不同类型纳米粒子改性涂层对混凝土疏水和抗冻性能的影响

选择纳米SiO_2、TiO_2和CaCO_3改性环氧树脂(ER)、氯化橡胶(CR)、醇酸磁漆(AR)3种涂料,通过接触角测试确定纳米粒子的最佳掺量,并对最佳掺量下的纳米改性涂层进行吸水率、抗冻性能测试。结果表明:纳米SiO_2的疏水性效果更好,相较于单独使用未改性的ER、CR和AR涂料的混凝土,平均吸水率降幅为43.2%。有机成膜涂料+纳米SiO_2粒子复合涂层对混凝土抗冻性能改善效果更明显,在最优纳米SiO_2掺量下,100次冻融循环后平均相对动弹性模量为82.5%,吸水率与相对动弹模量之间存在负相关关系,表现为吸水率越小抗冻性能越好。     

复合改性再生混凝土抗氯离子渗透性能

提出了粉煤灰和纳米SiO_2的复合改性方法,使用质量取代法,研究了粉煤灰和纳米SiO_2单掺及复掺对再生混凝土(RAC)抗氯离子渗透性能(84 d)的影响。结果表明,再生粗骨料全部取代天然粗骨料会显著降低抗氯离子渗透性能,84 d氯离子迁移系数和电通量分别提高了101.7%和89.1%;单掺SiO_2或粉煤灰时,随着取代率的提高抗氯离子渗透性能越好。复掺纳米SiO_2和粉煤灰能够产生叠加效应,显著提高RAC的抗氯离子渗透性能,其中复掺2%纳米SiO_2与30%粉煤灰时84 d氯离子迁移系数和电通量分别降低了72.3%和89.1%,甚至优于普通混凝土,并且相同掺量的纳米SiO_2对30%的粉煤灰改性效果更好。     

纳米SiO_2改性有机成膜涂层对混凝土抗碳化性能的影响

选取了3种有机成膜涂料:聚氨酯、氯化橡胶和环氧树脂,同时选取了1%、3%、5%三种纳米SiO_2掺量,配制纳米改性有机成膜涂料。以涂层混凝土试件为研究对象,进行了加速碳化、静态接触角和扫描电镜试验来研究纳米SiO_2对涂层抗碳化能力的影响。结果表明:纳米SiO_2的掺入可以使得涂层中的孔隙和缺陷减少,进而涂层的抗碳化能力得以改善,但纳米SiO_2存在着一个适宜的掺量,约为1%,掺量过大反而会使得涂层的抗碳化能力下降。涂层的抗碳化能力同其表面接触角存在着正相关关系,接触角越大则其抗碳化能力越高。     

矿物掺合料与环氧树脂涂层对混凝土抗氯离子侵蚀能力的影响

试验研究了矿物掺合料(不同掺量下单掺粉煤灰、矿渣或硅粉)、环氧树脂表面涂层以及两者共同作用对混凝土抗氯离子侵蚀能力的影响.研究结果表明:矿物掺合料和环氧树脂表面涂层均可显著地提高混凝土的抗氯离子渗透能力;矿物掺合料的改善效果随着掺量的增加而增加,改善能力为硅灰>矿渣>粉煤灰;环氧树脂表面涂层可大幅度降低混凝土的电通量,有效地改善混凝土的抗氯离子渗透性能;矿物掺合料与环氧树脂表面涂层结合使用效果更优.对混凝土抗氯离子渗透性能的机理分析表明:矿物掺合料的火山灰效应、填充效应和对氯离子的初始固化能力是改善混凝土的抗氯离子渗透性能的三个重要因素.     

火山灰浆液改性再生粗骨料对混凝土性能的影响

为了研究不同配合比的火山灰浆液改性再生粗骨料对混凝土性能的影响，通过正交试验对比分析了改性和未改性再生粗骨料的吸水率、表观密度和压碎指标，探讨了改性再生粗骨料对混凝土力学性能和抗氯盐侵蚀性能的影响。结果表明：与未改性再生粗骨料相比，改性再生粗骨料的吸水率和表观密度增大，压碎指标减小；在火山灰浆液中掺入30%复合掺合料后，随着复合掺合料中粉煤灰掺量的增加，再生混凝土的抗压强度降低，氯离子扩散系数增大；在火山灰浆液中掺入适量稻壳灰后，再生混凝土的抗压强度提高，氯离子扩散系数减小；在火山灰浆液中掺入适量分散剂后，再生混凝土的抗压强度降低，氯离子扩散系数增大；综合考虑再生混凝土的力学性能和抗氯盐侵蚀性能，火山灰浆液的最佳配合比为矿粉掺量30%、稻壳灰掺量3%、不掺粉煤灰和分散剂。     

几种纳米水泥砂浆氯离子渗透性对比试验研究

为研究纳米材料对水泥砂浆抵抗氯离子渗透性的改善作用,选用8种纳米材料等量替代水泥,采用快速氯离子迁移系数法(RCM法),测试并分析不同纳米水泥砂浆氯离子扩散系数的变化规律。结果表明:纳米偏高岭土、亲水性纳米SiO2及亲水性纳米CaCO3均有效提高了水泥砂浆抵抗氯离子渗透性能;疏水性纳米CaCO3对水泥砂浆氯离子渗透性无明显影响;纳米凹凸棒石黏土导致水泥砂浆抵抗氯离子渗透性能降低;小掺量(1%)纳米氧化铝和疏水性纳米二氧化硅能够提高水泥砂浆抵抗氯离子渗透性,当掺量增至3%时,水泥砂浆试件抵抗氯离子渗透性能降低。     

矿渣与涂层对混凝土抗氯离子侵蚀的影响

试验研究了不同掺量下单掺矿渣微粉、表面涂层材料(环氧树脂或聚合物水泥基防水材料)以及两者共同作用对混凝土抗氯离子侵蚀能力的影响,并分析了矿渣微粉改善混凝土抗氯离子渗透性能的机理。研究结果表明:矿渣微粉和表面涂层均可显著地提高混凝土的抗氯离子渗透能力;矿渣微粉的改善效果随着掺量的增加而增加;环氧树脂的作用效果比聚合物水泥基防水材料更明显;矿渣微粉与表面涂层材料结合使用效果更优;矿渣微粉的填充效应、对氢氧化钙的部分吸收以及对氯离子的初始固化能力是改善混凝土抗氯离子渗透性能的三个重要因素。     

纳米SiO_2改性再生混凝土试验研究

通过纳米SiO_2溶液、PVA溶液、水玻璃溶液及水玻璃溶液+PVA溶液浸泡再生粗骨料和在再生混凝土中掺入纳米SiO_2等方法对再生混凝土的改性进行了试验研究。结果表明,浓度为0.5%的PVA溶液和浓度为5%的水玻璃溶液浸泡再生粗骨料时改性效果较好,再生混凝土强度分别提高约7.2%、23.7%;水玻璃浓度为3%时水玻璃溶液+PVA溶液改性效果较好;纳米SiO_2溶液浸泡改性后再生混凝土强度较未改性时增加约4.4%;纳米SiO_2掺量较低时,再生混凝土强度较未掺纳米SiO_2时略有增加。     

聚丙烯纤维对硅灰混凝土氯离子渗透性能的影响

在正交试验的基础上,采用NEL试验方法研究了不同掺量(体积掺量0.067%～0.5%)、不同尺度(3、6、10 mm)的聚丙烯纤维混杂对硅灰混凝土抗氯离子渗透性能的影响.研究表明,聚丙烯纤维影响硅灰混凝土抗氯离子渗透性能的因素依次为:长短纤维掺量比＞纤维掺量＞复合纤维长度.当纤维掺量在低掺量范围内增加时,硅灰混凝土氯离子渗透性能会降低,而当纤维掺量较高时,硅灰混凝土氯离子渗透性能反而增加;纤维对硅灰混凝土氯离子渗透性能的影响与复合纤维的长度关系不大,而与长短纤维掺量比关系密切.     

大掺量复合掺合料混凝土性能研究

论文研究了45%掺量复合掺合料混凝土的力学性能和耐久性能,并与25%掺量复合掺合料混凝土和大掺量粉煤灰混凝土进行了对比。研究结果表明,大掺量复合掺合料混凝土力学性能略低于25%掺量复合掺合料混凝土,但明显优于大掺量粉煤灰混凝土;收缩与早期开裂性能与25%掺量复合掺合料混凝土相当;大掺量复合掺合料混凝土抗冻融、抗碳化和抗氯离子渗透性能良好,能够满足混凝土耐久性要求。     

煤矸石混凝土抗氯离子渗透性研究

通过正交优化设计试验,采用电通量法来评价煤矸石混凝土氯离子渗透性能。研究表明:水胶比对煤矸石混凝土抗氯离子渗透性能的影响较为显著,硅灰掺量影响较大,煤矸石掺量和减水剂掺量对混凝土抗氯离子渗透性能影响较小。制备最佳抗氯离子渗透性能的煤矸石混凝土组合为A1B1C1D3,即水胶比为0.30,煤矸石掺量为40%,减水分剂掺量为0.75%,硅灰掺量为7%,此时煤矸石混凝土的6h电通量为943.25C,具有较强的抗氯离子渗透能力。     

钢渣-复掺纳米SiO_2混凝土抗拉强度试验研究

钢渣-复掺纳米SiO_2混凝土是一种新型环保型混凝土,抗拉强度是混凝土耐久性能和抗裂性能的关键因素。为了研究钢渣掺量对混凝土的抗拉强度的影响,试验通过设置5个不同的钢渣掺量和相同的纳米SiO_2掺量,测试了钢渣混凝土和钢渣-复掺纳米SiO_2混凝土的轴心抗拉强度和劈裂抗拉强度。结果表明:养护龄期≥14 d时钢渣掺量为20%时混凝土的抗拉强度最高,且纳米SiO_2的加入能进一步提高混凝土抗拉强度;钢渣-复掺纳米SiO_2混凝土的轴心抗拉强度和劈裂抗拉强度呈现一致变化趋势,为其工程实际应用提供依据。     

矿物掺合料改善混凝土抗氯离子渗透性能的研究

试验研究了单掺粉煤灰、矿渣分别为20%、40%、60%及硅粉掺量分别为5%、10%、15%对混凝土的抗氯离子渗透性能的影响.研究结果表明:矿物掺合料可以显著地提高混凝土的抗氯离子渗透能力,改善效果随着掺量的增加而增加,改善能力为硅灰>矿渣>粉煤灰.对混凝土抗氯离子渗透性能的作用机理分析表明:矿物掺合料的火山灰效应、填充效应和对氯离子的初始固化能力是改善混凝土的抗氯离子渗透性能的3个重要因素.     

纳米SiO_2和钢纤维增强混凝土抗冻和抗裂性能

为研究纳米SiO_2和钢纤维对混凝土抗冻性能和抗裂性能的影响,通过快冻法试验测得了各组试件经冻融循环后的相对动弹性模量,并采用平板收缩试验法测得了抗裂试件单位面积的裂缝条数和开裂面积。钢纤维的体积掺量分别为0.5%,1%,1.5%,2%,2.5%,纳米SiO_2的质量掺量分别为1%,3%,5%,7%,9%。结果表明,在一定掺量范围内掺加纳米SiO_2可以提高混凝土的抗冻性能和抗裂性能,但过大掺量的纳米SiO_2会对混凝土的抗冻性和抗裂性能产生不利影响;钢纤维的掺入提高了纳米混凝土的抗冻性能和抗裂性能,随着钢纤维体积掺量的增加,抗冻试件的相对动弹性模量呈增大趋势,抗裂试件单位面积的裂缝条数和开裂面积都逐渐减小。     

再生混凝土中氯离子渗透性能试验研究

通过氯离子自然扩散试验,测定再生混凝土试件中的氯离子浓度,分析了再生骨料、粉煤灰掺量、全浸泡与干湿循环方式对再生混凝土中氯离子渗透性能的影响.结果表明:再生混凝土抗氯离子渗透能力比普通混凝土差;掺入粉煤灰能提高再生混凝土抗氯离子渗透能力,粉煤灰最佳掺量为20%(质量分数);干湿循环方式可加快再生混凝土中氯离子的渗透速度.     

掺入纳米SiO_2对再生混凝土性能影响的研究

再生混凝土作为绿色环保型混凝土,是节约资源、保护环境、实现建筑材料可持续发展的重要手段。再生骨料因孔隙率高、吸水率大,致使再生混凝土在力学性能、耐久性能及流动性能方面与原生混凝土存在一定差距。纳米SiO_2因具有高渗透性、高活化性以及掺入至水泥基材料后可对孔隙进行填充等众多优异特性,使其成为改性再生混凝土的重要材料。总结了国内外有关纳米SiO_2改性再生混凝土在力学性能、抗冻融性、抗氯离子渗透性及流动性能等方面的研究进展,针对目前普遍关注纳米SiO_2再生混凝土的力学性能,缺少其耐久性能、流动性能等综合性能研究的现状,提出了完善纳米SiO_2再生混凝土微观机理研究、加强活性掺合料+纳米SiO_2+减水剂共同改性条件下再生混凝土性能等研究建议,为综合后续进行纳米SiO_2掺入对再生混凝土性能影响的相关测试研究提供思路。     

纳米混凝土的ASR试验研究

碱集料反应(AAR)是影响混凝土耐久性的重要因素。在普通混凝土中掺加适量纳米SiO_2或纳米Al_2O_3,研究纳米混凝土在抗AAR方面的性能。试验结果表明:不同掺量的纳米SiO_2或纳米Al_2O_3可以不同程度地抑制混凝土的AAR,纳米SiO_2或纳米Al_2O_3在混凝土中的最优掺量均为2. 0%,且2%掺量下的纳米SiO_2混凝土的抑制效果更佳。为纳米混凝土耐久性的进一步研究及其在实际工程中的应用提供了依据。     

矿物掺合料对盾构管片混凝土抗氯离子渗透性能的影响

研究了不同水胶比、粉煤灰掺量和复掺掺合料对盾构管片高性能混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,水胶比的降低,可以在一定程度上提高混凝土抗氯离子渗透性能;单掺粉煤灰可改善混凝土抗氯离子渗透性能,随粉煤灰掺量从5%增加至35%,混凝土抗氯离子渗透性逐渐增强;矿渣粉和粉煤灰复掺可显著改善混凝土的抗氯离子渗透性能,15%粉煤灰和20%矿渣粉复掺配制出的盾构管片用混凝土达到福州市地铁工程应用的抗氯离子渗透性能设计要求以及生产工艺要求。     

大桩径桩基用自密实抗分散混凝土制备与性能研究

研究不同类型抗分散剂、不同掺量抗分散剂和降黏型复合掺合料对大桩径桩基用自密实抗分散混凝土的性能影响,通过试验判断各因素对混凝土工作性能、抗分散性能、力学性能、抗氯离子渗透性能的影响。试验表明,羟丙基甲基纤维素醚类抗分散剂在掺量2%时,对桩基混凝土的抗分散性提升明显。降黏型复合掺合料的掺入会改善混凝土的流动性,提高桩基混凝土的抗压强度,综合判定最佳掺量为25%。复掺2%羟丙基甲基纤维素醚和25%降黏型复合掺合料对桩基混凝土的抗分散性、抗氯离子渗透性起到有利作用。     

基于电通量法的HFRPC抗氯离子渗透性能研究及微观分析

为了研究混杂纤维活性粉末混凝土(HFRPC)抗氯离子渗透能力,通过在活性粉末混凝土(RPC)体系中混掺或单掺玄武岩纤维、聚丙烯纤维,采用ASTM C1202的电通量法分析研究了纤维对RPC抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,单聚丙烯纤维掺量为0.8 kg/m~3时,RPC抗氯离子渗透性能最高,混掺纤维RPC的抗氯离子渗透性能低于单掺纤维的RPC,但均高于素混凝土的抗氯离子渗透性能。通过扫描电子显微镜(SEM)从微观上分析了基体内部微细裂纹对RPC抗氯离子渗透性能的影响,证实了基体内部、纤维与基体的黏结界面处微细裂纹为影响RPC抗氯离子渗透性能的关键因素。