粉煤灰-矿渣基地聚物混凝土的抗碳化性能

F级粉煤灰-矿渣基地聚物混凝土，即GPC-10（矿渣掺量10%，80 °C高温养护）和GPC-50（矿渣掺量50%，标准养护）力学性能良好，为进一步研究其抗碳化性能, 首先，对这两种地聚物混凝土进行了快速碳化试验，并与作为对照组的普通水泥混凝土(OPCC)进行了比较，通过抗压强度和劈裂抗拉强度评价了碳化对混凝土的损伤；其次，为分析损伤原因，分别通过X射线能谱分析（EDS）和压汞测试（MIP），对碳化后的成分和孔结构进行了研究；最后，建立了两种地聚物混凝土的碳化模型. 研究结果表明:相比OPCC，地聚物混凝土的抗碳化能力薄弱，尤其是钙含量较高的GPC-50，其主要产物C—A—S—H会与CO₂反应而发生分解，导致孔隙率增大，进而加快了碳化速率，且碳化深度与时间呈线性关系；OPCC、GPC-10以及GPC-50的28 d碳化深度分别达到了2.0、9.2、18.8 mm.      

聚羧酸混凝土耐久性分析

通过比较了掺加聚羧酸高效减水剂的混凝土与普通混凝土以及掺加了萘系减水剂的混凝土的耐久性能,确定聚羧酸高效减水剂有利于提高混凝土耐久性.研究了粉煤灰矿粉复合掺合料对混凝土耐久性的影响,通过对混凝土碳化深度及电通量的实验研究,发现粉煤灰矿粉复合掺合料对混凝土抗氯离子渗透能力和抗碳化性能的影响规律.采用压汞法测试混凝土孔径分布,研究了孔径分布对混凝土强度和耐久性的影响.实验结果表明,掺入了聚羧酸减水剂后,混凝土抗碳化能力及抗氯离子渗透能力均得到增强.掺人掺合料后,混凝土的抗碳化能力降低;但是抗氯离子渗透能力得到增强.孔径大小在10～1000 nm范围的孔对混凝土的耐久性能影响显著.     

合成纤维增强沿海桥梁混凝土性能研究

混凝土中掺加合成纤维能显著提高混凝土的性能,降低混凝土水泥砂浆塑性收缩应力,提高混凝土的抗裂能力,提高抗氯离子渗透能力,提高防冻融能力及抗化学侵蚀能力,从而提高混凝土的耐久性,针对沿海桥梁高性能混凝土开裂原因,提出相应的抗裂措施。     

运输过程对结构混凝土耐久性能影响

研究了运输过程对结构混凝土拌合物工作性能、配合比符合性、力学性能、耐久性能（碳化、抗氯离子渗透）等的影响。研究表明拌和楼出口、搅拌车出口、泵口等取样点混凝土配合比分析结果与设计配合比有一定误差,不同取样点混凝土抗压强度、各个龄期混凝土碳化深度和氯离子扩散系数均相差不大。     

矿渣粉对不同取代率再生混凝土力学性能的影响研究

通过配合比设计将矿渣粉掺入3种不同再生粗集料取代率的混凝土中并进行了力学性能试验,研究了矿渣粉对不同取代率再生混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度及轴心抗压强度的影响,得出以下结论:未掺或掺入矿渣粉的再生混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度及轴心抗压强度均随着龄期的增大逐渐增大,而随着再生粗集料掺量增大则逐渐减小;矿渣粉前期的反应程度较低,但后期矿渣粉与胶凝材料水化产生的氢氧化钙发生二次水化反应生成硅酸钙,可有效增强再生混凝土的后期立方体抗压强度;掺入矿渣粉的再生混凝土的劈裂抗拉强度、抗折强度及轴心抗压强度均较未掺组有所提高,故矿渣粉有利于改善再生混凝土的各项力学性能。     

纳米材料对混凝土抗盐冻性能的影响

本文通过在混凝土中添加纳米SiO_2及CaCO_3来研究混凝土抗盐冻性能的影响。结果表明:当纳米SiO_2掺量为1%时,其抗压强度提高,第300次盐冻循环时,其相对动弹性模量是基准混凝土的103.33%,质量损失是基准混凝土的47.03%,抗氯离子渗透深度是基准混凝土的71.43%。总体来看,掺入纳米SiO_2对混凝土抗盐冻性能的提高优于掺入纳米CaCO_3。     

不同种类混凝土抗碳化性能的影响因素研究

为了对比研究不同种类水泥混凝土的抗碳化性能,通过试验,研究了水灰比、水泥用量和粉煤灰替代量等因素对硅酸盐水泥混凝土和矿渣水泥混凝土碳化深度的影响。试验结果表明,水灰比对两种混凝土碳化深度的影响规律相反,随着水灰比的增大,硅酸盐水泥混凝土除了28 d外,其他龄期的碳化深度都逐渐降低,而矿渣水泥混凝土各龄期的碳化深度都逐渐增大;随着水泥用量的增多,硅酸盐水泥混凝土的碳化深度先增大后减小,当水泥用量为400 kg/m3时碳化深度最大;随着粉煤灰掺量的增多,两种混凝土的碳化深度都逐渐增大,其中当粉煤灰掺量分别大于55%和45%时,硅酸盐水泥混凝土和矿渣水泥混凝土的碳化深度随粉煤灰掺量的增多大幅增长。     

TK聚合物砂浆在混凝土表面修补加固中的应用

TK聚合物砂浆是一种新型的混凝土表面修补加固材料，具有粘结强度高、干缩变形小、抗压模量低，抗氯离子和硫酸盐离子侵蚀能力强的特点，而且可显著提高护筋阻锈能力，还具有一定的补偿收缩性能，同时价格比同类产品低。本文结合江苏省淮海农场多个混凝土建筑物工程现场修补加固和防碳化喷涂实例，介绍了TK聚合物砂浆的主要性能、使用范围和TK聚合物砂浆施工质量控制方法，并提出施工过程中的注意事项。     

道路高性能混凝土耐久性能及干缩性能研究

通过对粉煤灰道路高性能混凝土配合比和原材料的优选，配制的粉煤灰道路高性能混凝土具有优异的抗冻性、抗渗性、护筋性；抗硫酸盐能力和氯离子渗透的能力强；抗裂性和体积稳定性优良。     

粉煤灰在一种防腐胶凝材料中作用的研究

通过研究在普通自密实混凝土中掺加粉煤灰对于其抗硫酸盐腐蚀能力的影响,并且拍摄了胶凝材料表面电镜扫描微观照片进行分析观察,验证了掺入粉煤灰对于混凝土耐腐蚀能力的提高具有重要作用。     

水泥混凝土抗冻融耐久性能研究

在分析寒区路桥水泥混凝土耐久性状况的基础上,总结了路桥结构水泥混凝土的耐久性等级和抗冻性等级的划分原则,研究了不同环境条件下水泥混凝土抗冻耐久性机理,分析了高抗冻耐久性混凝土的主要物理-力学性能,并提出了能有效提高路桥水泥混凝土抗冻融耐久性的方法和高抗冻耐久性混凝土配合比设计方法与配制技术。     

单组分地聚物砂浆的力学性能和微观结构分析

为了研究不同NaOH浓度、胶砂比及溶胶比在多种固化温度下粉煤灰地聚物砂浆的强度发展规律及其微观机理，进行了力学性能试验，并用扫描电镜（SEM）和压汞试验（MIP）分析了其微观形貌、孔径分布. 分析结果表明: 对浓度为10%的NaOH溶液制备的地聚物砂浆试件，即使在很高的温度下固化也没有观察到明显的强度发展；随着NaOH浓度增加或固化温度上升，单组分地聚物砂浆的抗压和抗弯强度均可获得最佳值，该值出现位置由热固化温度和NaOH浓度的共同决定；地聚物的孔径分布微分曲线为单峰分布，控制NaOH的浓度可以大幅减小孔径微分曲线的峰值，显著降低地聚物的孔隙率；粉煤灰颗粒在NaOH的作用下逐渐溶解，并在其表面形成胶凝物质，当Na+ 浓度较低时，地聚物较少，通过控制NaOH浓度可以使得地聚物变得密实，提高其抗压强度；基于热力学关系的分形模型描述地聚物孔结构形态的效果最好，其次为孔轴线模型，空间填充模型和海绵体模型只能较好地描述胶凝孔隙和过渡孔隙的孔结构分形维数；基于热力学关系与基于海绵模型分形维数计算值均在2.0～3.0之间，与一般水泥基材料的结果相近；适当调整NaOH的浓度可以改善地聚物的孔隙结构.      

纳米材料对道路水泥混凝土性能的影响

以SiO2和TiO2两种纳米材料为研究对象,通过设计纳米材料种类和掺合量对混凝土进行相关试验,研究纳米材料对混凝土的力学性能,混凝土抗冻性、抗渗透性和碳化等耐久性能的影响规律.试验结果表明：纳米SiO2和TiO2均可以显著提高混凝土性能,纳米TiO2提高效果最佳.单纯提高纳米材料的掺合量不能提高水泥混凝土强度与耐久性能,纳米混凝土的抗压、抗折强度和抗碳化性能均随着掺合比例的增加呈现先提升后下降的趋势,且纳米SiO2和TiO2的最佳添加量为混凝土胶凝材料的2％和1％,在此条件下混凝土强度最高,碳化深度最小.两种纳米材料掺合1％左右时混凝土的磨损质量最小,耐久性指数最大,渗透性最低.     

成型方式和养护条件对多孔改性水泥混凝土性能的影响

由于添加了水泥改性剂且空隙率大,不同成型方式和养护条件对多孔改性水泥混凝土的性能产生不同的影响。通过不同成型方式和不同养护条件对比试验,检测混凝土的空隙率、毛体积密度、抗压强度、抗弯拉强度等性能。试验结果表明,多孔改性水泥混凝土成型宜采用短时间轻振或人工插捣的方式;适宜的养护条件是早期保湿养护,而后进行自然养护。     

SAP内养生水泥混凝土综述

分析了超吸水性聚合物(SAP)的材料性能和SAP内养生混凝土配合比设计的关键参数，提出了内养生混凝土组成设计方法；从SAP吸释水行为和内养生混凝土水化特征角度，探讨了SAP内养生混凝土水分传输机制，综述了SAP内养生混凝土的收缩阻裂性能、力学性能和耐久性能；通过界面过渡区特征、水化产物和孔结构特征，探究了SAP内养生混凝土性能增强机理；总结了SAP内养生混凝土国内外工程应用情况，并展望了其未来的研究方向和应用前景。分析结果表明:SAP内养生原理为其本身的吸释水特性，但因SAP性能的差异和混凝土配合比等因素的不同，内养生水泥混凝土的各项性能有一定的差异性；SAP在渗透压和离子浓度的驱动下及时释水，补充混凝土内部水分丧失，降低早期水化热，并提升后期水化程度；SAP内养生混凝土的各项性能均受到其粒径、掺量和额外引水量的影响，在各参数均合适的条件下，SAP能够有效抑制混凝土的自收缩和干燥收缩，并增强混凝土的力学性能；SAP能够促进水化反应，生成更多的水化产物，填充混凝土的孔隙，增强混凝土的密实性，细化孔结构，切断连通孔隙，从而改善混凝土的抗冻、抗渗等耐久性能；SAP的再溶胀能力可阻塞混凝土裂缝，生成的CaCO₃等水化产物可使混凝土裂缝自愈合；SAP内养生作用能够增强水泥石与集料之间的黏结性，减少甚至消除界面过渡区微裂缝，提高界面过渡区强度；SAP内养生水泥混凝土在桥梁桥面整体化层、横隔梁、湿接缝、桥墩及隧道二次衬砌等部位已成功应用，抗裂效果优良。      

高海拔强盐沼泽区桥梁桩基损伤现场模拟试验

为了探明高海拔强盐沼泽区公路桥梁桩基受干湿循环和冻融循环的损伤状况, 采用现场模拟试验, 研究了桩身位置、混凝土配合比、混凝土掺合料与外防护措施等对桥梁桩基力学性能的影响, 采用SEM分析、EDS分析和化学成分分析等手段探究了桩基损伤的微观机理。研究结果表明: 桩基混凝土抗侵蚀能力及其内部钢筋锈蚀受桩身位置影响, 对于基准混凝土试件, 龄期为360 d时, 水中、地表、地下0.25与1.25 m的桩基混凝土抗侵蚀系数依次为0.80、0.63、0.75和0.76, 对应位置钢筋面积锈蚀率依次为76%、91%、66%和65%;桩基混凝土抗侵蚀能力受混凝土配合比与掺合料的影响, 整体上掺入矿渣的混凝土抗侵蚀能力最强, 龄期为360 d时, 当砂子、水、碎石、减水剂、水泥、阻锈剂和膨胀剂的含量一致时, 掺入87.25 kg·m-3粉煤灰、21.8 kg·m-3硅灰、87.25 kg·m-3矿渣的混凝土试件的平均抗侵蚀系数分别为0.79、0.89、0.91;钢护筒在短期内能保护桩基混凝土不受到外界侵蚀, 在长期侵蚀下保护期限一般为2~3年; 从90 d龄期到360 d龄期, 桩基混凝土中C元素的质量分数从0增长到9.61%, 生成了越来越多的CaCO₃分子, 再加上钙矾石等晶体的膨胀, 使得桩基混凝土膨胀开裂。      

寒区透水性混凝土配合比设计试验研究

透水性水泥混凝土具有减少路面径流水量、改进水质、提高排水速度、增强路面在雨雪天气的抗滑阻力等优点,因而得到了越来越多的应用。但由于它孔隙率高、强度低,给其应用带来了很大的局限性,尤其是在潮湿和冰冻的环境下。通过对24种由集料、粘合剂和外加剂组成的不同配合比的混合料进行试验研究,得到了透水性水泥混凝土的最佳配合比,使其不仅有足够的孔隙利于雨水的渗透．而且有足够的强度和冻融耐久性。     

寒区透水性混凝土配合比设计试验研究

透水性水泥混凝土具有减少路面径流水量、改进水质、提高排水速度、增强路面在雨雪天气的抗滑阻力等优点,因而得到了越来越多的应用。但由于它孔隙率高、强度低,给其应用带来了很大的局限性,尤其是在潮湿和冰冻的环境下。通过对24种由集料、粘合剂和外加剂组成的不同配合比的混合料进行试验研究,得到了透水性水泥混凝土的最佳配合比,使其不仅有足够的孔隙利于雨水的渗透,而且有足够的强度和冻融耐久性。     

季节性冻土区水泥固化路基填料试验与分析

为了探究季节性冻土区水泥固化路基填料的抗冻融损伤特性,对不同养生时间、水泥占比和冷却负温下的水泥固化土进行无侧限抗压强度试验和三轴试验。结果表明:随着冻融循环次数的增加,无侧限抗压强度和各围压以及各龄期下的抗压强度均呈现先减小后增大的趋势,经历一次冻融循环的试样其抗压强度下降最为明显;在一定范围内的养生时间、水泥占比和冷却负温不干扰冻融循环对峰值应力的影响趋势,但改变干扰冻融循环的影响程度。