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.     

大掺量磨细矿渣粉高性能混凝土的试验研究

论述了大掺量磨细矿渣粉对混凝土性能的影响,研究结果表明:用S95磨细矿渣粉和少量粉煤灰可以配制出早期抗裂性和耐久性均好的C50~C70高性能混凝土,84 d氯离子扩散系数均小于1.50×10-12m2/s;大掺量磨细矿渣粉高性能混凝土的收缩徐变较普通混凝土小。     

大掺量矿物外加剂引气混凝土耐久性研究

该文通过混凝土电量法、收缩试验、滚珠轴承耐磨度试验分析了大掺量矿物外加剂对引气道路混凝土耐久性的影响。结果表明:掺入50%矿渣,可以提高引气道路混凝土抗氯离子渗透性,减小混凝土收缩,但对耐磨度无明显改善作用;掺入30%粉煤灰,引气道路混凝土早期耐磨度低于基准混凝土,但后期有较大增长,而且可以提高抗氯离子渗透性和减少混凝土收缩;掺入10%硅灰,能提高引气道路混凝土抗氯离子渗透性和耐磨度,减少混凝土的收缩。     

粉煤灰与矿渣在单掺和复掺情况下对混凝土强度的影响研究

为了研究粉煤灰和矿渣对混凝土强度的影响,通过控制矿物掺合料的掺量,经过强度试验得到在单掺粉煤灰或矿渣以及按1∶1比例复掺3种状况下混凝土的抗折强度和立方体抗压强度的变化规律。试验结果表明:加入掺合料的混凝土早期强度均比基准混凝土的强度低;粉煤灰和矿渣复掺时,二者的"叠加反应"促使混凝土的后期强度增长较快;单掺粉煤灰的早期抗折强度整体较高。     

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。     

纤维掺量对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

为研究纤维混凝土抵抗有害粒子侵蚀的能力,制备了3种纤维掺量的水泥混凝土,测试氯离子渗透系数,并研究了减水剂膜对氯离子渗透系数的影响情况;纤维掺量不同,氯离子迁移系数不同,并不是纤维掺量越多越好,当纤维掺量到达一定范围后,再掺加只会降低氯离子渗透性;试件表层附着的减水剂膜对混凝土氯离子迁移系数影响不大。     

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。     

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。     

港珠澳大桥承台后浇孔混凝土抗渗性能研究

采用不同水胶比、不同减水剂掺量及不同膨胀剂掺量对港珠澳大桥承台后浇孔混凝土进行试验,并对混凝土的氯离子渗透系数进行分析,研究低水胶比、减水剂掺量及膨胀剂掺量对混凝土抗渗性的影响规律。试验结果表明,随着水胶比的降低,混凝土的氯离子渗透系数减小;在低水胶比条件下,随着减水剂掺量和膨胀剂掺量的增大,混凝土的密实程度增加,抗氯离子渗透性能增强。     

大掺量矿渣粉在大体积预应力混凝土中的应用

为了降低潍日高速公路桥跨越胶济客运专线和胶济铁路转体桥大体积混凝土温升,并保证张拉期强度,拟采用大掺量矿渣粉降低水化热,并保证强度及其它性能指标。经室内试验验证:矿渣粉用于大体积预应力高强混凝土中,水化热显著降低,掺入矿渣粉30%~50%可以降低水化温升9. 6%~20. 6%,推迟快速升温阶段的出现,有利于减少或避免温差裂缝;标准养护条件下,混凝土强度不随矿渣粉掺量线性变化,28d强度,矿渣粉掺入30%比不掺入提高了17%,掺入50%比不掺入提高了6. 2%;混凝土28d抗氯离子系数随矿渣粉掺量增加而降低,掺入30%时,比不掺入降低了52%,掺入50%时,比不掺入降低了62%;矿渣粉的掺入对混凝土收缩影响不大。     

荷载作用下单裂缝锂渣混凝土的氯离子传输试验

目前有关混凝土结构耐久性设计大多是依据完整混凝土的研究,实际的混凝土结构多是带有裂缝的多相复合材料,这在一定程度上高估了混凝土结构的服役寿命。通过化学滴定法测量混凝土中自由氯离子含量,系统研究锂渣的掺量、荷载大小、裂缝宽度对自由氯离子时空分布的影响,并根据Fick第二定律计算氯离子的扩散系数。结果表明： 在硫酸盐与氯盐混合溶液中,自由氯离子含量显著降低,硫酸根离子能够有效减缓氯离子在混凝土中的传输; 掺加20%锂渣能够减小氯离子在混凝土中的传输速率; 混凝土中的氯离子传输速率随着荷载和裂缝宽度的增加而增加。     

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。     

临海环境对衬砌混凝土结构自防水性能影响研究

为获得合理的临海隧道衬砌混凝土配合比和提高混凝土自防水性能,以拱北隧道工程为背景,开展混凝土在临海侵蚀环境下的自防水性能试验研究。基于系统化的混凝土配合比设计方法确定防水混凝土初步配合比,通过碳化和硫酸盐侵蚀室内试验模拟临海环境对混凝土自防水性能的影响,对混凝土抗压强度、抗水渗透和抗氯离子渗透3个指标进行试验分析,最终获得最优配合比。结果表明： 1）复掺(20%粉煤灰+10%矿渣)混凝土自防水性能最好,该方案可作为拱北隧道主体结构混凝土配合比; 2）在碳化和硫酸盐侵蚀作用下,混凝土的抗氯离子渗透能力随时间逐渐减弱、抗压强度随时间逐渐增强; 3）混凝土掺合料对抗氯离子渗透能力的增强作用非常明显,但对混凝土后期强度增幅有一定的影响。     

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。     

掺减水剂粉煤灰的机场道面混凝土抗渗性研究

作为抗渗性的表征国内外有三种,即透水性、透气性和抗氯离子渗透性。通过试验,从透水性和抗氯离子渗透性两个方面研究了机场道面混凝土掺入引气减水剂和粉煤灰后与普通混凝土的比较,表明两者都能提高混凝土的抗渗性,进而提高其耐久性,并与配合比密切相关。     

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.     

预防双块式道床板混凝土裂缝的施工技术研究

针对高速铁路双块式道床板混凝土开裂现象普遍的缺点，分析了双块式道床板混凝土裂缝的主要形式、形成机理及形成原因，并结合兰新铁路戈壁环境严寒、大温差、强风沙、高温和强日照的实际，研究了具有良好保水性、施工性和抗裂性特点的“三低一高”（低胶材用量、低用水量、低坍落度、高含气量）的道床板混凝土配合比设计技术，轨排框架组装轨排和“适温施工、多点布料、一次完成、二次振捣、五步抹面”的混凝土浇注工艺，以及喷涂高效乳液或水溶液养护剂和覆盖养护棉被的道床板混凝土养护新技术等预防双块式道床板裂缝的施工关键技术。该技术应用效果     

面向沥青混凝土矿料全替代的钢-铁渣梯级利用

钢渣和铁渣是伴随炼钢产生的2种典型固废。目前部分钢渣已被再生用于替代沥青混凝土中的粗骨料。为进一步提高钢渣和铁渣的再利用效率，探讨了采用不同粒径的钢渣和铁渣100%替代沥青混凝土矿料的可行性。首先基于材料微观分析技术以及集料技术指标测试方法，揭示不同粒径钢渣和铁渣的材料特征，确定适合其100%替代沥青混凝土矿料的粒径搭配方案；然后验证方案的可行性，采用Superpave方法设计沥青混凝土，优化拌和工艺，检验沥青混凝土的主要工程性能。结果表明：钢渣细集料受自身矿物胶凝活性的影响易固结成块，铁渣粗集料的技术指标不佳，因而两者不宜直接替代沥青混凝土矿料使用。采用钢渣粗集料、铁渣细集料和钢渣粉100%替代常用的石灰石矿料，结合使用高黏度的SBS改性沥青和改进型混合料拌和工艺，可制备出性能优良的沥青混凝土，且部分性能指标优势显著：其高温下的流动次数（F_n）以及低温下的断裂能分别提高了18%和23%。可见，将不同粒径的钢渣和铁渣搭配使用可实现两者在沥青混凝土中的梯级全利用。     

深圳沿江高速公路大体积承台海工混凝土设计与应用

以深圳沿江高速公路第III合同段施工项目为背景,对承台C40海工混凝土配合比设计的思路、方法、质量控制、施工应用等方面进行阐述。通过正交设计法,确定了符合抗裂性和抗氯离子渗透性能要求的海工混凝土配合比,该配合比应用后,工作性好,也未出现结构危害裂缝,承台工程质量得到控制和保证。