道路水泥混凝土含气量控制研究

介绍在混凝土中掺用引气剂的研究工作。着重介绍道路水泥混凝土含气量的材料、配合比、施工等因素对含气量的影响研究，以及道路混凝土含气量的调控手段、检测方法和控制目标等。这样可有效控制混凝土含气量，达到使用引气剂改进混凝土的工作性、力学性质、变形性能、耐久性等路用品质的预期目的。     

含气量对再生混凝土路面耐磨性的影响研究

通过对五组混凝土进行坍落度、含气量、抗压强度和耐磨性对比试验研究,全面地比较和分析了再生混凝土含气量随再生粗骨料掺量大小的变化规律以及随之对再生混凝土路面耐磨性能产生的影响,并详细分析了其产生的原因。结果表明:含气量对再生混凝土耐磨性有较大影响,含气量随再生粗骨料掺量的增多而提高;当再生骨料掺量超过50%时,磨耗量明显增大。分析了原始混凝土的含气量和损伤累积亦会降低再生混凝土路面的耐磨性能。     

路用引气混凝土含气量损失试验研究

引气混凝土路面使用非常广泛,但关于其含气量经时损失的相关文献较少.笔者主要针对水泥混凝土滑模施工路面,分析了混凝土含气量损失的机理并通过大量室内试验数据详细阐述了引气剂掺量、水灰比、坍落度、粉煤灰、振动时间以及混凝土所处状态对引气混凝土含气量损失的影响.此外,还对如何控制混凝土含气量的损失提出了笔者的一些建议.     

低气压环境对混凝土含气量及气孔结构影响研究

通过低气压试验箱模拟高原不同海拔地区气压环境,研究了低气压对引气混凝土含气量及气孔结构的影响.试验结果表明:环境气压的降低将显著削弱引气剂的引气能力,当搅拌气压降低至50 kPa时,混凝土含气量降低约20％～49％;混凝土含气量随环境气压降低呈线性减少,初始含气量越高,随环境气压降低含气量减少速率越大;混凝土塌落度越大,其抵抗因环境气压降低造成含气量降低的能力越强;低气压下搅拌后硬化的混凝土气孔结构参数整体要劣于常压下搅拌的硬化混凝土,具体表现为气泡间距系数偏大,单位体积气泡数量较少,气泡比表面积以及气泡平均直径增大的特点,但总体上看,当混凝土含气量达到一定值后,低气压下硬化混凝土的气泡间距系数可达到在200～300μm之间.     

引气剂对混凝土性能的研究

为研究含气量对标养及低温(3℃)混凝土强度及抗冻耐久性的影响,通过抗压强度试验、抗冻耐久性试验,测定了低温及标养混凝土的抗压强度及抗冻耐久性。试验结果表明:低温及标准养护下,混凝土强度较标准养护下降低;含气量越高,其改善混凝土抗冻耐久性能力越高,但受强度因素的制约,含气量存在一个合理范围。     

引气剂对硬化混凝土力学性能与气泡特征参数的影响

对比研究了烷基苯磺酸盐类与皂甙类引气剂对混凝土力学性能和硬化后含气量、气泡间距系数、孔径分布、气泡平均直径等气泡特征参数的影响。结果表明:当新拌混凝土含气量小于6.5%时,随着含气量的增大,混凝土的抗折强度基本不受影响,抗压强度显著降低,混凝土的折压比提高,脆性显著降低,韧性大幅提高;与新拌混凝土的含气量相比,硬化后混凝土的含气量大幅降低;随着混凝土含气量的逐渐增加,硬化后混凝土的气泡间距系数减小,气泡平均直径降低,气泡总数提高。另外,烷基苯磺酸盐类引气剂比皂甙类引气剂的稳泡性能更好,可使硬化后的混凝土气泡结构更优。     

盐冻条件下含气量对路用混凝土性能影响的试验分析

采用快冻法研究了盐冻条件下不同含气量水平的路用混凝土的抗盐冻能力、抗Cl-渗透、抗压强度和耐磨性等长期路用性能。结果表明:含气量的增大对提高混凝土抗盐冻能力具有非常明显的作用;含气量为6%以下时,对提高混凝土抗渗性能有益;单纯的含气量增加对混凝土抗压强度和耐磨性能并没有贡献,相反会降低这两项路用性能;当含气量为6.31%时,强度衰减的程度较低;综合分析含气量对各性能的影响,认为含气量为6.0%~6.3%是一个相对于各项路用性能都较为有利的合理范围,推荐为构造物混凝土适宜含气量范围。     

不同含气量对水泥混凝土路面抗盐冻性能的影响分析

通过在水泥混凝土加入引气剂,引入大量均匀、稳定、封闭的微小气泡,来提高水泥混凝土路面抵抗除冰盐剥蚀破坏的能力.以混凝土剥落量为评价指标分析了不同含气量对水泥混凝土路面抗盐冻性能的影响.试验结果证实,当水泥混凝土含气量为6％左右时,水泥混凝土路面具有良好的抗盐冻剥蚀性能.     

引气混凝土路面温度翘曲应力分析

介绍了混凝土路面温度翘曲应力的计算方法,通过相关试验数据计算了引气混凝土和基准混凝土的板顶和板边中点的温度翘曲应力,分析了含气量对引气混凝土温度翘曲应力的影响,计算了不同板长板边中点的温度翘曲应力。结果表明:混凝土中引入一定量的气泡,温度翘曲应力有所减小,并随含气量的增加而减小;引气混凝土板的最不利位置随含气量的增加而延长,延长了路面切缝间距,可为引气混凝土路面切缝间距的确定提供指导。     

引气剂对硬化混凝土气泡特征参数的影响

本文主要对硬化混凝土的物理力学特征及其含气量、气泡平均直径、气泡间距等主要气泡特征参数进行了研究。研究发现,通过引气剂的引气作用能较好的提高水泥混凝土材料硬化之后的物理力学特性;同时通过研究新拌混凝土含气量与硬化后混凝土含气量之间的关系,以及硬化混凝土的气泡参数,提出了引气剂质量的评价方法。     

新拌混凝土指标与耐久性指标的量化关系模型

基于模糊理论与层次分析法,建立了混凝土耐久性指标同粉煤灰掺量、含气量、水胶比以及单位用水量4个新拌混凝土指标之间的量化关系模型,通过计算可得硬化混凝土耐久性指标数值,根据给出的评价标准,可以及时评价硬化混凝土耐久性的优劣,便于在施工过程中及时调整粉煤灰掺量、含气量、水胶比以及单位用水量,得到耐久性良好的硬化混凝土。     

含气量对混凝土性能影响的试验研究

针对青藏高原气候特点,对不同含气量的混凝土性能进行研究.对道路混凝土的抗压、抗折、热传导、干缩、温缩、耐磨、抗冻等性能进行了系统的试验研究.结果表明,含气量大约在3%～6%之间时混凝土抗折强度较高,且引气减水剂的掺入可使抗折强度提高15%～20%;导热泵数、热扩散和热传导系数随混凝土的含气量增大而减小,干缩变形则随含气量增加先减小后增大.对于磨损率来说,含气量在4%左右磨损率会突然增大.影响引气混凝土气泡稳定的因素较多,尤其是青藏高原恶劣的气候环境和使用条件,因此青藏高原地区引气混凝土路面施工时应适当加大引气剂的掺量,控制成型混凝土的含气量在设计范围内.综合各项试验结果,认为青藏高原地区修筑引气水泥水泥混凝土路面的适宜含气量应控制在6%±0.5%.     

引气混凝土滑模施工质量控制

引气混凝土在水泥混凝土路面滑模施工中的应用愈发广泛,为了对其施工质量进行精确控制,从引气剂原材料选择、合理含气量的确定、拌和温度对含气量的影响控制等方面对引气混凝土滑模施工质量控制技术进行了分析总结。结果表明,对于引气剂种类的选择应在相应试验基础上通过引气性能、稳泡性能和引气混凝土中气泡结构来进行对比选择,施工中宜将引气混凝土含气量控制在3.5%～4.8%,应采取相应措施对原材料进行降温处理,拌和温度控制在40℃以下。     

含气量对混凝土耐久性的影响

适宜含气量不但有利于提高混凝土的抗冻性能,而且还有利于提高混凝土的抗氯离子渗透性能,对二者的影响规律也相似.混凝土抗冻性试验和氯离子渗透试验结果表明:随着混凝土中含气量的不断增加,混凝土抗冻性能与抗氯离子渗透性能先增加后减小.建议C30、C40混凝土含气量控制在3.5%～5%,C50混凝土含气量控制在5%～7%.     

路面碾压混凝土应用外加剂的研究

介绍路面碾压混凝土的配合比特点及对外加剂的性能要求，提出路面碾压混凝土含气量测定方法及引气剂适宜掺量；进行路面碾压混凝土复合掺和引气剂的技术经济分析，提出提高其抗冻性的有效途径。     

含气量对不同矿物掺和料C30混凝土耐久性的试验研究

通过美国电量法、干湿循环腐蚀法等分析了引气剂对不同矿物掺和料的C30混凝土的抗氯离子渗透性、抗盐类腐蚀性等耐久性的影响规律。从抗氯离子渗透性来看,适当引气时效果较好。在所设计的腐蚀条件下,掺和料相同时,适当引气可以提高混凝土的抗腐蚀性,含气量较多则对混凝土抗腐蚀性不利;各类不同掺量的C30混凝土在实际含气量为3%左右时抗腐蚀性能最好。     

基于宏观性能及细观结构的多尺度道路混凝土抗盐冻性能研究

道路混凝土暴露于自然环境中受到冻融循环与除冰盐的共同作用,导致内部结构疏松、微裂纹扩展,最终造成道路混凝土宏观性能迅速衰减、耐久性劣化。为了从本质上研究道路混凝土盐冻劣化机理,对盐冻作用下的道路混凝土宏观性能衰减进行研究,采用压汞法及SEM对盐冻作用下的道路混凝土细观结构进行表征,从宏观性能及细观结构多尺度研究道路混凝土抗盐冻性能。试验结果表明:盐冻作用下道路混凝土相对动弹性模量不断减小、累积剥落量逐渐增加;与冻融单因素作用相比,盐冻作用下试件的劣化更严重,当冻融150次后盐冻下试件动弹性模量比冻融单因素时低11.4%(含气量4%)、6.3%(含气量6%),累积剥落量比冻融单因素作用时增长36.7%(含气量4%)、47.1%(含气量6%)。盐冻作用的结晶膨胀效应、渗透效应及温度梯度效应综合作用,造成道路混凝土临界孔径、最可几孔径及平均孔径减小,混凝土内部孔隙不断细化、孔隙连通性提高、渗透路径的曲折性降低;与冻融单因素作用相比,盐冻作用下的多害孔比例增加1.5倍(含气量2%)、0.6倍(含气量4%)、1.1倍(含气量6%)。     

掺AJF-6型高效引气减水剂机场混凝土的抗冻性能试验研究

结合大兴安岭某机场建设工程,采用快速冻融试验方法,对掺入不同比例AJF-6高效引气减水剂的混凝土分别进行0、50、100、150、200、250、300次冻融循环试验,测量试件的含气量、质量、相对动弹性模量,并对比研究AJF-6高效引气减水剂对混凝土抗冻性能的影响。试验结果表明AJF-6高效引气减水剂掺量与混凝土含气量关系近似为抛物线关系。为控制混凝土含气量符合要求,其掺量应控制在2.3%～3.0%之间,施工过程中AJF-6高效引气减水剂掺量宜比设计值增加3.0%。     

道面混凝土气孔结构与抗冻性的研究

混凝土中的气孔结构对抗冻性有重要影响。通过系统地试验,分析了道面混凝土中含气量与气泡间距系数、抗冻性之间的关系。结果表明,对于干硬性的道面混凝土:当含气量大于3%,气泡间距系数小于450μm时,可达到300次抗冻要求;当含气量在4%左右,气泡间距系数小于350μm时,可达到500次抗冻要求。     

高性能引气道面混凝土应用研究

针对我国寒冷地区机场道面混凝土的耐久性不良现象,通过研究含气量对道面混凝土工作性、抗折强度、抗冻性能及耐磨性能的影响规律,采用复掺引气剂和减水剂的技术途径,配制出了维勃稠度15～30S,28天抗折强度5.8MPa以上、抗冻性及耐磨性等耐久性优良的高性能道面混凝土,并提出了寒冷地区道面混凝土最大水灰比为0.45、最小水泥用量为280kg/m3、含气量为3%～5%较合理。