膨胀剂对粉煤灰混凝土显微结构及抗碳化性能的影响

在水泥混凝土中加入膨胀剂将改变水化产物的数量和孔结构,进而影响其抗碳化性能.对掺膨胀剂水泥混凝土的显微结构及抗碳化性能进行了研究,分析了膨胀剂用量和碳化过程对混凝土中Ca(OH)<,2>含量和孔结构特性的改变规律.研究结果表明:膨胀剂虽然增加了混凝土内Ca(OH)<,2>的数量,但同时劣化了混凝土内部的孔结构,使CO<...     

掺膨胀剂粉煤灰混凝土的碳化性能与微观机理

混凝土的抗碳化性能是其耐久性研究的重要内容.研究了复掺膨胀剂和粉煤灰对混凝土抗碳化能力的影响规律,并通过压汞分析、热重-差示扫描量热(TG-DSC)分析等微观分析方法研究碳化反应前后混凝土微结构的改变.研究结果表明:大掺量粉煤灰将降低混凝土内部Ca(OH)2含量,加速混凝土的碳化,掺入膨胀剂加速粉煤灰混凝土的碳化速率....     

矿物掺合料对混凝土抗碳化性能影响的灰色关联分析

通过改变矿渣、粉煤灰的掺量和组合方式以及水胶比,分析了矿物掺合料对混凝土抗碳化性能的影响。同时,基于灰色关联理论对混凝土抗碳化性能受各因素的影响程度进行了定量分析,并结合硬化浆体水化产物的化学组成分析探讨了矿物掺合料的影响机理。研究结果表明：掺入矿物掺合料和增大水胶比均会使混凝土碳化深度增大,当单掺I级粉煤灰掺量超过40%后,混凝土碳化深度增长速度极快;在总掺量一致的前提下,复掺矿物掺合料组的混凝土抗碳化性能要优于单掺粉煤灰组的混凝土;矿渣和粉煤灰的不同组合方式中,S105矿渣+I级粉煤灰组的混凝土碳化深度最大;各影响因素对混凝土抗碳化性能的影响程度从高到低排序为水胶比>单掺I级粉煤灰掺量>复掺S95矿渣+I级粉煤灰总量>矿物掺合料组合方式;XRD分析表明,随着粉煤灰掺量的增加,Ca(OH)₂的衍射峰高度逐渐降低,说明粉煤灰的火山灰反应消耗了大量的Ca(OH)₂,从而逐步降低了混凝土的抗碳化性能。     

固化土孔隙液Ca(OH)_2饱和度对强度的影响

物理力学性质相同的土样掺加等量水泥制备的固化土强度通常有很大差别。通过选取几组物理力学性质相近的典型土样,掺加不同比例的水泥和Ca(OH)2制备成固化土,测定了固化土孔隙液离子浓度和固化土强度。研究表明:由于土样对Ca(OH)2的消耗,可能导致固化土孔隙液中Ca(OH)2不饱和,进而影响了水化硅酸钙的生成量;不同土样对Ca(OH)2消耗量不同,导致在掺加同量水泥时水化物的生成量不同,因此固化土强度不同。土样各种化学性质的影响因素对固化土强度的影响可归结为对孔隙液Ca(OH)2饱和度的影响。对于物理力学性质相近的土样,在满足孔隙液Ca(OH)2饱和的条件下,掺入同量水泥的固化土强度相同。     

海洋环境下混凝土的碳化与钙的溶出

从暴露26 a和21 a的实际混凝土工程中钻取了一批直径为100 mm的混凝土芯样,利用干磨技术和化学分析方法测量了其Cl-,CaCO3和Ca(OH)2含量.结果表明,在潮湿环境下混凝土碳化进展缓慢,混凝土碳化深度最终趋于一个极限值.对比CaCO3和Ca(OH)2的含量,发现与海水长期接触的混凝土存在Ca(OH)2的溶出和C-S-H的进一步脱钙,这会加剧Cl-对其的侵蚀作用.当存在Ca(OH)2的溶出时,以CaCO3含量来评价混凝土碳化的方法将变得不可靠.     

混凝土膨胀剂行业的现状和发展方向

本文综合分析了我国混凝土膨胀剂行业的现状。认为以CaO为主要膨胀源的膨胀剂应该是今后膨胀剂的发展方向。这类膨胀剂对养护水的依赖程度低,能够节约大量高品质铝矾土和石膏资源,而且其膨胀相Ca(OH)2在完成膨胀作用之后,可以进一步与高性能混凝土中掺合料所含的活性SiO2反应,生成C-S-H凝胶,对补充大掺量掺合料混凝土的Ca(OH)2,提高其抗碳化性能具有重要作用。     

聚羧酸高效减水剂与缓凝剂复合对混凝土耐久性能的影响

通过氯离子(Cl-)渗透试验和碳化试验,系统地研究了单掺聚羧酸高效减水剂(J)、聚羧酸系高效减水剂与三聚磷酸钠(S)以及聚羧酸系高效减水剂与葡萄糖酸钠(P)这两种缓凝剂复合后对混凝土抗Cl-渗透和抗碳化性能的影响.结果表明:与空白混凝土相比,单独使用聚羧酸系高效减水剂的混凝土抗Cl-渗透性能明显降低;但与缓凝剂复合使用混凝土抗Cl-渗透性能却明显提高.聚羧酸系高效减水剂与缓凝剂复合使用可以明显改善混凝土抗碳化性能.     

高效减水剂对混凝土碳化性能影响的机理研究

采用碳化试验,系统测试了未掺高效减水剂空白组(C)、掺入萘系高效减水剂(N)及掺入聚羧酸系高效减水剂(J)的水泥胶砂试件的碳化深度,并用X射线衍射分析了高效减水剂影响水泥抗碳化能力的微观机理。结果表明:掺高效减水剂的混凝土早期的碳化深度值增大较慢,后期增大相对较快,其碳化深度均可用幂函数d=atb表示,掺入高效减水剂可以降低Ca(OH)2的含量,从而提高水泥的早期抗碳化能力。并且聚羧酸系高效减水剂可促使水泥水化充分。     

混凝土中钢筋腐蚀与防护技术(4)——混凝土的中性化与钢筋腐蚀

1 混凝土的碳化 1.1 混凝土的碳化过程 混凝土的碳化,是指大气中的CO2与混凝土中的Ca(OH)2起化学反应,生成中性的碳酸盐CaCO3:     

基于微纳米处理与级配调控的铜尾矿掺合料混凝土耐久性研究

采用粉磨、化学激发和级配调控复合处理制得铜尾矿掺合料,用于制备C30混凝土,研究了铜尾矿掺合料对混凝土长龄期抗碳化、抗氯离子渗透性能的影响。结果表明:铜尾矿掺合料掺量为60 kg/m^(3)以内时,掺加铜尾矿掺合料的混凝土不同龄期(0~365 d)抗压强度、抗碳化以及抗氯离子渗透性能与掺等量Ⅱ级粉煤灰的基本相同。铜尾矿掺合料中2μm以内的微纳米颗粒具备微活性,其中活性SiO_(2)和Al_(2)O_(3)与浆体的Ca(OH)_(2)发生二次水化反应,生成C-S-H凝胶;同时,Ca(OH)_(2)的消耗可以促进水化,减少有害孔的形成;级配调控作用可改善粉体胶凝体系的堆积密实度,增强了混凝土的骨料-浆体界面强度,进而提高混凝土的耐久性。     

复合外加剂对混凝土碳化性能的影响

本文通过碳化对比试验,分析不同种类高效减水剂单独使用及不同种类高效减水剂与缓凝剂复合使用对混凝土抗碳化性能的影响,结果表明单掺脂肪族高效减水剂的混凝土试样抗碳化性能最好,复合使用木钙及糖钙两种缓凝剂能够使试样的抗碳化性能提高,其中高效减水剂与木钙复合使用比与糖钙复合使用更有利于混凝土抗碳化性能的提高。     

复合胶凝材料水化过程中Ca(OH)_2量的变化

采用热分析(TG/DTG)方法对不同水胶比、不同矿物掺和料种类和掺量的复合胶凝材料硬化浆体中Ca(OH)2量的变化情况进行了分析.结果表明:复合胶凝材料浆体中的Ca(OH)2量有所降低,但不与矿物掺和料的掺量成正比,矿物掺和料的稀释作用可促进硅酸盐水泥的水化程度提高;所有试样的Ca(OH)2含量在1 a龄期时均远远高于形成饱和Ca(OH)2溶液所需量,不必担心贫钙现象发生;大掺量矿物掺和料胶凝材料在较低水胶比时,其Ca(OH)2量基本不随水化龄期延长而波动,但在较高水胶比时,其Ca(OH)2量随水化龄期延长而降低.在较大水胶比条件下,矿物掺和料的允许掺量需要从严控制.     

再生混凝土硬化浆体水化特性试验研究

以再生粗骨料取代率和品种为变量,采用同步热分析法测定了不同龄期再生混凝土硬化浆体中Ca(OH)₂含量,研究了各因素对再生混凝土水化特性的影响规律。试验结果表明,再生混凝土硬化浆体Ca(OH)₂含量比普通混凝土低,再生粗骨料掺量越大,降幅越大,早龄期时差异更大;再生粗骨料原始混凝土强度对再生混凝土水化特性影响不大,再生粗骨料吸水率对再生混凝土水化特性影响显著。基于试验Ca(OH)₂含量,计算了混凝土中水泥水化度,引入再生粗骨料影响系数A,建立了再生混凝土硬化浆体的水泥水化度计算表达式。     

混凝土碳化与钢筋锈蚀的研究

碳化是混凝土中性化的一种常见形式,系指大气中的CO_2不断向混凝土内部扩散并与其中水泥的碱性水化产物、主要是Ca(OH)_2发生反应的物理化学过程.碳化将使混凝土的碱度强度和收缩等性能发生变化.国内外一般认为,除了氯离子的侵蚀以外,混凝土碳化所导致的碱度降低通常是钢筋锈蚀的重要前提,混凝土本身的抗碳化能力是反映它对钢筋保护性能的指标之一,也是影响钢筋混凝土耐久     

利用垃圾废料制备透水混凝土试验研究

首先利用碱激发剂激发大掺量粉煤灰的活性,确定激发大掺量粉煤灰(40%)活性的Na2SiO3和Ca(OH)2的掺量;然后将废弃混凝土破碎,作为粗骨料取代部分天然碎石,以大掺量粉煤灰作为胶凝材料配制透水混凝土。结果表明:激发大掺量粉煤灰(40%)活性的单掺Na2SiO3最佳掺量为4%、单掺Ca(OH)2最佳掺量为2.5%;复掺最佳掺量为4%Na2SiO3+2.5%Ca(OH)2。再生粗骨料取代碎石的最佳取代率为20%。制备的透水混凝土坍落度为24 mm,28 d抗压强度为31.34 MPa,透水系数为2.29 mm/s,连续孔隙率达到14.4%。     

纳米SiO_2对钢纤维混凝土高温抗压性能的影响及微观分析北大核心

研究了普通混凝土(NC)、钢纤维增强混凝土(SFRC)、掺纳米SiO_2的普通混凝土(NNC)、掺纳米SiO_2的钢纤维混凝土(NSFC)四种混凝土高温时和高温后抗压性能试验,对不同温度下的微观结构进行了SEM分析,对基体相结构进行了XRD分析。结果表明,四种混凝土的高温后立方体抗压强度在400℃时达到最大值。其中NSFC的抗压强度最高,为88.46 MPa,比同温下的SFRC提高21.68%,比NC提高25.96%。四种混凝土高温时抗压强度在200℃时就达到峰值。200℃时,NSFC的抗压强度为77.45 MPa,分别是同温度时SFRC、NNC、NC的1.13、1.21、1.34倍。纳米SiO_2可与水泥水化产物Ca(OH)2发生二次水化反应,降低Ca(OH)_2含量和细化Ca(OH)_2晶体,把对强度不利的Ca(OH)_2转化为C-S-H凝胶,提高基体密实度。因此加入纳米SiO_2可明显提高混凝土的高温抗压强度,特别是对提高钢纤维混凝土的抗压强度具有显著作用。     

粉煤灰和矿渣粉对海工混凝土性能的影响

硅酸盐水泥水化产物中的Ca（OH）2不论在强度上还是化学稳定性上都很差,在软水、酸或硫酸盐腐蚀下易被溶解,是混凝土耐久性的薄弱环节。Ca（OH）2呈碱性,在合适的配合比中掺用粉煤灰等矿物掺合料,与Ca（OH）2发生火山灰反应,可消耗Ca（OH）2,改善混凝土的微结构,提高混凝土抗水、抗盐和抗化学腐蚀能力,所以矿物掺合料对提高混凝土抗氯盐侵蚀能力特别有利,在海洋环境和除冰盐环境下,不宜单独采用硅酸盐水泥作为胶凝材料,因此大掺量矿物掺合料混凝土是配制耐久性混凝土的重要途径。混凝土是一种多项复合材料,特别是海工耐久混凝土中加入粉煤灰和矿渣粉后,使其更为复杂,影响混凝土性能的因素也更多,虽然关于单掺、双掺甚至三掺混凝土的研究和论文已经很多,但是本文基于集美大桥海工混凝土配合比及现场应用,在微观和宏观上,总结粉煤灰和矿渣粉对混凝土性能的影响,以供同类工程作为参考。     

超细粉煤灰对混凝土强度及水化产物的影响

对超细粉煤灰掺量为0~30%之间的混凝土抗压强度、硬化浆体水化产物中化学结合水和Ca(OH)_2量的变化情况进行了分析。结果表明,超细粉煤灰掺入后能够充分发挥填充效应和火山灰活性,消耗水泥水化产物中的Ca(OH)_2,降低水化产物中Ca(OH)_2含量,且随水化龄期的延长,参与水化程度提高,能够提高混凝土的后期强度。     

原位合成SAR表层处理混凝土的抗碳化性

采用含有引发剂、交联剂的丙烯酸和丙烯酰胺单体溶液浸渍混凝土表层,通过红外辐射引发原位合成吸水性树脂(SAR)对该表层进行处理,并与斥水型有机硅防水剂(AAS)表层处理的混凝土试件进行了对比;通过不同碳化时间下的平均碳化深度和碳化层内Ca(OH2),CaCO3的XRD特征峰变化规律表征了混凝土SAR表层处理前后的抗碳化能力;通过SEM分析了SAR改善混凝土抗碳化能力的机理.     

纳米SiO_2对钢纤维混凝土高温抗压性能的影响及微观分析

研究了普通混凝土(NC)、钢纤维增强混凝土(SFRC)、掺纳米SiO_2的普通混凝土(NNC)、掺纳米SiO_2的钢纤维混凝土(NSFC)四种混凝土高温时和高温后抗压性能试验,对不同温度下的微观结构进行了SEM分析,对基体相结构进行了XRD分析。结果表明,四种混凝土的高温后立方体抗压强度在400℃时达到最大值。其中NSFC的抗压强度最高,为88.46 MPa,比同温下的SFRC提高21.68%,比NC提高25.96%。四种混凝土高温时抗压强度在200℃时就达到峰值。200℃时,NSFC的抗压强度为77.45 MPa,分别是同温度时SFRC、NNC、NC的1.13、1.21、1.34倍。纳米SiO_2可与水泥水化产物Ca(OH)2发生二次水化反应,降低Ca(OH)_2含量和细化Ca(OH)_2晶体,把对强度不利的Ca(OH)_2转化为C-S-H凝胶,提高基体密实度。因此加入纳米SiO_2可明显提高混凝土的高温抗压强度,特别是对提高钢纤维混凝土的抗压强度具有显著作用。