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。     

高抗冻性(F300)的C50和C60混凝土试验研究

为配合青藏铁路工程应用,配制抗冻性高、强度较高、适合于青藏铁路预应力混凝土梁的高性能混凝土。试验结果表明：掺加引气剂与矿物掺合料如硅粉与粉煤灰,均有利于混凝土达到C50或C60强度等级以及抗300次冻融循环的要求。在采用适宜掺量的外加剂与掺合料的情况下,高性能抗冻混凝土在性能上具有突出特点,即良好的抗冻性并不要求混凝土具有很高的强度。对于0．32水胶比的混凝土,引气剂明显提高混凝土的抗冻性;用活性掺合料等量置换水泥,使混凝土28d强度下降,但4个月后混凝土强度持续增长,达到空白混凝土的强度。新拌混凝土坍落度不宜太小,宜为16～22cm,以利于成型密实,确保抗冻性。MIP(压汞测孔)试验结果表明,引气剂使混凝土内的孔体积增大,并使混凝土内孔分布向大尺寸方向移动,导致平均孔径增大,这可能正是混凝土抗冻性提高的原因之一。     

-3℃养护下引气混凝土孔结构与抗渗性研究

采用Auto Pore IV 9500全自动压汞仪和智能型多功能混凝土耐久性综合试验仪,分别研究负温(-3℃)及标准养护条件下,引气混凝土净浆孔结构特性和混凝土电通量随龄期增长的变化规律。研究结果表明:龄期越长,混凝土总孔体积、平均孔径、临界孔径、最可几孔径、孔隙率和电通量减小,而骨架密度增大。掺加0.01%引气剂,可以使混凝土平均孔径、临界孔径、最可几孔径、骨架密度和电通量减小,总孔体积和孔隙率增大。负温养护条件下,含气量为4.1%的混凝土渗透性与标准养护条件下相比,在28,56,84,112和140 d龄期内渗透性增长率在70.77%~114.35%之间波动。研究结果具有一定的实用价值和参考意义。     

粗骨料石粉含量对C50高性能混凝土性能的影响研究

运用室内试验方法,研究玄武岩、石灰岩碎石和碎卵石粗骨料中石粉含量对C50高性能混凝土工作性、力学性能和耐久性的影响.结果表明:新拌混凝土的扩展度随石粉含量的增加而减小,其黏聚性和保水性得到改善,而其流动性在石粉含量为2％时达到最大,之后随石粉含量的增加而减小;3种粗骨料的C50混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度均随石粉含量的增加呈先增大后减小的规律,抗压强度在石粉含量为2％时达到最大,劈裂抗拉强度在石粉含量为4％时达到最大;粗骨料品种对C50混凝土受压弹性模量的影响较大,4％石粉含量C50混凝土受压弹性模量玄武岩混凝土＞石灰岩混凝土＞碎卵石混凝土;石粉含量在0～6％范围内,3种粗骨料的C50混凝土的电通量均在1 000 C以下,混凝土的密实性较好;石粉含量为4％时,玄武岩混凝土的抗冻性最好,碎卵石混凝土的抗冻性最差.     

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。     

测试龄期对混凝土气孔结构影响的研究

研究目的:现有的混凝土抗冻性试验多采用快速冻融试验,试验周期长、耗费大。考虑到气孔结构有可能在硬化混凝土浆体中稳定存在,研究确定测试龄期与混凝土气孔之间的关系,可能会缩短试样抗冻性的测试周期。研究结论:C30混凝土的硬化空气含量随龄期逐渐增长,C50混凝土的气孔结构与龄期之间没发现明显规律;劣质引气剂引入的大直径气泡会使混凝土抗压强度下降。C50混凝土粘性较大,需要更多的引气剂,生成的气泡孔径较C30混凝土更小;试样制备是气泡结构测试过程中的一个重要步骤。试样强度会影响测量结果,为确保试验结果准确,C30混凝土的试验龄期最好不早于28 d,C50蒸汽养护混凝土最好不早于7 d;在保证混凝土抗冻性的前提下,不同混凝土的气泡间距系数存在较大差异,C30混凝土的气泡间距系数要大于C50混凝土。     

冻融循环下纤维水泥改良风积沙NMR试验研究

新疆和若铁路沿线属于季冻区,路基基床表层采用玄武岩纤维加筋水泥改良风积沙填筑时,运营期间会长期受冻融循环的影响.为了研究冻融循环作用对玄武岩纤维加筋水泥改良风积沙微观结构的影响,对其进行0,4,7,10,14和18次冻融循环条件下的核磁共振试验,单次冻融循环的冻结和融化时间均为12 h,冻结温度和融化温度分别为?20℃和20℃.研究结果表明:T2时间分布于0.1～10000 ms之间,随着冻融循环次数增加,纤维水泥改良风积沙的T2谱向右移动,达到14次冻融循环后,T2谱的变化不明显;纤维水泥改良风积沙的小孔和中孔的比例随冻融循环次数的增加而降低,而大孔的比例逐渐提高,14次冻融循环后,孔径分布趋于稳定;纤维水泥改良风积沙的孔隙率和最可几孔径随冻融循环次数呈双曲线增长.本文成果解释了冻融循环作用对纤维水泥改良风积沙力学性能影响的微观机理,对沙漠季冻区铁路路基基床的设计与施工具有参考价值.     

玄武岩石粉用于混凝土掺和料的试验研究

针对西藏地区矿物掺和料紧缺的问题,研究玄武岩石粉细度、掺量对混凝土性能的影响,并采用硅灰复合技术对玄武岩石粉混凝土密实度进行了改性。研究结果表明:比表面积大于600 m^2/kg的玄武岩石粉能改善混凝土的工作性能与力学性能;玄武岩石粉对混凝土后期强度增长效应不及粉煤灰,当玄武岩石粉与粉煤灰复合使用时,粉煤灰掺量不宜小于20%,玄武岩石粉掺量不宜大于10%;采用5%硅灰复合20%玄武岩石粉,可配制出密实度满足要求的混凝土,该方案有利于减少西藏地区混凝土掺和料不足带来的外运需求。     

玄武岩纤维、聚丙烯腈纤维和聚乙烯醇纤维对混凝土性能影响的对比研究

为了推进玄武岩纤维在铁路工程中的应用,采用与不同种类有机纤维对比分析的试验研究方法,从混凝土拌和物性能、力学性能、抗裂性能和耐久性能方面进行了研究。结果表明:在一定的掺量下,3种纤维的加入对混凝土拌和物性能影响均不大;玄武岩纤维对混凝土抗压强度和抗折强度影响不大,聚丙烯腈纤维和聚乙烯醇纤维对混凝土抗压强度影响不大,但会降低混凝土28 d龄期的抗折强度;3种纤维均有效抑制混凝土的早期开裂,玄武岩纤维和聚丙烯腈纤维的效果优于聚乙烯醇纤维;玄武岩纤维对混凝土电通量没有明显影响,聚丙烯腈纤维或聚乙烯醇纤维略增大混凝土电通量。3种纤维均可有效提高混凝土抗冻性,玄武岩纤维和聚丙烯腈纤维的效果优于聚乙烯醇纤维。     

矿物掺合料对高性能混凝土抗氯离子渗透性能的影响

采用ASTM C1202推荐的快速试验方法——直流电量法,研究了水灰比以及粉煤灰和硅粉两种矿物掺合料对混凝土抗氯离子渗透性能的影响。试验结果表明：水灰比降低,虽然可以降低混凝土6h库仑电量,但并不能有效地提高混凝土抵抗氯离子渗透能力,只有掺入矿物掺合料才能有效解决这一问题。单掺粉煤灰可以降低氯离子在混凝土中的渗透性,且随着粉煤灰掺量的增加,混凝土渗透性降低;粉煤灰的细度对混凝土28d龄期前的渗透性有较大的影响,而对后期的影响较小。单掺硅灰显著降低混凝土6h库仑电量,而且硅灰与粉煤灰复合双掺可进一步改善混凝土的抗氯离子渗透性。综合考虑,少量的硅灰与粉煤灰复合双掺是配制具有极低氯离子扩散渗透性混凝土的重要技术途径。矿物掺合料改善混凝土抗氯离子渗透性的机理主要是其在混凝土中的密实填充效应和火山灰效应。     

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。     

兰州地区C80高性能泵送混凝土的配制与试验

兰州地区由于受原材料等诸多方面因素的限制,高性能预拌混凝土的配制和使用一直比较滞后。为了打破这一局面,我们利用自身在这方面的技术储备和经验,使用兰州地区当地原材料、通过双掺粉煤灰和硅粉,利用优质外加剂来达到降低水灰比提高强度及和易性的目的,配制出强度等级达到设计要求的C80高强泵送混凝土,为本企业增加了技术储备。     

速凝剂主要组分对水泥水化及力学性能的影响

速凝剂是喷射混凝土施工中重要的材料之一,偏铝酸钠(Na Al O2)和硫酸铝(Al2(SO4)3)作为有碱和无碱速凝剂的主要组分(以下分别简称NA和AS),对喷射混凝土性能影响显著。通过化学结合水测试、热分析、压汞测试及强度测试,研究了偏铝酸钠和硫酸铝对水泥水化程度、水化产物类型、硬化浆体孔结构及力学性能的影响。结果表明:NA和AS提高了水泥早期水化速率,降低了浆体内部总孔隙率和最可几孔径,提高了硬化水泥浆体1d的抗压强度,并分别生成以3CaO·Al2O3·Ca SO4·12H2O和3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O(以下分别简称AFm和AFt)为代表的早期特征水化产物。1 d以后,NA和AS均减缓水泥水化速率及孔结构细化程度,对抗压强度发展产生不利影响,28 d后,掺入NA和AS水泥浆体内部无害孔数量少于空白组,有害孔和多害孔数量多于空白组,抗压强度相对于空白组均产生一定程度的倒缩。掺入AS的硬化水泥浆体无害孔,有害孔和多害孔含量介于空白组和NA之间,对于抗压强度的折减程度要低于NA。     

柴达木盆地冻融、盐蚀环境下混凝土腐蚀机理及耐久性研究

为研究柴达木盆地地区强腐蚀环境下混凝土结构的耐久性,配制与现场土壤腐蚀浓度相近的腐蚀性溶液,对掺加特定外加剂的不同强度等级混凝土试件进行冻融、盐浸循环试验,通过检测试件的电通量、强度损失率、质量损失率等参数研究其腐蚀规律及耐久性.试验结果表明,在强腐蚀环境下,低强度混凝土耐久性较差;掺加抗冻防腐剂后混凝土密实性可提高2...     

高强泵送混凝土的选配

为满足柳州市龙屯路立交桥引桥现浇混凝土具有高强、大坍落度、可泵性和大体积混凝土箱梁施工和质量特殊要求，以及混凝土成本的控制。介绍了该工程采用试验分析和对比的方法，对水泥、砂、碎石、水、外加剂5种原料进行试验比选，找出最佳组合，配制出具有可泵性好、缓凝、早强、高强性质的混凝土。从而使混凝土既满足施工要求，又保证连续梁质量，同时还降低了工程造价。     

橡胶集料混凝土机场道面板的厚长比分析与计算

水泥混凝土机场道面板常见的尺寸为长5～6 m、宽4～5 m、厚0.3 m。在既有的道板收缩应力与翘曲应力理论的基础上,分析相关参数,推导建立了混凝土机场道面板厚长比计算公式,将混凝土机场道面的板长设计由经验取用转变为理论-经验计算设计,针对某一特定机场进行分析,得出最优化的板长设计。并且引进橡胶集料混凝土材料参数,在给定的厚度条件下,分析和计算了橡胶集料混凝土面板与普通混凝土面板的相对板长变化,得到了橡胶集料混凝土机场道面板最大板长,其数值可数倍于普通混凝土。同时提供某机场道面现场试验案例,对大厚长比的橡胶集料混凝土道面板进行工程验证和观察。     

高瓦斯隧道混凝土气密性能试验研究

研究目的:结合达成铁路天台寺隧道施工实际,对高瓦斯隧道气密性混凝土的气密性能进行系统的试验研究,找出混凝土气密性能的影响因素及影响规律,为气密性混凝土的配制与施工控制提供技术参数。研究结论:(1)气密性混凝土的水胶比小于0.4为宜,不得超过0.45;(2)细骨料的含泥量不超过2.5%,粗骨料最大粒径不宜超过40 mm;(3)粗骨料要严格控制针片状含量,砂率大于36%为宜且在条件允许的情况下尽可能选择较大的砂率;(4)气密性混凝土单方胶凝材料不宜小于380 kg;(5)掺硅灰和粉煤灰有利于提高混凝土的气密性;(6)减水剂和密实剂可以提高混凝土的气密性,在有多种外加剂时,要通过试验来确定各种外加剂的适应性问题,争取做到二者相互适应,以达到气密性最好;(7)粉煤灰和硅灰的掺入使得水泥产物C-S-H碱度降低,密实度增加,改善了骨料界面CH的定向排列和孔隙减少,不仅降低了钙矾石的生成,还提高了混凝土的气密性能;(8)研究成果可应用于瓦斯隧道气密性混凝土配制与施工。     

掺复合功能掺合料快速修补混凝土的试验研究

以优质粉煤灰和硅灰复合粉体为基材外掺少量激发剂配制而成的复合功能掺合料(CUFG)是一种新型水泥混凝土路面快速修补材料。采用42.5级普通硅酸盐水泥,单方水泥用量315~360 kg/m3,掺入20%~30%复合功能掺合料,可配制出24 h抗压强度大于20 MPa,24 h抗折强度大于3.5 MPa;28 d抗压强度大于50 MPa;28 d抗折强度大于7.0 MPa的快硬高早强混凝土,满足24 h开放交通所需的最低强度指标要求,且后期强度也有较大的提高。CUFG的掺入提高了快速修补混凝土(RRC)早期和后期的折压比,降低了混凝土的干缩程度,有利于提高快速修补混凝土的抗裂性能。掺CUFG快速修补混凝土的抗氯离子渗透能力较强,同时具有优异的耐磨性能。     

聚合物乳液对水泥乳化沥青砂浆性能的影响

本文考察了聚合物乳液对水泥乳化沥青砂浆可工作性能、力学性能、抗冻性、耐候性等的影响.试验结果表明:聚合物乳液的加入显著减少了水泥乳化沥青砂浆的拌合用水量以及体系总水量,降低了砂浆的吸水率;聚合物乳液减缓了砂浆初期抗压强度的发展,但有利于砂浆后期抗压强度的增长;聚合物乳液提高了砂浆折压比,改善了砂浆的弹韧性;聚合物乳液在保持砂浆良好耐候性的同时,改善了砂浆的抗冻性.     

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。