混凝土轨枕板的碱—骨料反应诊断

混凝土开裂破坏的原因是错综复杂的,多种因素常常同时共存、相互促进,加剧了破坏。要找出造成破坏的主要原因,必须多方调查、深入研究。本文从某火车站轨枕板中取样,用岩相分析、电镜、能谱分析等方法,对骨料和混凝土进行检测,并从板中切取试件进行膨胀试验。根据骨料的成分、碱活性、混凝土中骨料界面状态、反应产物等特征,以及宏观测长试验的结果、轨枕板外观裂纹特征,进行综合分析,断定轨枕板的破坏主要是由混凝土碱—硅酸反应所引起。     

混凝土骨料碱活性综合判定的试验研究

采用多种检测方法对某水电工程骨料碱活性进行了研究。岩相法检测结果表明,6个骨料样品中含有一定量的隐晶状石英和隐晶状玻璃质,这两种成分具有潜在的碱-硅酸反应活性。对于XJ-2骨料样品:砂浆棒快速法试验结果表明,该骨料为具有潜在碱-硅酸反应活性的骨料;混凝土棱柱体快速法和混凝土棱柱体法试验结果表明,该骨料属于后期膨胀较快的骨料。对于XJ-4骨料样品:混凝土棱柱体法试验结果表明,棱柱体试件一年膨胀率接近0.04%限值,且试件膨胀率仍继续发展,该骨料也属于后期膨胀较快的骨料,建议给予关注。研究结果为准确判定骨料的碱活性提供了技术支持,为保证工程质量奠定了基础。     

碱硅酸反应影响因素试验研究与灰色关联分析

运用砂浆快速棒和灰色关联分析的方法,研究了水泥碱含量、活性骨料掺量、温度条件对碱硅酸反应的影响规律和影响程度.试验结果表明:随着水泥碱含量增大,砂浆试件的膨胀率先增大后减小,存在临界碱含量;活性骨料掺量和温度的提高,会使砂浆试件的14d膨胀率随之增大,活性骨料占总骨料20％以下时不会发生碱骨料反应,温度较低时水泥水化收缩占主导地位,砂浆试件产生收缩而非膨胀.灰色关联分析表明,活性骨料掺量对碱硅酸反应影响最大,温度影响次之,水泥中碱含量影响最小.因此,将活性骨料与非活性骨料复掺在混凝土中使用是避免碱骨料反应发生得最有效途径.     

评价碱—骨料反应的混凝土试验

本文介绍用混凝土试件测定骨料潜在活性的试验方法和对试件膨胀与开裂的若干条件进行的试验研究,如:膨胀的经时变化、活性和非活性骨料比(不利值)、开裂特性、混凝土和膨胀与劣化的关系。     

混凝土用粗骨料碱活性试验研究

碱-骨料反应病害对混凝土耐久性有着深重的影响,已给许多工程造成了重大的破坏;碱活性骨料是发生碱-骨料反应的三个要素之一。随着铁路建设项目的增多,粗骨料需求量也越来越大,铁路项目面临着使用碱活性骨料的问题;本文采用岩相法和快速砂浆棒法对昌赣、赣深、安九,沪通等铁路工程在用的粗骨料碱活性进行了检验,分析和测试了5种不同种类骨料中的碱活性成分及不同龄期砂浆试件膨胀率。结果表明,当骨料中存在碱硅酸类矿物时,经过骨料快速砂浆膨胀率验证,可以评定骨料具有潜在碱-硅酸盐反应危害。     

浅变质岩骨料碱活性特征及抑制措施

针对黔东南不同地区浅变质岩的岩性和骨料碱活性,研究了混凝土碱含量对碱骨料反应(AAR)的影响,并分析了试样的微观表面形貌及化学组成.结果表明:黔东南地区浅变质岩饱和抗压强度的离散性较大,各组岩石均为硅酸盐类岩石;未经粉煤灰抑制处理的浅变质岩骨料砂浆试件14d膨胀率全部超过0.1%,均存在潜在的碱-硅酸反应(ASR)危害;粉煤灰对碱骨料反应的抑制作用明显,经粉煤灰抑制处理的浅变质岩骨料砂浆试件14d膨胀率均有所降低,且大部分未超过0.03%;混凝土碱含量越大,碱骨料反应越快速,反应周期越长,膨胀率越大,最佳碱含量应控制在1.0%以内.扫描电子显微镜-X射线能谱(SEM-EDS)结果显示:与未发生碱骨料反应的砂浆试件相比,已发生碱骨料反应的砂浆试件中骨料表面有蜂窝状的碱-硅酸凝胶产物生成,骨料表面有细裂纹,并出现了Si和Na元素富集现象.     

混凝土集料碱活性快速鉴定法及其工程应用

本文介绍了近几年提出的鉴定集料碱活性的“压蒸快速法”,并将该法与ASTM方法对鉴定某些工程用集料的碱活性结果进行了比较。鉴定结果证明压蒸快速法与ASTM方法试验结果基本一致,从而得出压蒸快速法可以用来区分活性与非活性集料的结论。     

中低热水泥在国际工程中对抑制骨料碱活性的影响对比试验研究

以某国际工程为例,依据DL/T5151—2001《水工混凝土砂石骨料试验规程》,结合国内、ASTM相应规范的评定标准要求,对比分析4种不同碱含量、水泥强度、生产执行标准的中低热水泥与中国出口的粉煤灰掺合料在抑制骨料碱活性影响的对比试验研究,结果表明掺量为20%粉煤灰的HE型低热型水泥混凝土方案较为经济,并为中国承包商在国际工程中推广输出中国规范及中国粉煤灰出口在解决抑制骨料活性碱反应试验研究方面提供了思路。     

山东地区混凝土工程发生碱-骨料反应的可能性分析

从混凝土发生碱-骨料反应(简称AAR)造成混凝土结构损伤破坏必须具备的三个条件出发,分析了山东地区的混凝土骨料的碱活性、混凝土含碱量以及混凝土所处的环境等,阐明了山东地区混凝土结构工程发生碱-骨料反应的可能性,指出山东地区预防碱-骨料反应的必要性。     

碱骨料混凝土单轴抗压试验能量演化研究

碱骨料反应是混凝土损伤的重要原因之一。充分了解碱骨料混凝土的破坏机理及损伤描述有助于预防碱骨料混凝土建筑物可能发生的结构破坏。室内试验测量得到碱骨料混凝土各项物理指标后,根据其波速的下降幅度定义了损伤变量,并通过FDEM方法建立碱骨料混凝土单轴抗压下的破坏模型。模型可以准确地模拟碱骨料混凝土的损伤、破坏。根据数值模拟结果,碱骨料显著降低了混凝土中骨料与胶结物间界面的储能能力,这也大大降低了其整体强度。     

偏高岭土和粉煤灰在ASR中的应用试验研究

主要针对偏高岭土(MK)与粉煤灰(FA)的综合利用,采用ASTM C1260快速砂浆棒法研究二者对碱骨料反应的影响,通过分别掺加不同比例的粉煤灰和偏高岭土代替水泥制成砂浆棒试件,测量不同龄期下砂浆棒的膨胀率,研究二者掺量与砂浆棒膨胀率之间的关系。结果表明:能明显抑制板岩骨料ASR反应并保证长期抑制效果的偏高岭土与粉煤灰的最低掺量分别为20%与25%,并且随着二者掺量的增加其抑制效果更为明显,同时结合膨胀规律预测模型研究其后期膨胀规律。试验结果表明:该类矿物废料能够高效的应用到实际建筑工程的混凝土碱-骨料反应的预防措施中。     

初探混凝土成分与碱骨料反应产物性能之间的关系

本文指出:可以通过分析混凝土中 N/S、C/S、N/C与膨胀值间的关系,调整C、N、S间的配比,使碱骨料反应主要生成钙—碱—硅酸凝胶,从而达到抑制碱骨料反应对混凝土破坏的目的。在此基础上,探讨了粉煤灰抑制混凝土碱骨料反应破坏的两种作用。     

再生骨料混凝土与GFRP筋黏结性能实验

为研究GFRP筋与再生骨料混凝土的黏结性能,考虑GFRP筋表面特征、混凝土强度等级、再生骨料替代比例等因素的影响,按照0、25%、50%、100%再生骨料替代比例配制C20、C30、C50混凝土,对78个150 mm×150 mm×150 mm尺寸相同的立方体试件进行了中心拉拔试验,研究了试件的破坏模式和黏结机理。试验结果表明:GFRP筋与再生骨料混凝土的极限黏结强度随着再生骨料替代比例的增加而非线性降低;带肋筋与再生骨料混凝土的黏结强度是黏砂筋的1.1～2.0倍,两者在高强混凝土中最为接近。     

混杂纤维活性粉末混凝土与普通混凝土界面黏结性能研究

通过劈裂抗拉强度试验研究了普通混凝土(NC)强度等级和界面处理方式对混杂纤维活性粉末混凝土(HFRPC)与NC界面黏结性能的影响.结果 表明:与凿毛、露骨料、切槽界面处理方式相比,植筋HFRPC-NC试件的劈裂抗拉强度最高,为NC试件破坏强度的1.15～1.22倍,且破坏模式为延性破坏;对于界面粗糙度不同的凿毛、露骨料...     

PL掺合料在大华桥水电站大坝中抑制骨料碱活性的研究

结合大华桥水电工程实际,对PL粉(磷矿渣+灰岩岩粉)抑制碱活性进行了试验研究,结果表明,采用PL粉配置的水工混凝土,不仅满足设计混凝土的抗压、劈裂抗拉、抗折等指标,同时也能有效抑制碱活性骨料的膨胀变形,从而减少水工混凝土因碱活性而产生破坏的风险。     

集料粒径对快速砂浆棒法的影响

为了研究集料颗粒大小对快速砂浆棒法检测结果的影响,本文对不同颗粒级配的板岩骨料试件的碱活性膨胀率进行了检验和分析,得出板岩骨料中石粉含量在10%及以下时,石粉对试件的膨胀率影响很小;骨料中的石粉含量达到15%～20%时,膨胀率有下降的趋势,不必担心石粉含量对板岩骨料碱活性的不利影响。本文进一步通过分析混凝土的微观结构,提出了粒径对快速砂浆棒法中试件膨胀率的影响原理,得到骨料碱活性膨胀的最不利粒径;并发现在快速砂浆棒法中,如果大多数骨料降低2.5mm～5mm粒径,相应地增加1.25mm～2.5mm粒径,将加大试件的膨胀量,有利于提高试验精度。     

海砂再生混凝土受压力学性能试验研究与分析

以再生粗骨料取代率和海砂氯离子含量为试验参数,完成了海砂再生混凝土轴压性能试验,分析了再生粗骨料取代率、海砂氯离子含量对试件破坏特征和受力变形性能的影响。结果表明:海砂再生混凝土受力全过程与普通混凝土(河砂天然骨料混凝土)相似,主要破坏模式为剪切型破坏;但试件最终破坏状态略有差异。海砂再生混凝土抗压强度高于普通混凝土,其值随着再生粗骨料取代率的增大而降低,随着海砂氯离子含量的增大而增大。试件弹性模量随再生粗骨料取代率的增大而减小,而氯离子含量影响与之相反。海砂再生混凝土峰值应变略低于普通混凝土,其值随着再生骨料与海砂含量的变化而变化。海砂氯离子含量对混凝土性能的影响随着取代率的提高而不断下降。最后,通过对比发现,在海砂与再生粗骨料双因素耦合作用下,试件力学性能改变明显。所得试验结果为海砂再生混凝土在工程上的应用提供了基础。     

混凝土劈拉破坏机理研究

通过对混凝土进行巴西圆盘劈裂试验,测试了混凝土的抗拉强度,获取了试验试件的破坏形态、加载力—位移曲线,并对试验后混凝土试件破坏界面进行了分析,结果表明:巴西圆盘劈拉试验中,其破坏面上主要是砂浆和骨料界面的粘结破坏和骨料的断裂,水泥砂浆和骨料的力学性质,以及它们的几何分布都对劈拉试验中试件裂缝的形成和发展有重大影响。     

再生骨料混凝土空心砌块墙体的抗震性能

用取代率为85%再生粗骨料制作3个再生骨料混凝土空心砌块墙体试件RACHBW,在不同竖向荷载作用下对RACHBW试件进行水平低周往复加载,通过试验研究分析RACHBW试件的承载能力、破坏过程及破坏特征,并从滞回特性、骨架曲线、延性、耗能能力等方面分析了其抗震性能。试验结果表明:RACHBW试件在水平低周反复荷载作用下的破坏过程与天然骨料混凝土空心砌块墙体(NCHBW)相似,RACHBW试件滞回曲线饱满,延性较好,具有良好的抗震性能,可望在实际工程应用中大力推广。     

HRB500钢筋轻骨料混凝土梁端部局部受压性能试验研究

为研究HRB500钢筋轻骨料混凝土梁端部的局部受压性能,进行了25个试件的试验,设计参数有轻骨料混凝土强度等级、A_b/A_l、A_(cor)/A_l等。通过试验,获得了试件的破坏形态与破坏特征、试件的荷载-位移曲线等试验结果。试验结果表明:在本文试验参数范围内,试件的破坏形态均为劈裂破坏;配置钢筋骨架对局压承载力有一定的提高作用,但作用有限;轻骨料混凝土强度等级与A_(cor)/A_l越高,A_b/A_l越小,局压承载力越高。通过分析,得到了HRB500钢筋轻骨料混凝土梁端部局部受压承载力的计算公式,计算值与试验值吻合良好。