低温(3℃)养护条件下不同水灰比混凝土细观孔结构及抗氯离子渗透性试验研究

为研究低温(3℃)养护条件和水灰比对混凝土抗氯离子渗透性和细观孔结构的影响规律及程度,采用气孔分析法和直流电量法对低温(3℃)养护条件下和标准养护条件下的不同水灰比混凝土28 d细观孔结构和电通量进行测试。试验结果表明:低温(3℃)养护条件对不同水灰比混凝土孔径分布有显著影响,使其孔径粗化严重,大孔含量增多,小孔含量减少;气孔间距系数和平均孔径都明显大于对应标准养护条件下的混凝土,且都随着水灰比增大而增大,低温(3℃)对低水灰比混凝土平均孔径影响程度大,对高水灰比混凝土平均孔径影响程度小;不同水灰比混凝土28d电通量值也明显大于其标准养护条件下的混凝土,且随着水灰比增大,电通量值逐渐增大,抗氯离子渗透性逐渐减弱;低温对不同水灰比混凝土孔结构和抗氯离子渗透性都产生不利影响,使混凝土细观孔结构劣化,抗氯离子渗透性降低,且对低水灰比混凝土的影响程度大。     

养护条件对纤维水泥改良风积沙强度及微观结构影响

为了研究高温养护条件和养护龄期对聚丙烯纤维水泥改良风积沙强度和孔径分布的影响,进行低场核磁共振试验和无侧限抗压强度试验。试验采用的高温养护温度分别为40℃,60℃和70℃,相对湿度为35%,养护龄期分别为1,3,7,14,28,56和90 d,水泥掺量5%,纤维掺量8‰,压实系数为0.95,采用标准养护条件作为对照组。试验结果表明,随着高温养护温度持续升高,聚丙烯纤维水泥改良风积沙的小孔和大孔体积占比增大,而中孔体积占比减小,孔隙比增大,无侧限抗压强度逐渐减小。养护温度从40℃升至70℃,7 d龄期下聚丙烯纤维水泥改良风积沙的中孔体积占比减少了8.2%,小孔和大孔体积占比分别增大了3.9%和4.9%,无侧限抗压强度降低12.5%。随着养护龄期的增长,聚丙烯纤维水泥改良风积沙的大孔和中孔体积占比降低,小孔体积占比增大,孔隙比减小,无侧限抗压强度逐渐增大。养护龄期从1 d增长到90 d,70℃高温养护的聚丙烯纤维水泥改良风积沙小孔占比增大了13.0%,中孔和大孔占比分别减少了3.3%和10.3%,无侧限抗压强度增大56.6%。基于试验结果,建立了考虑养护温度和养护龄期的纤维水泥改良风积沙无...     

含气量和养护龄期对混凝土抗氯离子渗透性能影响的试验研究

通过对不同含气量、不同养护龄期的混凝土进行试验,对混凝土的电通量试验结果进行分析,研究含气量和养护龄期对混凝土抗氯离子渗透性能（电通量）的影响,探讨现场新拌混凝土的含气量应控制的范围与减少抗氯离子渗透性能测试龄期的可行性。     

不同养护温度下水泥改良风积沙核磁共振试验研究

和若铁路经过新疆塔克拉玛干沙漠南缘,夏季大气温度最高为46℃,地表温度最高可达70℃。为了研究养护温度对水泥改良风积沙微观孔隙结构的影响,开展不同养护温度下水泥改良风积沙核磁共振试验。试样养护温度分别为30℃,40℃,50℃,60℃,70℃和80℃,水泥掺量分别为4%和5%。研究结果表明：T2弛豫时间分布范围为0.1～10 000 ms。随着养护温度的升高,水泥改良风积沙的T2谱分布曲线向右偏移即向孔径增大的方向移动,孔隙率和最可几孔径增大,水泥改良风积沙内部小孔和大孔占比增大,中孔占比减少。当水泥掺量从4%增大到5%后,水泥改良风积沙T2谱分布曲线向孔径减小的方向移动,孔隙率和最可几孔径减小,水泥改良风积沙内部中孔和大孔占比减小,小孔占比增多。水泥改良风积沙的无侧限抗压强度随孔隙率增大而呈幂函数降低。研究成果可为水泥改良风积沙铁路路基基床的设计和施工提供参考。     

硅烷浸渍条件对混凝土防腐蚀效果影响研究

研究了混凝土养护龄期、施工温度、酸雨腐蚀环境和配合比对硅烷浸渍效果的影响,为工程中硅烷浸渍施工提供指导。研究表明：混凝土早龄期浸渍硅烷时吸水率较大和氯化物吸收量降低效果较差,混凝土较长龄期时浸渍硅烷浸渍深度较小;养护温度较高会加速硅烷的有效成分在混凝土中的渗透,低温季节浸渍硅烷时浸渍深度及氯化物吸收量降低效果减小;浸渍硅烷试件在模拟酸性溶液中具有较好的抗酸侵蚀能力;混凝土中矿物掺合料的掺入会降低吸水率和浸渍深度、增大氯化物吸收量降低效果和减小电通量降低率。     

-3℃养护条件下矿物掺合料对混凝土性能的影响

研究-3℃和标准养护条件下,矿物掺合料的掺加对混凝土抗压强度、抗氯离子渗透性及孔结构的影响,对比分析矿物掺合料对混凝土性能的影响规律。试验结果表明:在-3℃条件下养护时,各个龄期掺加矿物掺合料的混凝土强度均低于不掺加的,这与标养条件下的强度增长规律不一致;-3℃养护下矿物掺合料的掺加对混凝土抗氯离子渗透性能有一定程度的改善,也可以细化混凝土的孔结构,但改善效果没有在标养条件下的显著。     

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。     

基于碳化环境下地铁车站混凝土性能评估与寿命预测

通过对现场同条件养护试块力学性能、碳化性能和抗氯离子渗透性能的测试,评价车站混凝土结构在碳化环境下的耐久性能,并对车站顶板、底板和侧墙混凝土结构进行了使用寿命预测.结果表明:现场同条件养护试块的抗压强度和抗渗透性能满足设计要求,电通量值处于较低水平;不同配合比的混凝土抗碳化性能有一定差别,随着龄期的增长混凝土的碳化速度系数呈逐渐降低的趋势;碳化环境下地铁工程车站混凝土能满足100年的设计使用寿命.     

客运专线高性能混凝土电通量影响因素试验研究

研究目的:试验研究各种因素对客运专线高性能混凝土抗氯离子渗透性能的影响规律,为优选混凝土配合比参数和指导施工提供依据.研究结论:电通量作为客运专线高性能混凝土耐久性的重要评价指标受到多种因素的影响:随着水胶比的增加,混凝土电通量逐渐增加;含气量对混凝土电通量影响不大,含气量达4.0%时混凝土电通量仍能满足耐久性要求;应严格控制混凝土用砂含泥量小于4.0%;40%的粉煤灰掺量不仅是混凝土抗压强度的拐点,也是耐久性指标的极限点;粉煤灰烧失量对混凝土早期及28 d电通量影响较大,对56 d龄期混凝土的电通量影响不太明显;对于混凝土电通量而言,外加剂有个临界掺量.     

负温养护下水化硅酸钙晶种对混凝土抗压强度的影响

负温环境下混凝土施工,若添加盐类防冻剂易导致混凝土后期强度降低、耐久性不足等问题.本文对比分析了正温养护、负温养护、正负温交替养护下不同掺量水化硅酸钙晶种对不同强度等级混凝土抗压强度的影响规律.结果表明:正温养护、负温养护下掺入晶种均可提高不同强度等级混凝土抗压强度,且混凝土强度等级越低抗压强度最大提升比例越高;负温养...     

纤维掺量对水泥改良风积沙强度及孔径分布的影响

为了研究纤维掺量对水泥改良风积沙无侧限抗压强度和孔径分布的影响,进行聚丙烯纤维水泥改良风积沙的无侧限抗压强度试验和核磁共振试验。纤维掺量为0,6‰,8‰和10‰,水泥掺量为4%和5%,试样标准养护龄期为7 d。试验结果表明,纤维水泥改良风积沙的T2谱曲线存在3个峰值,最可几孔径和孔隙率随着纤维掺量的增大而减小,纤维掺量大于8‰,结果则相反。适量纤维加筋水泥改良风积沙,可以减小水泥改良风积沙内部孔隙,小孔和中孔增多,大孔减少。未掺纤维的水泥改良风积沙的应力-应变曲线呈应变软化型,而纤维水泥改良风积沙的应力-应变曲线随着纤维掺量的增大逐渐趋向于应变硬化型。纤维水泥改良风积沙的应力-应变曲线大致分为孔隙压实、弹性变形、弹塑性变形和应力衰减等4个阶段。随着纤维掺量增大,应力-应变曲线整体右移,延性增强,无侧限抗压强度、峰值应变和能量吸收能力随着纤维掺量的增大而增大,超过最优纤维掺量8‰,规律则相反。水泥掺量4%,纤维掺量8‰的水泥改良风积沙的无侧限抗压强度、峰值应变、能量吸收能力分别为水泥改良风积沙的1.31倍、2.04倍和1.37倍。纤维水泥改良风积沙的孔隙率与无侧限抗压强度呈幂函数关系。研...     

内养护技术对不同强度等级高性能混凝土性能的影响

使用多孔陶粒作为内养护水的引入媒介,针对铁路桥梁工程中常用的低强C30和高强C60高性能混凝土,对比研究内养护技术对高性能混凝土抗压强度、弹性模量、抗氯离子渗透性、抗早期开裂性能的影响和变化规律。结果表明:随着内养护水用量逐步增加,C30和C60高性能混凝土各龄期的抗压强度和弹性模量略有下降,但降幅不大;当陶粒掺量为20%时,C30混凝土的抗压强度和弹性模量分别下降19.5%和4.4%,而C60混凝土的抗压强度和弹性模量分别仅下降4.9%和3.8%;采用内养护技术后,混凝土的抗氯离子渗透性能明显提高,当陶粒掺量为20%时,C30和C60混凝土电通量的降幅分别达41.0%和58.5%,且C30和C60混凝土均在平板约束早期塑性开裂测试中历经48h未出现开裂,可见选择合理的内养护配合比,可以有效改善不同强度等级高性能混凝土的抗早期开裂性能,陶粒掺量过高或过低均无法达到理想的抗早期开裂效果。     

持续负温环境下水泥水化特性试验研究

研究负温(-3℃)养护条件下不同水灰比水泥净浆在一定龄期内的水化放热量及水化程度变化规律。通过对不同龄期下3种水灰比(0.24,0.31,0.38)水泥净浆水化放热量的计算,分析水泥水化机理和水泥净浆微观结构变化。结果表明:负温(-3℃)养护条件对3种水灰比水泥净浆水化程度有明显的抑制作用;前12 d内水灰比为0.38的水泥净浆的放热量最大,12 d之后水灰比为0.31的水泥净浆的放热量最大,负温环境下存在着该温度范围内的最优水灰比;3种水灰比水泥净浆在前12 d内水化程度增长较大,随着龄期的增加水化程度增长变缓。     

减震初期支护用钢纤维泡沫混凝土材料性能优化

为提高泡沫混凝土的强度,制备三因素四水平正交配合比的钢纤维泡沫混凝土试块;通过孔隙率测定试验和单轴抗压试验,分析并推导分别考虑试块材料的原生孔隙率和泡沫孔隙率对其相对抗压强度影响的关系式;通过劈裂抗拉试验,分析并归纳试块材料的抗压强度和钢纤维体积率对试块材料抗拉强度影响的关系式;通过扫描电镜试验,发现试块材料的原生孔隙与泡沫孔隙的形态差异;通过三维复合式衬砌隧道模型在典型地震波荷载作用下的最大主应力模拟分析,对钢纤维泡沫混凝土初期支护的减震性能进行测试。结果表明：当总孔隙率一定时,相对抗压强度随泡沫孔隙率增大而减小,但随原生孔隙率的增大而增大;钢纤维泡沫混凝土的抗拉强度与其抗压强度和钢纤维体积率呈正比例线性关系;原生孔隙和泡沫孔隙对抗压强度的影响程度不同,须分类考虑二者对抗压强度的影响;水胶比为0.35、密度为1 550 kg·m-3、纤维体积率在0.9%～1%之间、水泥硅灰质量比为6∶4～9∶1之间的混合料可满足初期支护强度要求;钢纤维泡沫混凝土初期支护相比普通初期支护,减震率在26.1%～42.8%之间。     

橡胶粉掺量对泡沫混凝土性能影响的研究

利用由废旧轮胎制成的橡胶粉、普通硅酸盐水泥和复合类发泡剂制备干密度为500 kg/m~3的泡沫混凝土。研究了橡胶粉掺量对泡沫混凝土抗压强度、孔隙率、吸水率、抗裂性能的影响,并通过电子扫描显微镜对其微观结构进行了分析。结果表明:随着橡胶粉掺量的增大,泡沫混凝土的开裂时间显著延长,裂缝发展速度明显减缓,抗压强度、孔隙率及体积吸水率逐渐减小。     

多年冻土区引气混凝土抗压强度及抗冻性研究

以青藏铁路桥涵冻土层中混凝土灌注桩为背景,进行了不同引气剂掺量混凝土在持续-3℃养护环境下的抗压强度和冻融循环试验,结果表明:持续-3℃养护环境下龄期84 d时的抗压强度与标养下龄期28 d时的抗压强度相当,前者存在明显的"龄期滞后"现象,但混凝土抗压强度龄期滞后的天数与含气量关系不大,仅与养护环境有关;随着含气量的增大,混凝土的抗冻性能先增强后减弱,在抗压强度相同的情况下,混凝土的含气量在3.2%时,抗冻融耐久性指标降低幅度最小,抗冻性能最优;持续-3℃养护环境下混凝土的抗压强度虽能够最终达到标养下28 d的抗压强度,但抗冻性能降低幅度较大,对于寒冷地区混凝土灌注桩耐久性的这一特点应引起使用者高度重视。     

保温养护方式下水化硅酸钙晶种对混凝土性能的影响

研究了保温养护方式下掺入水化硅酸钙晶种对混凝土水化放热、力学性能、抗冻性能和抗氯离子渗透性的影响,并分析了晶种对水化产物孔结构和微观形貌的影响。结果表明:在保温养护方式下掺入晶种会加速水泥早期水化,增大混凝土温升速率,提高混凝土早期抗压强度,但对混凝土后期强度影响不大;与蒸汽养护方式相比,保温养护方式下掺入晶种提高了混凝土的抗冻性,降低了混凝土的抗氯离子渗透性。这是由于水化硅酸钙晶种的掺入优化了水泥水化产物的孔结构,改善了水化产物微观形貌。     

不同集料混凝土抗冻性能与孔结构的关系

研究了不同品种粗集料配制的不同水灰比混凝土的抗冻性能以及水泥石孔结构,并对两者之间的关系进行了分析。结果表明,吸水率较大的集料有利于降低水泥石孔隙率,而活性较高的集料则有利于降低其最可几孔径和大孔含量。本研究条件下,玄武岩集料附近水泥石的这三个参数均较低,故配制的混凝土抗冻性最优。花岗岩集料附近水泥石虽然最可几孔径和大孔含量均最低,但孔隙率最高,故配制的混凝土抗冻性较差,特别是当水灰比较高时。而在低水灰比条件下,较大的最可几孔径和较高的大孔含量对混凝土抗冻性的不利影响更为显著,有着较高大孔含量的石灰岩集料配制的混凝土在冻融200次后的孔隙率增长幅度是花岗岩和玄武岩集料的近4倍,故抗冻性最差。     

超高性能混凝土气体渗透性能的试验研究

目前,国内关于UHPC的气体渗透性能的规范和测试方法是缺失的。基于此,通过改进的CEMBUREAU法及吸水孔隙率试验研究水胶比、硅灰掺量、钢纤维、PP纤维对UHPC气体渗透系数的影响,得出材料组成对UHPC的气体渗透性能的影响规律,从而为UHPC的工程应用提供设计依据。研究结果显示,水胶比为0.18～0.22时,在任一硅灰掺量的条件下,随着水胶比的增加,UHPC浆体的气体渗透系数也随之显著增加,且水胶比变化引起的气体渗透系数的变化幅度随硅灰掺量的增加而逐渐减小。在同一条件下,掺入硅灰会导致UHPC气体渗透系数的降低。总体来看,硅灰对基体早龄期的气体渗透系数影响较大,而随着养护龄期的延长影响逐渐降低。另外,钢纤维及PP纤维的掺入均对UHPC的气体渗透系数均有不利影响,而延长养护龄期可以明显改善UHPC的抗气体渗透性能。而UHPC的吸水孔隙率与气体渗透系数之间呈较为明显的线性相关性,表现为气体渗透系数值越大,孔隙率越高,可以近似表征UHPC的抗气体渗透性能。综合来看,与普通混凝土相比,不同类型的UHPC均表现出较好的抗气体渗透性能,气体渗透系数基本小于1×10^-19 ...     

含气量对新拌及硬化自密实混凝土气泡间距系数的影响

采用压力法、AVA仪和硬化混凝土孔隙结构分析仪测试了自密实混凝土的含气量、气泡间距系数与气泡比表面积,研究了含气量和龄期对自密实混凝土气泡间距系数的影响,讨论了具备良好抗冻性能自密实混凝土的临界含气量,探究了新拌自密实混凝土气泡间距系数与硬化自密实混凝土气泡间距系数之间的相关性。结果表明:新拌与硬化自密实混凝土气泡间距系数均随着自密实混凝土拌合物含气量的增加而减小,二者具有良好的相关性;随着混凝土龄期延长,气泡间距系数减小;当自密实混凝土拌合物含气量达到4%及以上时,其硬化体具备良好的抗冻性能。