聚羧酸减水剂及不同掺合料对混凝土耐久性的试验研究

研究不同粉煤灰(20％、30％、40％)、矿粉微渣掺量及聚羧酸减水剂掺量(0、0.6％、0.8％、1.0％、1.2％)等多因素对寒区水工混凝土力学性能、抗碳化能力及抗冻融耐久性的影响规律.试验结果表明:聚羧酸减水剂的掺入可以显著提高不同外掺料混凝土的力学性能、抗碳化性能和抗冻性能;在本文所考虑的减水剂掺量范围内,减水剂掺量为1.0％时,各组混凝土试样的抗压强度最高,抗碳化能力最强,抗冻融效果最好;采用幂函数形式得到的碳化深度随龄期的变化规律有较高的拟合精度和相关性,建立的函数关系可以很好的反映实际碳化试验结果;在聚羧酸高效减水剂掺量相同的情况下,随着粉煤灰用量的降低,矿粉掺量的逐渐增多,混凝土的抗碳化性能和抗冻性能得到明显改善.研究成果可为寒冷地区外掺料混凝土在冻融环境下的耐久性应用提供一定的试验依据和参考.     

粉煤灰和矿粉对混凝土力学与耐久性能的影响研究

粉煤灰和矿粉加入混凝土中可以有效消耗工业固体废弃物,保护环境.基于此,利用室内试验方法采用粉煤灰和矿粉取代部分水泥,制备了不同粉煤灰以及矿粉掺量的混凝土材料,测试了这些材料的抗压强度、抗氯离子侵蚀性能、抗冻性能以及抗碳化性能.结果表明:双掺粉煤灰和矿粉条件下混凝土的抗压强度和抗冻性能均要优于单掺粉煤灰或矿粉;当粉煤灰或矿粉单掺量为24％时,混凝土的电通量最小,其抗氯离子侵蚀能力最强;双掺粉煤灰和矿粉混凝土的28 d碳化深度比素混凝土小39.4％～53.5％.     

粉煤灰和矿粉对混凝土力学与耐久性能的影响研究

粉煤灰和矿粉加入混凝土中可以有效消耗工业固体废弃物,保护环境.基于此,利用室内试验方法采用粉煤灰和矿粉取代部分水泥,制备了不同粉煤灰以及矿粉掺量的混凝土材料,测试了这些材料的抗压强度、抗氯离子侵蚀性能、抗冻性能以及抗碳化性能.结果表明:双掺粉煤灰和矿粉条件下混凝土的抗压强度和抗冻性能均要优于单掺粉煤灰或矿粉;当粉煤灰或矿粉单掺量为24％时,混凝土的电通量最小,其抗氯离子侵蚀能力最强;双掺粉煤灰和矿粉混凝土的28 d碳化深度比素混凝土小39.4％～53.5％.     

C50渡槽高性能混凝土耐久性研究

基于渡槽混凝土病害严重、耐老化性能差等问题,采用萘系和聚羧酸盐两种高效减水剂,根据不同水胶比、粉煤灰掺量、粉煤灰矿粉复掺配制出C50渡槽高性能混凝土,并测试混凝土的抗氯离子扩散系数、抗冻性和抗碳化性能等耐久性指标,分析水胶比、粉煤灰掺量、粉煤灰矿粉复掺对其耐久性的影响。结果显示:随着粉煤灰掺量增加,混凝土的抗氯离子渗透性能有所提高,但抗冻性能和抗碳化性能均呈下降趋势;粉煤灰矿粉复掺提高了混凝土的抗氯离子渗透性能和抗碳化性能,抗冻性略有降低。     

高流动性大掺量粉煤灰混凝土耐久性试验研究

试验研究了早强剂掺量、水胶比和粉煤灰掺量对高流动性大掺量粉煤灰混凝土耐久性的影响。正交试验结果表明,高流动性大掺量粉煤灰混凝土抗渗性的最主要影响因素为粉煤灰掺量,其次为水胶比及早强剂;高流动性大掺量粉煤灰混凝土抗碳化性能和抗冻性能的最主要影响因素为粉煤灰掺量,其次为早强剂掺量及水胶比。通过正交设计可以得出满足混凝土耐久性的配合比设计方法。     

掺粉煤灰混凝土的碳化及抗冻性能试验研究

研究了不同水胶比、不同粉煤灰掺量混凝土的碳化及抗冻性能。试验结果表明,随着水胶比和粉煤灰掺量的增加,混凝土碳化深度增加,混凝土碳化深度按方程D=K·tb回归,相关系数大于0.95;碳化深度与粉煤灰掺量及水胶比二元线性回归较好,混凝土抗压强度越高,抗碳化性能越好。水胶比是影响混凝土抗冻性能的主要因素,粉煤灰对混凝土抗冻性能具有不良影响。     

碳化环境下混凝土的耐久性能研究

本文采用了快冻法、自然浸泡法以及干湿循环方法来研究了碳化行为对混凝土材料的抗冻性、抗氯离子扩散性以及抗硫酸盐侵蚀性的影响作用.试验结果表明碳化后的混凝土试件抗冻性有所提高,但是抗氯离子扩散性变差.同时发现,碳化混凝土试件在经历硫酸盐干湿循环后抗折强度损失大于未碳化试件,降低混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能.     

粉煤灰对碾压混凝土耐久性的影响

用于大体积混凝土工程的碾压混凝土，其耐久性好坏直接关系到重大工程的使用及寿命。从抗渗性、抗冻性、抗冲磨性、抗碳化性及抗化学侵蚀性等方面研究了粉煤灰对碾压混凝土耐久性的影响。结果表明：（1）粉煤灰能提高碾压混凝土后期的抗渗性；（2）在碾压混凝土中增加粉煤灰的用量，提高胶凝材料的总量，从而降低混凝土的水灰比，能提高碾压混凝土抗冻性：（3）粉煤灰掺量不大于15％时，粉煤灰掺量对碾压混凝土的抗冲磨性能影响甚微；（4）粉煤灰掺量不大于50％时，经碳化后混凝土的抗压强度反而有所提高；（5）碾压混凝土的水化产物长期稳定性较好，且因有粉煤灰的二次水化消耗了部分Ca（OH）2，故其抗镁盐及硫酸盐侵蚀的能力较强。     

水工粉煤灰特细砂混凝土的抗冻性

通过试验研究,探讨了强度、水胶比、舍气量、粉煤灰掺量及养护龄期对粉煤灰特细砂混凝土抗冻耐久性的影响.结果表明:水胶比、强度、舍气量是影响粉煤灰特细砂混凝土抗冻耐久性的决定因素;其抗冻耐久性的变化规律与普通粉煤灰混凝土一致.     

辊磨粉磨镍铁渣粉用作混凝土掺合料的性能研究

以工业辊磨生产的镍铁渣粉产品为研究对象,对其基本性能进行检测,分别以30%和40%等质量替代水泥,研究其用作矿物掺合料对混凝土力学性能、工作性能和耐久性等性能的影响,并与S95级矿粉和Ⅱ级粉煤灰进行比较。研究结果表明,掺入镍铁渣粉的混凝土力学性能和坍落度较矿粉和粉煤灰混凝土略差;凝结时间与矿粉比较接近,但比Ⅱ级粉煤灰混凝土凝结时间短;在适当掺量时,镍铁渣粉混凝土的抗冻性和抗碳化性与矿粉和Ⅱ级粉煤灰相当。     

活性掺合料对混凝土抗碳化性能影响的研究

研究了强度等级(C30和C45)、龄期(28 d和120 d)、矿物掺和料(矿粉和粉煤灰)质量掺量对掺有脂肪族高效减水剂(SAF)的混凝土抗碳化性能的影响,并建立了C30/C45混凝土在28 d/120 d龄期的碳化深度与矿粉/粉煤灰掺量比例之间的回归模型。结果表明:水胶比的降低、养护龄期的延长都能提高水泥石的密实度,从而提高抗压强度和抗碳化性能;混凝土抗碳化性能随矿粉掺量的上升、粉煤灰掺量的下降而提高;当矿粉掺量占胶凝材料质量的37.5%时,C30混凝土的抗碳化性能最佳;当矿粉掺量占胶凝材料质量的31.9%时,C45混凝土的抗碳化性能最佳;当龄期增加时,粉煤灰掺量比例越大则碳化深度的下降幅度越大;矿粉和粉煤灰掺量的相对比例变化时,对低强度混凝土的影响程度要大于高强度混凝土。     

基于改进物元可拓模型的水工混凝土耐久性影响因素分析

我国西北盐渍地区长距离输水工程由于冻融、干湿、盐侵等作用,对水工混凝土耐久性产生不利影响,直接影响输水稳定性及工程的安全运行与效益发挥。本文以甘肃省引大入秦工程输水建筑物为背景,基于室内加速试验,针对干湿-冻融和干湿-冻融-盐侵两种工况,研究质量损失率、抗压强度损失率、相对动弹性模量等耐久性指标变化情况,采用改进物元可拓模型综合分析矿粉、粉煤灰、引气剂、聚丙烯4种因素对水工混凝土耐久性的影响程度,并将计算结果与试验结果、实际状况开展比对分析。结果表明:在干湿-冻融工况中,粉煤灰对于水工混凝土耐久性的影响较矿粉、引气剂、聚丙烯显著,而在干湿-冻融-盐侵工况中,聚丙烯的影响最为显著,且最为敏感;采用改进物元可拓模型综合分析以上4种影响因素,影响程度依次为聚丙烯(3.450 9)＞粉煤灰(2.509 0)＞矿粉(2.447 2)＞引气剂(2.232 5),且根据等级变量特征值的大小可判断大循环后混凝土试块的状态,与实际状况相符。因此改进物元可拓模型可以综合分析盐渍区水工混凝土耐久性的影响因素,具有一定的实用价值。     

石灰石粉复合低品位粉煤灰矿物掺合料性能研究

对镁质石灰石粉复掺粉煤灰对混凝土的影响进行了研究。通过对不同比例矿物掺合料和不同比例石灰石粉掺料下混凝土的工作性、强度和耐久性的试验和分析,研究石灰石粉复合低品位粉煤灰对混凝土性能的影响。试验表明:镁质石灰石粉对萘系减水剂的适应性较差;掺入石灰石粉可以使混凝土获得更好的工作性能;矿物掺合料的比例达到30%和40%时,石灰石粉在矿物掺合料中的比例大小对混凝土的强度影响不大;掺入石灰石粉的混凝土具有和掺入粉煤灰的混凝土同样良好的抗氯离子性能和抗碳化性能。     

严苛侵蚀作用对优化导电混凝土性能的影响

干湿交替和硫酸盐腐蚀引起的损伤严重影响导电混凝土服役时的长期稳定性。本研究以碳纤维、石墨作为导电相材料,掺入粉煤灰和硅灰制备导电混凝土,在干湿交替和硫酸盐腐蚀耦合作用下,讨论粉煤灰、硅灰掺量对导电混凝土力学性能与电学性能的影响。综合导电混凝土的力学性能与电学性能衰变定义了服役性能劣化指标。结果表明：掺入粉煤灰和硅灰后提升了导电混凝土在干湿交替和硫酸盐腐蚀下的耐久性和导电稳定性;当粉煤灰和硅灰的总掺量一定时,提高粉煤灰占比能够有效降低干湿交替和硫酸盐腐蚀造成的强度损失,并提高导电混凝土的导电稳定性。     

海工高性能混凝土用复合胶凝材料的试验研究

在调查分析海工混凝土工程实例的基础上，试验研究了硅酸盐水泥中掺入矿粉、粉煤灰、硅灰等混合材料对海工混凝土性能的影响。研究结果表明，在硅酸盐水泥中掺加矿粉、粉煤灰、硅灰等混合材料可以改善海工混凝土的综合性能。矿物混合材料的复合掺入比单独掺入能更好地改善混凝土抗Cl^-侵蚀性能。海工专用复合胶凝材料生产时宜尽可能地采用多种混合材料。     

石灰石粉对水泥-粉煤灰混凝土性能的影响

本文主要研究了石灰石粉对水泥-粉煤灰混凝土工作性、抗压强度、耐久性能(抗水渗透性能、抗碳化性能和抗冻性能)的影响,并利用SEM-EDS和孔结构微观分析仪对其进行了机理分析.试验结果表明:石灰石粉应用于水泥-粉煤灰混凝土,不仅可改善混凝土的工作性能,而且可提高混凝土的抗压强度,但对混凝土的耐久性能影响不大.     

超细粉煤灰高性能混凝土耐久性试验研究

研究了由电收尘气流分选工艺收集的超细粉煤灰(UFA)对高性能混凝土耐久性能的影响。结果表明:超细粉煤灰提高了高性能混凝土的抗冻性和抗渗性,掺UFAI(适用于C50～C70的高温性能混凝土工程的超细粉煤灰)的高性能混凝土其单位面积磨损量均有不同程度的降低并具有优良的护筋性,掺粉煤灰可以改善高性能混凝土的抗硫酸盐侵蚀性,尤其是对混凝土的早期强度和干缩性能具有显著的改善效果。     

海工工程混凝土耐久性设计研究

在分析大型海工工程对混凝土耐久性设计要求的基础上,通过对水泥、矿粉、粉煤灰、硅灰等材料的Cl-初始固化力测定及其在混凝土中Cl-渗透性实验,研究了原材料本身及其在硬化体中对混凝土渗透性的影响。结果表明:(1)原材料对Cl-的初始固化能力依次为:水泥>粉煤灰>硅灰>矿粉;(2)矿物掺和料能改善混凝土硬化体结构,有利于提高混凝土的抗渗性。随着粉煤灰、矿粉、硅灰等矿物掺和料掺量的提高,混凝土抗渗能力提高;而复掺能够达到强度、工作性和抗渗透性的综合最佳效应。     

碳化作用下轻骨料混凝土干缩变形及影响规律

采用碳化试验和干燥收缩试验相结合,研究了轻骨料混凝土在碳化作用下的干缩变形发展规律及其影响因素。结果表明,加速碳化作用下,轻骨料混凝土的干缩变形显著增长,而随着矿物掺合料的掺入,干缩率得到一定程度的抑制,其中掺超细粉煤灰轻骨料混凝土碳化干缩率最小;骨料预湿完全条件下轻骨料混凝土水胶比越大,碳化干缩变形越大;轻骨料混凝土在高浓度CO2加速碳化作用下干缩变形显著高于自然碳化混凝土;而在相对湿度50%条件下碳化时,其干缩率要大于其它湿度条件下的试样;另外,轻骨料预湿后混凝土碳化干缩率要低于未预湿轻骨料混凝土。因此,在实际工程中,选择合适的矿物掺合料、水胶比、养护条件以及骨料的预湿工艺对轻骨料混凝土的减缩防裂具有较好的效果。     

矿物掺合料对UHPC性能的影响

传统超高性能混凝土(UHPC)的硅灰用量一般都比较高,导致其制作成本较高,而且自收缩比较大,对实际工程应用造成了一定的影响。本文用粉煤灰和矿粉部分或全部替代硅灰制备UHPC,并对其工作性能、力学性能、自收缩及孔结构特征进行了试验研究。结果表明:采用粉煤灰或矿粉替代硅灰可以改善UHPC拌合物的流动性,替代率越高,拌合物的流动度越大;当采用粉煤灰或矿粉替代50%(质量分数)硅灰时,在标准养护下,对28 d抗压强度的影响较小,而在高温蒸养下,则会导致28 d抗压强度下降,当替代率达到100%(质量分数)时,无论是标准养护还是高温蒸养,都会显著降低28 d抗压强度;采用粉煤灰或矿粉替代硅灰能降低细孔的占比,增大孔径,减少自收缩,且粉煤灰对于自收缩的抑制效果优于矿粉。