渗透性能要求的混凝土配制方案:含气量宜3%～5%;掺20%～30%粉煤灰或矿渣,或掺5%～8%的硅粉,硅粉和矿渣粉或粉煤灰双掺效果更好.     

复掺矿物掺合料海工混凝土氯离子抗渗性机理分析及寿命预测

结合象山港跨海大桥工程实例,采用快速氯离子电迁移法(RCM)法测试了不同水胶比情况下,复掺粉煤灰和矿粉海工混凝土的氯离子扩散系数;用差热分析法(DTA)和扫描电镜(SEM)分析了复掺粉煤灰和矿粉对海工混凝土氯离子抗渗性的影响机理;并运用Fick第二定律对海工混凝土结构抗氯离子侵蚀耐久寿命进行预测。试验结果显示,降低水胶比及复掺粉煤灰和矿粉能有效提高混凝土的氯离子抗渗性,使混凝土的设计寿命得到延长。     

矿物掺合料对海工混凝土长寿命化的影响

综合研究了单掺粉煤灰、矿粉及硅灰对混凝土氯离子扩散系数、氯离子结合能力及临界氯离子浓度的影响,探讨了海工混凝土长寿命化机理.研究结果表明,掺人矿物掺合料后,改善了混凝土的抗氯离子渗透性能,增强了氯离子结合能力,临界氯离子浓度虽略有降低,但钢筋发生锈蚀的时间明显延长,提高了混凝土的使用寿命.     

箱梁高性能粉煤灰混凝土的变形性能与耐久性研究

针对安徽滁河特大桥C50高性能混凝土的设计要求,测试分析了掺粉煤灰混凝土和引气荆混凝土的变形性能和耐久性.结果表明,掺15%～30%粉煤灰有助于提高混凝土的抗塑性开裂和降低自收缩性能,当掺量达30%时则降低了抗干缩性能;掺粉煤灰会提高混凝土的抗氯离子快速渗透性能,但随掺量增加,混凝土抗水压渗透、抗冻和抗碳化性能有所降低.掺引气剂对混凝土变形性能有一定的不利影响,但却能较显著地改善混凝土的耐久性能.     

高性能清水混凝土耐久性试验研究

清水混凝土的表面直接裸露于空气,这对混凝土的耐久性能提出了很高的要求。针对清水混凝土的抗冻性、抗碳化、抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子渗透等进行试验研究,对比了不同粉煤灰掺量清水混凝土的耐久性差异,试验结果表明在低水胶比下,即使在60%的粉煤灰大掺量时,混凝土仍能保证较高的抗冻性、抗碳化、抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子渗透能力。     

高性能混凝土的抗氯离子侵入性研究

试验以粉煤灰、矿粉两种矿物掺合料与液体或固体防腐剂进行组合配置高性能混凝土,通过对其28天和56天抗压强度和电通量的测试,分析混凝土的强度和氯离子渗透性。结果表明,粉煤灰、矿粉与固体防腐剂复合混凝土具有较高的强度和氯离子渗透性,是抗氯盐高性能混凝土。可为桥梁和高速铁路等具有高抗腐蚀性要求的百年混凝土结构设计提供参考。     

掺加高吸水树脂(SAP)的混凝土孔结构及其耐久性

针对西北干旱地区混凝土外养护效果不佳，且养护试件极易开裂、耐久性较差的现状。采用自制高吸水树脂(SAP)作为内养护材料，通过核磁共振分析测试了不同掺量的SAP对混凝土孔结构的影响，并基于抗裂圆环试验评价不同掺量的SAP对混凝土试件抗裂性能的影响，此外通过抗冻性能试验和抗氯离子渗透试验探讨了不同掺量的SAP对混凝土试件耐久性能的影响。结果表明：掺加适量的SAP会使得混凝土内部的凝胶孔隙和毛细孔增多；掺加SAP并在内养护条件下可有效改善混凝土试件的耐久性能；SAP掺量越多，混凝土开裂现象改善效果越显著，抗氯离子渗透性能越强；抗冻性指标不同，SAP最佳掺量不同。     

青岛海湾大桥海工高性能混凝土配制技术研究

针对青岛海湾大桥所处胶州湾海域高含盐量及冻融循环的环境特点,采用大掺量优质粉煤灰、磨细矿粉等矿物掺合料,采用较低的水胶比以及与胶凝材料相适应的外加剂配制满足100年设计使用年限要求的海工高性能混凝土.研究了海工高性能混凝土力学性能与抗氯离子渗透性能随龄期发展变化的规律;并采用快速冻融法及硬化混凝土气泡间距系数法对海工高性能混凝土的抗冻性能进行了分析评价.研究结果表明,在混凝土中掺人大量的矿物掺合料及引入适当的微小气泡可以明显提高海工混凝土的耐久性.     

矿物掺合料对水泥砂浆性能影响试验研究

为了研究粉煤灰、矿粉、硅灰、微珠超细粉煤灰4种矿物掺合料对水泥砂浆流动性、强度与收缩性能的影响。选定4%、7%、10%等3种掺量水平,采用四因素三水平的正交试验方法进行试验,对试验数据进行极差分析,研究4种矿物掺合料对各项性能的影响规律。研究结果表明:在掺量范围内,4种矿物掺合料均能改善水泥砂浆流动性能,其中微珠超细粉煤灰为最显著影响因素;粉煤灰对水泥砂浆7d龄期与28d龄期的抗压强度、抗折强度均有负面影响,且掺量越大,影响越明显;硅灰与矿粉随着掺量的增加,7d强度随之减少,而28d强度随之增加,微珠超细粉煤灰的7%掺量为提升水泥砂浆早期强度的最优掺量;除硅灰外,另3种矿物掺合料掺量越大,改善水泥砂浆收缩变形效果越好,因此在改善水泥砂浆收缩性能方面,4%的硅灰、10%的粉煤灰、10%的矿粉、10%的微珠超细粉煤灰复掺效果最佳。     

再生骨料混凝土耐久性能试验研究

重点研究了再生混凝土抗碳化、抗氯离子渗透、抗冻融等性能及其微观结构组成.试验结果表明:天然骨料混凝土的抗碳化、抗冻与抗氯离子渗透性能均优于再生骨料混凝土;其中,再生混凝土的28 d氯离子渗透系数与天然骨料混凝土相差不大,但随着养护龄期的延长,其抗氯离子扩散性能提高不明显.     

冻融作用下矿物掺合料混凝土力学性能研究

为研究矿物掺合料混凝土的抗冻性能,通过试验研究了水灰比、冻融循环次数、粉煤灰掺量和矿渣掺量对混凝土不同龄期的动态弹性模量和抗折强度力学指标的影响。试验结果表明,水灰比越大,冻融循环次数越多,混凝土不同龄期的动态弹性模量和抗折强度越低;龄期越长混凝土抗冻性能越好;在一定掺量范围内,粉煤灰的加入能明显改善混凝土的抗冻性,建议粉煤灰掺量不宜大于20%;动态弹性模量和抗折强度随矿渣掺量的增大表现出先增大后减小的变化趋势,当矿渣掺量为30%时,混凝土的抗冻性能最好。     

纤维对C50防水混凝土抗裂及防渗性能的影响研究

通过试验研究了单掺聚丙烯纤维、钢纤维和复合钢纤维与聚丙烯纤维对C50防水混凝土力学、防渗及抗裂性能的影响。结果表明:纤维的掺入对混凝土的抗压强度影响不大,可明显提高其劈拉强度和抗裂性能,但会降低其抗水渗透和抗氯离子渗透性能,适量的聚丙烯纤维与钢纤维复掺可改善其防渗性能;复合钢纤维-聚丙烯纤维混凝土的性能优于单掺两种纤维的混凝土;1.05%体积掺量的钢纤维和0.15%体积掺量的聚丙烯纤维复合时,混凝土性能最佳。     

含气量对混凝土耐久性的影响

适宜含气量不但有利于提高混凝土的抗冻性能,而且还有利于提高混凝土的抗氯离子渗透性能,对二者的影响规律也相似.混凝土抗冻性试验和氯离子渗透试验结果表明:随着混凝土中含气量的不断增加,混凝土抗冻性能与抗氯离子渗透性能先增加后减小.建议C30、C40混凝土含气量控制在3.5%～5%,C50混凝土含气量控制在5%～7%.     

聚羧酸减水剂对超高性能混凝土性能的影响研究

为研究不同聚羧酸减水剂掺量对超高性能混凝土性能的影响,制备含有不同减水剂掺量的超高性能混凝土,并对其流动度、抗压强度、收缩性能及抗氯离子渗透性能进行对比分析。结果表明,减水剂掺量对超高性能混凝土早期抗压强度与流动度影响存在临界点,超过临界点后,增加减水剂掺量,UHPC流动度保持稳定,但早期和后期抗压强度有不同程度下降。增加减水剂掺量,超高性能混凝土早期自收缩降低,而长期干燥收缩和电通量值显著增加;减水剂掺量越大,继续增加减水剂掺量时超高性能混凝土电通量值增长越快,抗氯离子渗透性能降低明显。