硫酸盐全浸泡腐蚀下不同掺合料混凝土耐久性研究

为研究不同掺合料混凝土在全浸泡硫酸盐腐蚀环境下的耐久性规律,设置替代率为20%的粉煤灰和硅粉两种掺合料作为胶凝材料掺入混凝土中,开展5%、10%、20%浓度的硫酸钠溶液全浸泡条件下168 d腐蚀试验。通过受腐蚀混凝土的宏观质量变化和抗压强度变化规律表征混凝土的宏观耐久性能,并以SEM试验探究混凝土受腐蚀微观潜在机制。利用混凝土相对质量评价参数指标,建立Weibull概率分布模型预测混凝土剩余寿命以反映其耐久性。结果表明：质量变化率和抗压强度变化趋势均为先上升后下降,峰值出现在浸泡腐蚀的第84天,粉煤灰对降低混凝土质量变化率效果更好,硅粉对提高混凝土早期强度效果更好,而溶液浓度对各试验组影响较小;微观上导致受硫酸盐腐蚀混凝土劣化原因为二次水化后生成的钙矾石;粉煤灰和硅粉均对抵抗硫酸盐腐蚀有较好表现,而粉煤灰更优。     

矿物掺合料对水泥砂浆硫酸盐侵蚀的影响及机理

通过对20℃时5%Na2SO4溶液浸泡的各砂浆试件进行外观观察、强度测试以及矿物成分分析,研究了粉煤灰、矿粉、钢渣单掺及其复掺对水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能的影响。研究结果表明:加入矿物掺合料降低了试件的胶凝材料中的C3A含量,其火山灰反应消耗了大量的水化产物Ca(OH)2,且提高了试件的密实度,对硫酸盐侵蚀具有明显的预防缓解作用;各矿物掺合料的抗硫酸盐侵蚀效果由优到劣依次为:30%粉煤灰,30%粉煤灰 30%矿粉,60%矿粉,30%钢渣 30%矿粉,30%钢渣>30%矿粉,空白样。     

含不同矿物掺合料混凝土的硫酸盐腐蚀试验研究

混凝土在硫酸盐溶液中的腐蚀会对地下建筑造成严重的破坏。为了提高混凝土在地下水环境中抵抗硫酸盐腐蚀的能力,本文以掺粉煤灰、硅灰和矿粉的三种矿物掺合料混凝土为研究对象,开展了混凝土在15%硫酸钠溶液中的腐蚀研究。采用超声波平测法测得混凝土腐蚀60 d的腐蚀深度;此外,通过对比分析了不同掺合料混凝土腐蚀60 d的抗压强度。试验结果表明:掺10%掺量条件下,硅灰混凝土腐蚀深度最大,粉煤灰混凝土次之,矿粉混凝土最小,即矿粉对混凝土抗硫酸盐侵蚀能力的提升最有利;未腐蚀前,三种矿物掺合料混凝土的抗压强度从大到小依次为粉煤灰>矿粉>硅灰,腐蚀后,粉煤灰混凝土的抗压强度较腐蚀前有所提高,而掺硅灰和矿粉混凝土的抗压强度变化较小。     

盐渍土地区高性能混凝土耐久性研究

以内掺掺合料、中砂、细石、普通硅酸盐水泥以及抗硫水泥制成的细石高性能混凝土作为研究对象,在3种不同硫酸根浓度的浸泡液中进行100次干湿循环,用动弹性模量、抗折强度和抗压强度的变化研究硫酸盐侵蚀对混凝土耐久性的影响。结果表明,随着浸泡液中硫酸根浓度的逐步增加,混凝土受硫酸盐侵蚀程度逐步增加,试件的动弹性模量呈现逐步降低的趋势;在干湿交替环境下,混凝土试件的抗折强度指标比抗压强度指标更敏感,试件的抗折强度比抗压强度更能反应试件的受损程度。在干湿交替的水侵蚀和硫酸盐侵蚀环境中,掺加复合掺和料的高性能混凝土对硫酸盐侵蚀有较好的抵抗性能。     

多因素协同作用下混凝土抗硫酸盐侵蚀性研究

混凝土材料在硫酸盐侵蚀和弯曲应力双因素协同作用下及硫酸盐侵蚀、弯曲应力和冻融循环三因素协同作用下的室内试验结果表明:硫酸盐侵蚀和弯曲应力协同作用下,外部弯曲应力的存在加速了混凝土材料硫酸盐侵蚀破坏的速度,且这种加速破坏作用随着应力水平的增大而加剧。粉煤灰对混凝土材料在该环境下的抗硫酸盐侵蚀性能有明显的改善作用。硫酸盐侵蚀、弯曲应力和冻融循环协同作用下,混凝土材料的抗硫酸盐侵蚀性能大大降低,且掺粉煤灰的混凝土性能更加劣化。     

生态多孔混凝土抗硫酸盐腐蚀性能研究

生态多孔混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能是当前的焦点研究问题。基于生态多孔混凝土加速硫酸盐干湿循环及硫酸盐浸泡腐蚀试验方法下开展生态多孔混凝土的耐久性能研究。研究结果表明:生态多孔混凝土经加速硫酸盐干湿循环腐蚀较饱和硫酸盐浸泡腐蚀其性能损失更为显著;掺加矿物掺合料对改善生态多孔混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能并不明显。开展生态多孔混凝土抗硫酸盐腐蚀性能研究,对构建生态多孔混凝土耐久性能评价体系有着指导意义。     

武广客运专线边坡支护结构中锚固体抗腐蚀性的技术措施

针对边坡支护结构中锚固体腐蚀是引起结构破坏失效的重要因素,其主要表现为锚固用水泥砂浆灌浆不足、浆体自干燥收缩裂缝大、抗环境水侵蚀能力差等方面。以武广客运专线为研究背景,针对锚固体易出现的腐蚀情况和特点设计试验,考察锚固用水泥砂浆的流动性、匀质性、自收缩性能及抗硫酸盐侵蚀性能等因素,提出改善锚固体抗腐蚀性能的技术措施。结果表明:粉煤灰、矿渣等矿物掺合料和新型外加剂KS-Ⅰ能够有效提高水泥砂浆的工作性能和抗侵蚀能力,满足工程应用的需要。试验结果为武广客运专线锚固结构防腐设计提供了依据,并可为类似设计提供技术储备。     

养护条件对矿物掺和料混凝土吸水率和电通量的影响

采用粉煤灰和矿渣粉复掺取代50%水泥,研究养护时间、养护湿度以及覆膜养护对混凝土吸水率和电通量的影响。试验结果表明:复掺矿物掺和料混凝土的标准养护时间越短、养护湿度越低、拆模前覆膜养护温度越高,混凝土吸水率越大,抗氯离子渗透性越差。在相同养护条件下,复掺粉煤灰-矿渣粉的混凝土吸水率比单掺煤灰的小,比单掺矿渣粉的大,抗氯离子渗透性能比单掺粉煤灰的好,但是比单掺矿渣粉的差。     

污水处理池混凝土耐久性研究

研究混凝土在不同粉煤灰掺量下的工作性能和抵抗有害离子侵蚀的能力。试验数据表明:掺入粉煤灰的混凝土抗侵蚀能力优于未掺粉煤灰的混凝土,并在试验中得出了最优混凝土配合比。     

复掺矿物掺合料混凝土性能试验研究

为研究矿物掺合料种类和掺量对混凝土强度和耐久性的影响规律,配制了基准混凝土、单掺粉煤灰混凝土、单掺粒化高炉矿渣粉混凝土和双掺粉煤灰和粒化高炉矿渣粉的混凝土,进行了不同龄期抗压强度、早期干缩率、抗冻性、电通量、耐磨性等耐久性指标的测试。结果表明:掺矿物掺合料的混凝土早期强度低于不掺矿物掺合料的基准混凝土,但随着矿物掺合料掺量的增大,后期强度呈现出先提高后降低的趋势;双掺粉煤灰和粒化高炉矿渣粉的混凝土后期强度明显高于单掺粉煤灰或者单掺粒化高炉矿渣粉的混凝土。这是因为不同种类矿物掺合料双掺会产生超叠加效应,这种超叠加效应优化了混凝土内部孔隙结构,使得双掺矿物掺合料的混凝土耐久性能得到显著提高。     

可再分散沥青粉末改性水泥砂浆性能试验研究

研究了可再分散沥青粉末掺量对水泥砂浆的强度、吸水率、收缩性能以及孔结构的影响。试验结果表明:当沥青粉末掺量不超过水泥砂浆胶凝材料总量的30%时,随着沥青粉末掺量的增加,砂浆的抗压强度、抗折强度、弹性模量均降低,砂浆的折压比增大,韧性提高,收缩率减小;沥青粉末的掺入改变了砂浆的孔结构,随着沥青粉末掺量的增加,砂浆的总孔隙率增加;由于沥青的憎水作用,掺沥青粉末砂浆的吸水率比不掺沥青粉末砂浆的吸水率低。     

抗腐蚀剂对火山灰混凝土碳化性能的影响

我国云南以保瑞、丽香为代表的一大批铁路工程正在修建或立项建设。由于云南西部一带铁路环境侵蚀等级为中等水平,混凝土较易受到各种侵蚀物质的破坏,从而使结构服役寿命达不到设计要求,可通过掺入粉煤灰、矿渣、火山灰等来提高混凝土的耐久性,但将导致混凝土抗碳化能力变差。文章研究了抗腐蚀剂对混凝土抗碳化性能的改善作用,研究表明:尽管掺入火山灰后,不同标号混凝土碳化深度有所增加,混凝土抗碳化能力降低,但加入抗腐蚀剂可显著改善火山灰混凝土抗碳化能力。其中加入5%的VA-2型抗腐蚀剂,C20混凝土,28 d碳化深度可降低20%以上,与掺入粉煤灰的效果接近,而C40混凝土,28 d碳化深度则可降低25%以上,比掺入粉煤灰降低约15%。     

洣水河特大桥C50高强高性能混凝土徐变性能试验研究

为准确获取洣水河特大桥主梁用C50高强高性能混凝土的优化配合比,对单掺粉煤灰、矿渣以及粉煤灰与矿渣复掺后均为20%条件下的C50高强高性能混凝土的徐变性能进行试验研究。研究结果表明:20%矿物掺合料的掺入,均大大抑制了C50高强高性能混凝土徐变的增加,在同水胶比条件下,粉煤灰与矿渣的复掺与单掺粉煤灰或单掺矿渣相比,其抑制C50高强高性能混凝土徐变增加的效果明显,与基准混凝土相比,其抑制效果更显著。粉煤灰与矿渣复掺20%的C50高强高性能混凝土配制技术解决了洣水河特大桥混凝土结构超高泵送、低徐变等技术难题,对类似工程的高强混凝土施工技术具有重要的借鉴作用。也可为相应规范的修订积累原始试验数据。     

喷射纤维混凝土在硫酸盐腐蚀环境下的劣化规律

为研究喷射聚丙烯粗纤维混凝土在隧道腐蚀环境下应用的可行性,通过测试不同纤维掺量喷射混凝土的力学性能和在浓度为5%的硫酸盐溶液中长期浸泡条件下抗腐蚀性能,研究其在地下水腐蚀环境下的适用性和耐久性。并根据试验结果,探寻聚丙烯粗纤维混凝土的腐蚀劣化规律,在此基础上可对聚丙烯粗纤维混凝土寿命进行预测。研究表明:聚丙烯粗纤维掺量为8 kg/m~3左右时,喷射混凝土的力学和抗腐蚀性能均表现良好,试验成果可以作为喷射聚丙烯粗纤维混凝土耐久性定量设计的依据。     

耐腐蚀混凝土辅料的试验研究

研究目的:为了提高混凝土耐海水、土壤中盐等的腐蚀性能,作者提出了在混凝土中掺加耐腐蚀辅料的方法。研究方法:通过混凝土离子渗透性试验、硫酸盐腐蚀试验、干湿腐蚀循环试验等对耐腐蚀辅料的性能进行了测试,并对该耐腐蚀混凝土辅料的耐腐蚀机理进行了分析。研究结果:(1)在硫酸盐腐蚀试验中,掺耐腐蚀辅料的水泥90d腐蚀中的耐腐蚀系数高于1.0;(2)在100次干湿腐蚀循环后,基准混凝土干湿腐蚀循环系数只有0.79,而掺耐腐蚀辅料的混凝土Kx达到1.28;(3)在氯离子渗透试验方面,掺耐腐蚀辅料混凝土28d、90d渗透系数分别为28d基准混凝土的43.1%和9.3%。研究结论:耐腐蚀辅料能够有效的改善混凝土内部孔隙结构特征和水泥与骨料的界面结构。     

用硅灰配制高抗折混凝土的研究

研究目的：提高铁路桥梁的跨度和耐久性是高性能混凝土研究的主要方向，硅灰和超细矿渣粉是配制大跨度预应力铁路桥梁最好的活性火山灰质材料。本试验研究的目的是通过在混凝土配料中加入等量硅灰代替矿渣水泥来提高混凝土的抗折强度和耐久性。研究结论：试验结果表明，掺加8％的等量硅灰代替矿渣水泥配制的高抗折混凝土的抗折强度3d达到了8．8MPa，提高了44．3％，28d达到了11．4MPa，提高了50．0％；掺硅灰的混凝土试样ZR-2的耐卤盐溶液侵蚀性能、抗碳化性能、抗冻融性能和抗渗性能也明显优于混凝土对比样ZR-1。根据试验研究结果可知，掺加8％的等量硅灰代替矿渣水泥可以配制耐久性良好的高抗折混凝土。     

用硅灰配制高抗折混凝土的研究

研究目的:提高铁路桥梁的跨度和耐久性是高性能混凝土研究的主要方向,硅灰和超细矿渣粉是配制大跨度预应力铁路桥梁最好的活性火山灰质材料.本试验研究的目的是通过在混凝土配料中加入等量硅灰代替矿渣水泥来提高混凝土的抗折强度和耐久性.研究结论:试验结果表明,掺加8%的等量硅灰代替矿渣水泥配制的高抗折混凝土的抗折强度3 d达到了8.8 MPa,提高了44.3%,28 d达到了11.4 MPa,提高了50.0%;掺硅灰的混凝土试样ZR-2的耐卤盐溶液侵蚀性能、抗碳化性能、抗冻融性能和抗渗性能也明显优于混凝土对比样ZR-1.根据试验研究结果可知,掺加8%的等量硅灰代替矿渣水泥可以配制耐久性良好的高抗折混凝土.     

掺偏高岭土免蒸养衬砌管片混凝土的配制技术

针对蒸汽养护工艺和纯硅酸盐水泥配合比易影响预制混凝土管片的后期强度和耐久性问题,提出采用偏高岭土与粉煤灰复掺配制免蒸养管片。试验结果表明:掺入偏高岭土可显著提高混凝土早期强度,在自然养护条件下达到管片脱模强度要求,实现免蒸养;掺入偏高岭土可改善混凝土的抗渗性能、干缩性能和抗碳化性能;偏高岭土与适量的粉煤灰复掺可弥补单掺偏高岭土抗裂性能不足。     

!水河特大桥C50高强高性能混凝土徐变性能试验研究

为准确获取！水河特大桥主梁用C50高强高性能混凝土的优化配合比,对单掺粉煤灰、矿渣以及粉煤灰与矿渣复掺后均为20％条件下的C50高强高性能混凝土的徐变性能进行试验研究。研究结果表明：20％矿物掺合料的掺入,均大大抑制了C50高强高性能混凝土徐变的增加,在同水胶比条件下,粉煤灰与矿渣的复掺与单掺粉煤灰或单掺矿渣相比,其抑制C50高强高性能混凝土徐变增加的效果明显,与基准混凝土相比,其抑制效果更显著。粉煤灰与矿渣复掺20％的C50高强高性能混凝土配制技术解决了！水河特大桥混凝土结构超高泵送、低徐变等技术难题,对类似工程的高强混凝土施工技术具有重要的借鉴作用。也可为相应规范的修订积累原始试验数据。     

废旧闸瓦摩擦回收料对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能影响的研究

为了获得废旧闸瓦摩擦回收料对混凝土耐久性的影响机理,本文初步研究了掺量分别为0%、5%、10%废旧闸瓦摩擦回收料对混凝土抗硫酸盐侵蚀的影响。采用扫描电子显微镜分析了侵蚀前后试件的微观形貌。结果表明:废旧闸瓦摩擦回收料的掺入不会使混凝土的强度降低,还能进一步改善混凝土的抗硫酸盐性能。