掺加高吸水树脂(SAP)的混凝土孔结构及其耐久性

针对西北干旱地区混凝土外养护效果不佳，且养护试件极易开裂、耐久性较差的现状。采用自制高吸水树脂(SAP)作为内养护材料，通过核磁共振分析测试了不同掺量的SAP对混凝土孔结构的影响，并基于抗裂圆环试验评价不同掺量的SAP对混凝土试件抗裂性能的影响，此外通过抗冻性能试验和抗氯离子渗透试验探讨了不同掺量的SAP对混凝土试件耐久性能的影响。结果表明：掺加适量的SAP会使得混凝土内部的凝胶孔隙和毛细孔增多；掺加SAP并在内养护条件下可有效改善混凝土试件的耐久性能；SAP掺量越多，混凝土开裂现象改善效果越显著，抗氯离子渗透性能越强；抗冻性指标不同，SAP最佳掺量不同。     

高强度纤维素纤维混凝土抗冻融性能试验研究

冻融破坏是混凝土耐久性的重要病害之一,严重影响混凝土结构的使用寿命.本试验研究了C50高强度混凝土抗冻性能随纤维素纤维掺量的变化规律,探讨了纤维素纤维改善混凝土抗冻性能的机理.试验结果表明:掺加纤维素纤维可以明显改善混凝土的抗冻性能,随着冻融次数的增加,纤维的作用愈加明显;300次冻融循环后,素混凝土的相对动弹性模量降为42.46%,而纤维混凝土试件U1、U2、U3和U4的相对动弹性模量分别为68.21%、67.42%、68.32%和70.17%.纤维掺量为0.9～1.5 kg/m<'3>时,纤维素纤维混凝土抗冻标号均大于D300.对于抗冻指标要求高的地区和结构,选用纤维掺量1.3 kg/m<'3>比较经济合理.     

改性橡胶碾压混凝土路用性能及作用机理

为增强碾压混凝土的韧性和耐久性,改善其路用性能,将粒径为1～2 mm的橡胶颗粒用5%NaOH溶液进行改性处理,并设置不做处理的对照组,然后分别以5%、10%、15%、20%等体积取代砂加入碾压混凝土。通过改进VC值、抗压强度、抗折强度、干燥收缩、抗冻等试验,分析橡胶碾压混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能,采用工业CT和扫描电镜,对比分析改性前后混合料的孔隙结构和微观形貌,揭示橡胶颗粒对碾压混凝土混合料力学性能的微观作用机理。结果表明：相比于纯碾压混凝土,橡胶颗粒的掺入降低了碾压混凝土早期强度增长速率,改善了碾压混凝土的塑性;在相同橡胶掺量下,改性橡胶碾压混凝土力学性能优于未改性橡胶碾压混凝土,且改性橡胶颗粒掺量不宜大于15%,此时对道路路面结构的承载能力影响较小;当改性橡胶掺量≥15%时,对碾压混凝土的干缩性能有改善效果;改性橡胶颗粒掺量为5%～20%时,掺量越大,对碾压混凝土的抗冻性能改善程度越显著;橡胶颗粒的加入减少了碾压混凝土中的孔隙体积,优化了孔隙结构,改性后的橡胶颗粒表面更加粗糙,减小了橡胶颗粒与水泥砂浆结合面间的裂缝宽度,提高了改性橡胶碾压混凝土混合料中橡胶颗粒与骨料之间...     

纤维品种和掺量对桥面板高性能混凝土耐久性能及微观结构的影响

为了系统研究纤维高性能混凝土的力学性能、抗冻性能、疲劳特性,将不同掺量的聚丙烯纤维、钢纤维、聚乙烯醇纤维掺入到掺加粉煤灰的C50高性能混凝土中,基于坍落度试验、抗压强度试验、抗除冰盐冻循环试验、冻融循环试验、弯曲疲劳试验,分析了纤维品种和掺量对高性能混凝土的力学性能、抗冻性和疲劳耐久性的影响,利用扫描电子显微镜从微观结构角度分析了力学性能试验的结论。结果表明,聚丙烯纤维、钢纤维和聚乙烯醇纤维掺量越高,高性能混凝土的工作性越差;掺加纤维能够改善高性能混凝土的抗压强度和弯拉强度,显著提高高性能混凝土的抗盐冻侵蚀性能、抗冻性能和抗疲劳耐久性能。聚丙烯纤维、钢纤维、聚乙烯醇纤维对高性能混凝土力学强度、抗冻性能和疲劳性能的影响存在界面增强效应、加筋阻裂效应的双重作用,从而有效延缓微裂纹的扩展和阻滞宏观裂缝的发生。适宜的聚丙烯纤维、钢纤维、聚乙烯醇纤维掺量应控制在0. 6～0. 9、1. 2～1. 5、0. 9～1. 2 kg/m3,建议工程实践中优先选择掺加聚乙烯醇纤维,研究成果为甄选纤维和确定经济合理的纤维掺量具有重要意义。     

铁渣粉掺配水泥混凝土的试验研究

从工作性能、力学性能、抗渗和抗冻性能等方面入手,对铁渣粉与水泥混凝土的掺合料进行试验研究,同时结合工程实例对该掺配科进行综合分析。研究结果和应用实践表明:在C30～C40级普通硅酸盐混凝土与铁渣粉的掺配料中,当铁渣粉掺量为20%～50%时,28 d后混凝土强度、抗渗与抗冻性能均能满足设计要求;当掺量为25%～40%时,混凝土各项性能最佳。     

掺加磨细火山灰的水泥混凝土耐久性

为了更好地挖掘水泥磨细火山灰稳定碎石的使用潜能,在新掺配比例的基础上,对其抗冻性、耐磨性和抗渗性进行了研究。结果表明:掺加火山灰对于提高混凝土的抗冻性、抗渗性、耐磨性都有促进作用,最佳掺量为15%;用部分火山灰替代水泥,可减少水泥用量,提高经济效益。     

硅藻土改性沥青胶浆力学性能及老化机理研究

硅藻土对沥青高低温力学性能和老化性能有一定改善作用,是一种较好改性剂。采用了软化点试验和有别于常规试验锥入度与测力延度试验分别对不同掺量(5%、10%和15%)硅藻土沥青胶浆高低温性能进行分析,同时结合傅里叶红外光谱试验对其改性和抗老化机理进行研究。研究结果表明,硅藻土对沥青力学性能有较好改善作用,掺量为15%时,沥青胶浆表现出较好高温稳定性,掺量为5%时,其低温抗裂性最佳。在热氧老化过程中,沥青中不饱和烃与空气中氧气发生反应,生成了新官能团[羰基(C=O)和亚砜基(S=O)],但硅藻土特殊孔隙结构有较强吸附作用,能抑制沥青老化,硅藻土掺量10%时,老化抑制作用达到最大。     

聚丙烯纤维在高性能混凝土中的应用

在高性能混凝土中掺加聚丙烯纤维可以大幅度提高混凝土韧性,从而提高了混凝土的耐久性。文章研究了纤维对增强高性能混凝土品质的影响。试验结果表明,掺加体积率为0.9%聚丙烯纤维的C60纤维增强高性能混凝土较基准混凝土在抗折强度、疲劳特性、抗渗、抗冻等方面都有很大的提高。纤维增强高性能混凝土有很广阔的发展前景。     

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。     

冻融环境下混凝土内外损伤特性的研究

混凝土的冻融破坏是当今混凝土耐久性问题的一个重要方面,在混凝土中掺加适量的引气剂能显著提高混凝土的抗冻性,从而增加混凝土的服役寿命.对混凝土不同冻融循环次数后的相对动弹性模量、失重率做了具体分析,并且对试件从外及里各部分进行了毛细吸水试验.结果表明:引气混凝土经过300次冻融循环后仍保持良好的抗冻性,失重率仅为0.3%,普通混凝土的抗冻性较差,100次循环后失重率达到0.9%;未掺加引气剂的混凝土试件经不同冻融循环后外部毛细吸收系数A值均大于其内部的毛细吸收系数,试件内外损伤程度不同.     

硅藻土改性沥青结合料性能试验研究

首先通过红外光谱研究了沥青、硅藻土及改性沥青的微观结构进行了分析,而后以不同掺量的硅藻土制备改性沥青,利用软化点差、动态剪切试验及低温BBR试验对改性沥青的储存稳定性、高温性能及低温性能进行了研究.研究结果表明,硅藻土掺入沥青后,没有发生化学反应,仅为物理的共混;硅藻土的掺量导致改性沥青储存稳定性的降低;硅藻土掺入沥青后,对沥青的高温性能有提升作用,但却降低了沥青的低温性能.     

双掺增钙渣、增钙粉煤灰水泥混凝土路用性能试验分析

首先对新型废料——增钙渣和增钙粉煤灰进行了物理化学性能分析,证明其活性优于普通混凝土。采用正交试验方法对双掺该材料的水泥混凝土的力学强度试验结果进行了极差和方差分析,得出了影响强度性能的因素。采用快冻法等规定的试验方法验证了双掺混凝土的抗冻、收缩、抗磨耗等路用耐久性能。对双掺混凝土的强度和耐久性机理进行了级配调整、改善界面性能、孔结构等3方面的理论分析。对比试验结果表明:双掺增钙渣、增钙灰混凝土的抗压、抗折强度、抗折弹性模量等力学指标达到重交通等级公路要求,抗冻性能、收缩性能与普通砂混凝土相当,抗磨耗性能超过了普通砂混凝土,证明双掺此种材料的水泥混凝土可以满足公路建设的需要,而且还可以减少环境污染,社会意义重大。     

不同工艺制备的花岗岩洞渣机制砂特性及混凝土性能比较

为掌握隧道洞渣采用不同干法工艺制备的机制砂品质特性及对混凝土性能的影响，测定砂石联产干法工艺机制砂（代号CMS）和制砂楼单产干法工艺机制砂（代号SMS）的性能指标，对比研究CMS和SMS 2种机制砂配制的C35混凝土的工作性、抗压强度、干缩和抗冻性及石粉含量在5%~14%变化对混凝土性能的影响。结果表明： 1）SMS机制砂的亚甲蓝（MB）值、压碎指标等核心指标显著优于CMS机制砂； 2）相同石粉含量下，CMS机制砂混凝土达到同等工作性所需减水剂掺量显著高于SMS机制砂混凝土，抗压强度、抗冻性能低于SMS机制砂混凝土，干缩率高于SMS机制砂混凝土； 3）石粉含量增加对CMS机制砂和SMS机制砂的MB值及混凝土的工作性、强度和耐久性的影响规律和程度有明显不同，建议SMS机制砂中允许石粉含量为10%，CMS机制砂允许石粉含量为5%。     

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。     

磨细矿渣高性能路面混凝土的耐久性

为了提高路面混凝土的耐久性,通过机理分析,将炼钢时的废渣磨细后,作为第6组分掺入水泥混凝土中,制作了高性能路面混凝土(HPPC)试件,并对掺磨细矿渣高性能路面混凝土试件进行了耐磨性、抗渗性、抗冻性(包括一般冻融和盐冻耦合)及收缩性(包括干缩和温缩)的试验。结果表明:掺磨细矿渣后,高性能路面混凝土的耐磨性、抗渗性、抗冻性均有显著提高,干缩和温缩均大幅度减小。     

硅藻土改性OGFC沥青混合料研究

通过掺加硅藻土替代等量石灰石矿粉作为填料的方式对采用SBS改性沥青配制的OGFC进行改性,并对其性能进行了系统研究.研究表明,硅藻土的加入可明显提高OGFC的沥青用量,降低混合料的析漏损失和飞散损失.随着硅藻土掺量的增加,OGFC的水稳定性能和低温抗裂性能明显提高,高温性能则呈现先提高后降低的趋势.     

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%.     

混凝土抗冻等级F和混凝土抗冻耐久性指数DF之间的关联

抗冻性作为衡量混凝土结构耐久性的重要指标,现行的混凝土结构设计、施工、验收规范和混凝土结构耐久性规范都有描述,两类规范用不同的指标(抗冻等级F与抗冻耐久性指数DF)衡量。通过有关混凝土抗冻性的诸多规范(规程、标准),明确了抗冻等级F与抗冻耐久性指数DF之间的关系,并阐明了抗冻等级F和抗冻耐久性指数DF衡量同一环境相同部位混凝土结构的抗冻性能时的不匹配性。然后,根据对诸多规范(规程、标准)的有关混凝土抗冻性内容的理解,将抗冻等级F与抗冻耐久性指数DF紧密连接成相辅相成的统一整体。     

纤维增强混凝土抗冻性试验研究

设计4种混凝土,即基准混凝土、钢纤维增强混凝土、耐碱玻璃纤维增强混凝土及聚丙烯纤维增强混凝土,以此4种混凝土为研究对象,进行混凝土抗冻性试验。试验结果表明:纤维增强混凝土的抗冻性能好于基准混凝土的抗冻性能;本试验的3种纤维增强混凝土中,抗冻性能最好的是聚丙烯纤维增强混凝土,其次是耐碱玻璃纤维增强混凝土,再次是钢纤维增强混凝土。