低温干湿循环条件下砂浆抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

研究了不同水胶比水泥砂浆试件在低温干湿循环条件作用下的抗硫酸盐侵蚀性能.试验制作了0.36与0.5两种水胶比的普通硅酸盐水泥、中抗硫水泥以及矿粉-硅灰复掺的水泥砂浆试件,检测了试件标养28 d后的孔结构及各试件在(5±1)℃的3％Na2 SO4溶液中干湿循环后的强度、动弹性模量变化情况,对砂浆在低温干湿循环条件下的抗硫酸盐侵蚀性能进行了评价,并分析了检测指标间的相关性.结果表明:低温干湿循环条件下,0.5水胶比砂浆抗硫酸盐侵蚀性能低于0.36水胶比砂浆,抗硫酸盐侵蚀性能随着水胶比的降低而提高;低水胶比砂浆复掺矿粉-硅灰后抗低温干湿循环条件下的硫酸盐侵蚀性能提升明显;两个水胶比砂浆的相对动弹模均与抗压强度高度相关.     

不同温度条件下硫酸钠对混凝土劣化性能影响研究

基于室内浸泡试验,采用正交试验方法,通过分析单轴立方体抗压强度、弹性模量及抗腐蚀系数K三个指标,研究了不同温度(35℃、20℃、-15℃)条件下Na2SO4侵蚀对混凝土劣化性能的影响.研究结果表明:温度不同,Na2SO4侵蚀对混凝土劣化程度的影响不同,混凝土试块单轴立方体抗压强度、弹性模量及抗腐蚀系数K随着恒定浸泡温度的降低而降低;SEM结果显示,温度和浸泡时间影响了钙矾石晶体的产生及生成数量.钙矾石晶体生长过程中造成的结晶压力和微细针状晶体吸水膨胀在水泥石中产生的内应力,使得混凝土结构内部出现微裂缝,从而导致混凝土强度降低.     

干湿循环-硫酸盐耦合作用下混凝土相对动弹模灰熵关联度分析

为研究混凝土在干湿循环与硫酸盐耦合作用下的损伤劣化,本文以相对动弹模为测试指标,通过试验研究了混凝土的相对动弹模在各个不同影响因素(粉煤灰的掺量、水胶比、Na2SO4的浓度、先期养护时间、不同的干湿循环制度(烘浸时间比))下随腐蚀龄期的演变规律.采用灰熵关联度理论分析了在不同腐蚀龄期各影响因素对混凝土相对动弹模的关联程度.结果表明:在干湿循环与硫酸盐耦合作用下,随着腐蚀龄期的增长,混凝土发生不同程度的损伤劣化,混凝土的相对动弹模也表现出不同程度的下降.不同腐蚀龄期,相对动弹模各影响因素的灰熵关联度排序是一致的.各影响因素对相对动弹模的灰熵关联度由大到小的排序为:水胶比、Na2SO4的浓度、不同的干湿循环制度(烘浸时间比)、先期养护时间、粉煤灰的掺量.     

复掺再生砂和超细粉煤灰对超高性能混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

为了研究再生砂超高性能混凝土(UHPC)的抗硫酸盐侵蚀性能，对掺再生砂和超细粉煤灰的超高性能混凝土进行了硫酸盐干湿循环侵蚀试验，测试了硫酸盐溶液侵蚀前后试件的抗压强度、相对动弹性模量、质量变化。通过离子滴定测定了不同侵蚀深度下硫酸根离子的分布，分析了再生砂和超细粉煤灰对硫酸根离子传输的影响。结果表明：经过90次硫酸盐干湿循环后，UHPC的耐侵蚀系数随着超细粉煤灰掺量的增加呈先增大后减小的趋势；超细粉煤灰掺量为20%(质量分数，下同)时，侵蚀全过程中UHPC的耐侵蚀系数、相对动弹性模量最大，硫酸根离子含量较低；再生砂掺量为50%时，UHPC在干湿循环45次之前的相对动弹性模量最大，相同深度下的硫酸根离子含量最低；复掺20%超细粉煤灰和50%再生砂的UHPC抗硫酸盐侵蚀性能最优。     

酸雨环境下粉煤灰混凝土抗压强度的灰关联分析

采用实验室模拟酸雨侵蚀试验,研究了酸雨环境下水胶比、粉煤灰掺量、pH值和SO2-4浓度这四个指标对粉煤灰混凝土抗压强度的影响,并用灰关联法分析了各因素对抗压强度的影响程度.结果表明:抗压强度随SO2-4浓度、粉煤灰掺量、水胶比的增大而下降,随pH值的减小而下降.酸雨环境下粉煤灰混凝土的抗压强度会显著降低,SO2-4浓度对其影响最大.     

全浸泡作用下混凝土抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

研究了不同水胶比混凝土试件在(20 ±2)℃全浸泡作用下的抗硫酸盐侵蚀性能.试验制作了0.32与0.36两种水胶比的普通硅酸盐水泥、中抗硫水泥以及矿粉-硅灰复掺的混凝土试件,试件标养28 d后,测定了各试件在(20 ±2)℃的3%Na2SO4溶液中全浸泡侵蚀的抗压侵蚀系数、相对动弹性模量,并且测定了侵蚀240 d后混凝土的含气量和连通孔隙率,对混凝土在(20 ±2)℃下的抗硫酸盐侵蚀性能进行了评价.结果表明:在(20 ±2)℃全浸泡作用下,(1)混凝土抗硫酸盐侵蚀性能E>A>B,中抗硫水泥主要通过限制C3A的含量,进而改善混凝土抗硫酸盐侵蚀性能,不一定在任何环境下都适用;(2)0.36水胶比混凝土抗硫酸盐侵蚀性能低于0.32水胶比混凝土,抗硫酸盐侵蚀性能随着水胶比的降低而提高;(3)低水胶比混凝土复掺矿粉-硅灰后抗硫酸盐侵蚀性能得到显著的提高;(4)混凝土抗压侵蚀系数和相对动弹性模量高度相关,侵蚀240 d后,不同配比混凝土的含气量与连通孔隙率趋势极为接近,相关系数为0.93,因此可以合理选择试验评价指标,减少原材料浪费和试验工作量.     

应用灰色系统理论预测硫酸盐侵蚀环境下混凝土的强度劣化规律及服役寿命

制备了水胶比分别为0.32,0.40和0.48的纯水泥混凝土试件,水胶比0.32,粉煤灰掺量10%或20%的粉煤灰混凝土试件,矿粉掺量15%或30%的矿粉混凝土试件,粉煤灰和早强剂掺量分别为20%和1%的含早强剂粉煤灰混凝土试件,及粉煤灰和矿粉掺量分别为15%和15%的混凝土试件.将混凝土试件暴露于干湿循环-硫酸盐加速侵蚀环境中,测试试件抗压强度的演变规律.采用灰色关联理论研究了硫酸盐浓度、水胶比、矿物掺合料及外加剂等因素对混凝土抗压强度的影响.通过建立多元灰预测模型分析了硫酸盐侵蚀环境下混凝土的强度劣化规律及服役寿命.结果表明:强度影响因素的灰色关联度由大到小的排序为;水胶比,硫酸盐浓度,测试龄期,粉煤灰掺量,矿粉掺量,早强剂掺量.多元灰预测模型呈现出较高的精度以预测硫酸盐侵蚀环境下混凝土的强度劣化规律和服役寿命.     

粉煤灰混凝土在硫酸盐环境中的动弹性模量研究

以内掺粉煤灰制成的混凝土作为研究对象,在水中和不同浓度硫酸钠溶液中分别进行干湿循环后,通过对相对动弹性模量损失率的测量,说明掺加粉煤灰的高性能混凝土对硫酸盐侵蚀有较好的抵抗性能。     

矿物掺合料对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能影响的研究

研究了粉煤灰、煤矸石对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响。粉煤灰和煤矸石取代水泥用量分别为0％、10％、30％和50％。8个月10％Na2SO4溶液浸泡试验表明,粉煤灰对水泥基材料的抗硫酸钠侵蚀性能有改善作用,且随粉煤灰掺量的增大而线性提高;煤矸石对水泥基材料的抗硫酸钠侵蚀性能有不利影响,且随煤矸石掺量的增大而线性加剧。XRD和MIP分析表明,粉煤灰改善了水泥石的化学组成和孔结构。     

不同pH值条件下水泥砂浆硫酸盐侵蚀损伤评价

采用干湿循环作用下不同pH值条件(2,7,12)与不同浓度(2.5％、5％、10％)NaSO4溶液协同作用加速劣化试验,以质量损失率、抗折强度损失率和抗压强度损失率作为评价指标评价了水泥砂浆的盐蚀损伤效应;运用灰熵法分析了水泥砂浆盐蚀损伤效应影响因素-pH值、Na2SO4浓度、水灰比-的显著性.结果表明:水泥砂浆在酸性环境下的硫酸盐侵蚀损伤较碱性环境下更为严重;水灰比对水泥砂浆盐蚀损伤效应有最显著影响;掺入适量粉煤灰有利于提高水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能.研究成果可为硫酸盐富集地区水泥结构物材料组成设计提供有益参考.