渗透结晶材料对水工混凝土性能影响的试验研究

针对不同渗透结晶掺量的水工混凝土开展性能试验研究，分析渗透结晶掺量对水工混凝土抗压强度、抗拉强度、压拉弹性模量、极限拉应变值、渗水高度、冻融质量损失率、相对动弹模等性能参数的影响规律。结果显示:渗透结晶对水工混凝土性能有显著改善作用；渗透结晶掺量在1．2％时，水工混凝土抗压强度、抗拉强度、压拉弹性模量的增幅达到最大；渗透结晶掺量在0．6％时，水工混凝土极限拉应变值的增幅达到最大；渗透结晶掺量在0％～1．2％范围内增大时，混凝土渗水高度、质量损失率有不同程度的降低，相对动弹模有不同程度的提升。研究成果可为渗透结晶型水工混凝土配合比设计及工程应用提供参考。     

水工混凝土掺高石粉含量人工砂的抗冻性能研究

文章选用质相对动弹模量、质量和抗折强度损失率指标，试验探讨了不同水胶比水工混凝土掺石粉含量人工砂的抗冻性能，通过SEM扫描电镜观测分析石粉的影响机理。结果表明:相对动弹模量、抗折强度损失率与质量损失率相比能够更加准确地反映混凝土裂化程度;随石粉含量增加水工混凝土抗冻性能表现出先升高后降低的变化趋势，石粉颗粒的活性效应和填充效应可以改善内部密实性，有利于增强混凝土抗冻性，但随着石粉含量增加混凝土含气量逐渐减小，这不利于抗冻性的改善;从抗冻性上来讲，必须合理控制石粉含量，本试验条件下的人工砂最佳石粉含量为23%～38%。     

不同石粉含量与人工砂对水工混凝土抗冻性能影响分析

以石粉掺量及砂率为变量，试验探究水工混凝土抗冻性能受石粉含量及人工砂的影响。结果显示：(1)随冻融循环次数的增大不同石粉和人工砂含量的水工混凝土弹性模量逐渐减小，相同冻融次数时，随石粉含量或人工砂含量的增加试件的弹性模量逐渐减小，掺12%石粉相较于6%石粉的混凝土最大相对质量损失率增加26.6%，掺40%人工砂相较于掺37%人工砂的混凝土最大相对质量损失率增加23.6%；(2)人工砂和石粉的硬化结构受冻融循环作用易产生破坏，试件质量损失率和弹性模量加剧；(3)石粉的微集料效应有利于减少混凝土孔隙率，增强整体密实性和抗冻性，掺人工砂及石粉可以改善拌合物浆体量和工作性能。     

硫酸盐侵蚀作用下再生混凝土耐久性研究

为了研究不同再生粗骨料(RCA)取代率在干湿循环条件下对再生混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响,设计了再生粗骨料取代率为0、20%、50%与100%的4组配合比,分别检测混凝土质量损失率、相对动弹模量和剩余抗压强度。同时采用电子显微镜扫描(SEM)和EDS技术,对硫酸盐侵蚀后再生混凝土微观结构变化及生成产物进行了分析。结果表明:在硫酸盐侵蚀过程中,再生骨料掺量是影响再生混凝土质量损失率、相对动弹模量和剩余抗压强度的重要因素。随着再生粗骨料的增加,再生混凝土经过硫酸盐侵蚀以后质量损失率增大,剩余相对动弹模量减小,抗压强度降低。再生粗骨料的掺入会削弱混凝土抗硫酸盐侵蚀性能,掺量越大削弱效果越明显。     

受硫酸盐侵蚀的再生混凝土耐久性研究

为研究再生粗骨料取代率对再生混凝土抗硫酸盐溶液侵蚀性能的影响规律,进行干湿循环和硫酸盐溶液的耦合试验,探究了随着干湿循环龄期的增长,再生粗骨料取代率对再生混凝土的质量损失率、伸长率、相对动弹性模量、硫酸根离子扩散深度的影响。试验结果表明:再生粗骨料掺量为100%的再生混凝土的质量损失率最大,达到了0.35%;试件的相对动弹性模量下降速度变化较复杂,分为匀速下降期、缓慢过渡期、加速下降期;试件伸长率随着侵蚀龄期的增长逐渐增大,且增幅越来越大;试验过程中,硫酸根离子逐渐向试件内部扩散,侵蚀破坏逐渐向深层移动,且再生粗骨料掺量越多的试件内部破坏得越快、越明显。研究结果可为实际工程中再生粗骨料的掺量选择提供参考。     

憎水化处理提升水工混凝土抗盐冻性能的研究

为了研究憎水化处理对水工混凝土抗盐冻性能的影响,选择有机硅和硅烷两种憎水剂,制作水工混凝土试件并对其进行憎水化处理,进而测试其接触角和吸水率及随盐冻循环的质量损失率和相对动弹性模量。研究结果表明:憎水化处理能够显著提升水工混凝土的憎水性,大幅度降低其吸水率,平均改善幅度达70%,同时,能够在一定程度上改善水工混凝土的抗盐冻剥蚀质量损失率和相对动弹性模量损失,起到延缓和减轻水工混凝土盐冻破坏的作用。对应200次盐冻循环,憎水化处理混凝土的质量损失和相对动弹性模量损失分别平均降低了64.4%和51.2%。但是,值得注意的是憎水化处理在水工混凝土表层所形成的憎水层会随着盐冻循环逐渐破坏,导致憎水化处理对水工混凝土抗盐冻性能的改善作用逐渐丧失。     

纤维对水工混凝土抗冻融性能的影响研究

试验研究了单掺不同掺量钢纤维和聚丙烯纤维对水工混凝土抗冻融性能的影响。试验结果表明：一定掺量下,2种纤维混凝土的抗冻性能均优于基准混凝土;聚丙烯纤维对水工混凝土抗冻性能的提高较为显著;单掺1kg/m3聚丙烯纤维对水工混凝土抗冻性能改善效果最好,经过300次冻融循环后相对动弹性模量达到85.5%,质量损失率仅为1%。     

东北严寒区聚丙烯氰纤维水工混凝土的试验研究

考虑东北严寒区特殊的气候环境，试验研究不同掺量、不同温度条件下聚丙烯氰纤维水工混凝土的力学、变形、抗裂和耐久性能。结果表明：常温条件下，聚丙烯氰纤维的掺入具有略微的弱化作用，但低温冻融循环条件下掺0.5%聚丙烯氰纤维水工混凝土的变形模量、弹性模量和抗压强度较高，质量损失率下降；对于东北严寒区，掺0.5%聚丙烯氰纤维可以改善水工混凝土的抗冻性、低温力学性和抗裂性能，在水利工程项目中具有广泛的应用前景。     

水工混凝土渗透溶蚀试验研究

对水工混凝土的压力渗水规律,渗透水样钙离子浓度、pH值变化以及渗透溶蚀作用下混凝土性能衰减规律进行了试验研究。结果表明:振捣密实、养护充分的水工混凝土具有很高的抗渗透溶蚀能力,有自愈特性;溶蚀早期,钙溶出量与渗水量呈线性关系,渗透水钙离子浓度、pH值和电导率稳定于某一范围;混凝土性能衰减与氢氧化钙溶出率可进行线性拟合,氢氧化钙溶出5.13%,抗压强度、劈拉强度和弹性模量分别下降2.24%、7.95%和4.10%,其中,劈拉强度下降最明显。     

不同粒径橡胶集料混凝土工程特性试验

用橡胶颗粒取代砂子,对橡胶集料混凝土进行工作性测定及单轴抗压试验、抗水渗试验、抗氯离子渗透试验、冻融循环试验。结果表明:存在最不利橡胶颗粒粒径0.63～1.25 mm,使混凝土流动性最差;混凝土抗压强度随橡胶颗粒粒径减小而下降,但掺入小粒径橡胶颗粒有助于保证混凝土完整性;存在最优取代粒径0.165～0.315 mm,使混凝土电通量、渗水高度、质量损失率、相对动弹性模量损失率分别为普通混凝土的53.15%、52.35%、16.35%、51.79%;利用耐久性最优配合比制备的橡胶集料钢筋混凝土简支梁起裂荷载高于普通钢筋混凝土简支梁,但极限荷载有所降低,降幅约为6.10%。     

纤维对水工混凝土抗冻融性能的影响研究

试验研究了单掺不同掺量钢纤维和聚丙烯纤维对水工混凝土抗冻融性能的影响.试验结果表明:一定掺量下,2种纤维混凝土的抗冻性能均优于基准混凝土;聚丙烯纤维对水工混凝土抗冻性能的提高较为显著;单掺1kg/m3聚丙烯纤维对水工混凝土抗冻性能改善效果最好,经过300次冻融循环后相对动弹性模量达到85.5％,质量损失率仅为1％.     

氯盐冻融作用下粉煤灰混凝土抗渗抗冻性研究

研究了粉煤灰掺量为0%、15%、30%的混凝土28 d抗压强度、抗氯离子渗透性,以及在浓度为0%、5%、10%的NaCl溶液中的抗冻性。结果表明:混凝土28 d龄期的强度随着粉煤灰掺量的增加而降低;未经冻融的混凝土掺入粉煤灰后抗氯离子渗透能力增强,以15%掺量效果最佳;经50次冻融循环后粉煤灰对抗氯离子渗透能力的作用减弱;混凝土试件在5%的NaCl溶液中冻融后质量损失最大;相对动弹性模量随着盐浓度的增加而降低,掺加15%粉煤灰有利于提高混凝土在盐溶液中的抗冻性能。     

粉煤灰掺量对混凝土抗冻性能影响的试验研究

文中采用快速冻融循环试验方法,探讨了不同混凝土强度等级、相等水胶比情况下粉煤灰掺量对混凝土抗冻耐久性的影响规律。试验结果表明:随着冻融循环次数的增加,相对动弹模量逐渐降低,混凝土的质量损失率与冻融损伤累积度逐渐增大。结合损伤力学和数值分析的方法,基于相对动弹模和质量损失率劣化规律,建立混凝土冻融损伤模型和剩余使用寿命预测模型。     

盐冻环境下水利工程混凝土掺粉煤灰性能影响研究

文章利用水工混凝土试验(5％Na2 SO4盐冻环境),定量分析了冻融循环次数与混凝土抗压强度、相对动弹性模量、质量损失之间的关系,并结合试验数据建立函数关系式.试验表明:盐冻环境下不同粉煤灰掺量的水工混凝土抗压强度、相对动弹性模量和质量损失均明显高于水冻环境,抗压强度与相对动弹性模量总体呈线性变化;依据强度损失率推导出...     

胶粒混凝土耐久性试验研究

胶粒混凝土作为新型材料有着广阔应用前景,但由于对其耐久性研究不足,在很多工程中难以推广应用。本试验以C20普通混凝土为基准,采用三因素(水灰比、胶粒掺量、胶粒粒径)三水平正交设计试验,通过相对性抗渗和冻融试验试验,研究三因素对混凝土抗渗性和抗冻性的影响规律。试验结果表明:胶粒粒径对混凝土抗渗性影响最大,且随着胶粒粒径增大,抗渗性呈间歇性变化,粒径为1.18~2.36 mm时抗渗性最好。加入胶粒对动弹性模量有一定影响,但不会影响其抗冻等级。动弹模量随着胶粒掺量增大而减小,随着胶粒粒径的增大呈先增后减的趋势,最佳水平为1.18~2.36 mm。加入胶粒能明显改善其冻融质量损失率,质量损失率随着胶粒掺量的增大呈间歇性变化,掺量为15%时,质量损失率明显优于基准混凝土。胶粒掺量对混凝土抗冻性影响最大,最优掺量值大约在15%~30%。     

紫外线与冻融循环作用下的混凝土耐久性研究

分别制作3种不同水灰比的面板混凝土试件,在紫外线辐射试验的基础上,以未经紫外线辐射的试件作为对照组,对各组经相同时间紫外线辐射后的试件进行冻融循环试验,并每间隔一定的冻融次数测定试件的质量及动弹性模量,根据试验结果,进行拟合分析,建立了考虑紫外线辐射的冻融循环损伤度模型。结果表明:在一定冻融循环次数下,水灰比越小,质量损失率越小,相对动弹模量越高,混凝土的抗冻性越好;相较于未经紫外线照射的对照组,经过紫外线照射的试件在经过一定循环次数的冻融后,其质量损失率更大;紫外线辐射对低强混凝土的质量损失率影响主要是在冻融循环的早期表现出来,而对高强混凝土则是在冻融循环的晚期表现出来;获得的冻融循环损伤度模型能够较好地反映经过紫外线辐射作用的面板混凝土的冻融循环损伤演变规律。     

PVA纤维掺量对水工混凝土抗裂性能的影响

为考察聚乙烯醇(PVA)纤维掺量对水工混凝土抗裂性能的影响,测试了0(基准)、0.1%、0.2%和0.3%等PVA纤维掺量下混凝土的力学、变形和早期抗裂性能。结果表明:0.1%掺量时混凝土坍落度由175 mm下降到80 mm,下降幅度超过了50%;PVA纤维混凝土抗压强度、轴向抗拉强度和抗拉弹性模量略有降低,极限拉伸值变化不明显,与基准组相比,0.1%、0.2%和0.3%掺量时混凝土单位面积上的总开裂面积分别降低了38%、60%和45%;0.1%掺量时干缩率最低,0.2%和0.3%掺量时略有增加。基于上述结果,建议PVA纤维体积掺量为0.1%。     

粉煤灰对大含气量混凝土抗冻性能的影响

为了研究粉煤灰对大含气量混凝土抗冻性的影响,制备了粉煤灰掺量为25%、30%、35%、40%、50%的混凝土试件,采用快冻法进行冻融循环试验研究。结果表明:一定量的粉煤灰会对试件的早期抗压强度造成影响,整体上大含气量混凝土的强度随着粉煤灰掺量的增加而降低;混凝土试件在冻融试验初期质量损失不明显,随着试验的进行,质量损失率整体呈增大趋势;对比质量损失率和相对动弹性模量两个评价指标,引气剂的添加对混凝土的内部结构有明显改善作用,冻融循环破坏主要是试件外表面的破坏;在含气量为6%条件下,粉煤灰的最适宜掺量为25%,结合工程实际需要可提升至30%,以节约施工成本。     

面板混凝土的抗裂性能研究

提出了抗裂性指数η,其值越大,抗裂性能越好.通过降低水泥的脆性系数,采用超量取代法掺用适量的优质粉煤灰,可获得低弹性模量、较高抗拉强度和极限拉伸变形值的高抗裂性能混凝土.混凝土的渗透系数随渗透时间的延长和水力梯度的增大而降低.随着渗水时间的延长和渗透水压的增大,渗透水的pH值和电导逐渐降低,渗透水中总碱度减小,混凝土中孔隙逐渐被填塞,抗溶蚀性能得到提高.     

粉煤灰与矿渣复掺对灌区工程渠道混凝土力学性能的影响

为提高田山引黄灌区二级站渠道混凝土的应用效果,维护灌区安全。本文通过制备不同粉煤灰与矿渣复掺比例的试件,并进行扩展度损失率、含气量损失率、抗拉强度和抗压强度等力学性能测试,就粉煤灰与矿渣复掺对灌区工程渠道混凝土力学性能的影响进行评估。实验结果表明,添加粉煤灰24%和矿渣30%的混凝土试件具有优异的机械性能,且在抗压、抗拉和防止氯离子渗透方面具有良好的性能,同时其扩展度和含气量损失率也相对较低。该研究结果为提高混凝土资料的利用效率和资源利用率提供了理论支持,为灌区渠道工程的设计和改进提供了参考,具有应用前景和经济社会价值。