高寒地区桥梁混凝土抗氯离子渗透性能研究

依托新疆果子沟特大桥工程,针对高寒区域的气候特征及材料性状,通过正交试验,重点研究了水胶比、粉煤灰掺量、用水量和引气剂掺量等因素对桥梁混凝土抗氯离子渗透性的影响规律;通过深入分析桥梁不同部位及不同配合比混凝土的抗氯离子渗透机理,提出基于抗氯离子渗透性能的高寒区域桥梁混凝土配合比设计参数范围.研究表明：水胶比与用水量对桥梁混凝土的抗氯离子渗透性能影响显著,C30混凝土水胶比（质量比）由045减小到039时,混凝土56d电通量降低约50%;粉煤灰掺量（质量分数）由10%增加到30%时,混凝土电通量总体呈下降的趋势;控制桥梁混凝土中适宜含气量也有利于改善其抗氯离子渗透性能.     

掺粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透性试验研究

本文对不同水胶比、不同粉煤灰掺量下的混凝土,利用ASTM C1202试验方法,测定了在标准养护条件下14d、28d和90d的6h电通量值。结果表明,标准养护28d时,适当粉煤灰掺量下,低水胶比的混凝土比高水胶比的混凝土具有更好的抗氯离子渗透性能;水胶比0.5以上时,水化早期随着粉煤灰掺量的增加混凝土电通量增加,水化后期则随着粉煤灰掺量的增加电通量急剧下降;0.35以下水胶比的混凝土氯离子抗渗透性能高于0.5以上水胶比的混凝土,且掺粉煤灰混凝土更适合采用长龄期的电通量来评价混凝土的抗氯离子渗透性能。     

煤矸石混凝土抗氯离子渗透性研究

通过正交优化设计试验,采用电通量法来评价煤矸石混凝土氯离子渗透性能。研究表明:水胶比对煤矸石混凝土抗氯离子渗透性能的影响较为显著,硅灰掺量影响较大,煤矸石掺量和减水剂掺量对混凝土抗氯离子渗透性能影响较小。制备最佳抗氯离子渗透性能的煤矸石混凝土组合为A1B1C1D3,即水胶比为0.30,煤矸石掺量为40%,减水分剂掺量为0.75%,硅灰掺量为7%,此时煤矸石混凝土的6h电通量为943.25C,具有较强的抗氯离子渗透能力。     

膨润土对混凝土抗渗透性能影响的研究

为研究膨润土对混凝土抗渗透性能的影响,测试了不同试验条件下混凝土气体渗透系数和电通量,分析了混凝土抗气体渗透性能和抗氯离子渗透性能的相关性,并利用扫描电子显微镜观察了内掺膨润土混凝土的微观结构。研究表明:膨润土掺量在0~8%范围内,混凝土的气体渗透系数与电通量均先降低后升高,当膨润土掺量为4%时,混凝土气体渗透系数和电通量最低;适当降低水胶比可以有效改善混凝土抗气体渗透和抗氯离子渗透性能;混凝土气体渗透系数与电通量显著正相关;微观分析表明:掺膨润土混凝土的抗渗透性能可能与水化硅酸钙凝胶体系内孔隙的填充和C-S-H之间的连接程度有关。     

麦秸秆纤维混凝土抗氯离子渗透性能研究

通过正交优化设计试验与数学建模,采用电通量法评价麦秸秆纤维混凝土的抗氯离子渗透性能。研究表明:水胶比对麦秸秆纤维混凝土抗氯离子渗透性能的影响最大,麦秸秆纤维掺量影响较大,矿物掺合料掺量影响较小。制备最佳抗氯离子渗透性能的麦秸秆纤维混凝土组合为水胶比0.40、矿物掺合料掺量20%、麦秸秆纤维掺量0.1%,此时麦秸秆纤维混凝土的6 h电通量为782.68 C,具有较强的抗氯离子渗透性能。麦秸秆纤维混凝土氯离子扩散电通量Q与水胶比X_1、矿物掺合料掺量X_2及麦秸秆纤维掺量X_3之间的数学模型为:Q=848.2667X_1-34.2333X_2-2320X_3+453.5289,可较准确地预测相同条件下麦秸秆纤维混凝土的6 h电通量。     

海砂混凝土耐久性能研究

通过海砂混凝土不同条件下力学性能和耐久性的测试,对海砂高强混凝土中的钢筋锈蚀能力进行了研究。结果表明,海砂中氯离子含量在0.123%、在混凝土中使用量低于320kg/m3的条件下,对强度高于50MPa的混凝土立方体抗压强度、碳化性能、抗氯离子扩散性能影响不大;海砂混凝土的钢筋锈蚀失重率随着海砂掺量的增加和水胶比的增大而增加;阻锈剂的掺入和保护层厚度的增加,可使海砂混凝土的抗钢筋锈蚀能力有所改善,钢筋锈蚀程度有所下降。     

煤矸石粗集料混凝土抗氯离子渗透性能的研究

通过正交优化设计试验,采用电通量法来评价煤矸石粗集料混凝土抗氯离子渗透性能。试验结果表明:水胶比对煤矸石粗集料混凝土的抗氯离子渗透性能的影响较为显著,砂率和集灰比的影响较大,煤矸石集料级配影响较小。制备最佳抗氯离子渗透性能的煤矸石粗集料混凝土的组合为A2B3C2D3,即水胶比0.39,砂率为43%,集灰比为4.2,集料级配为1.2,此时煤矸石粗集料混凝土的6 h电通量为985.36 C,具有较强的抗氯离子渗透能力。     

水胶比对大掺量矿物掺合料混凝土渗透性的影响

文章采用氯离子扩散系数、电通量、气体渗透性系数以及毛细管吸附四种渗透性测试方法研究不同水胶比对大掺量矿物掺合料混凝土的渗透性能影响规律。结果表明,水胶比对混凝土早期渗透性能影响较大,而随着养护龄期的延长,水胶比对混凝土后期渗透性能的影响程度减弱。采用氯离子扩散系数、电通量、气体渗透性和毛细管吸水率四种测试方法来表征不同水胶比混凝土渗透性能时,测试结果具有明显的相关性。     

聚丙烯纤维对海工混凝土抗氯离子渗透能力的影响

在不同水胶比和不同养护条件下,就聚丙烯纤维对海工混凝土抗氯离子渗透能力的影响进行了试验研究。结果表明,在标准养护条件下,随着聚丙烯纤维掺量的增加对水胶比为0.30、0.40和0.50的混凝土均产生了氯离子迁移电量增加的现象,增加幅度随水胶比增加而明显增大。在标准养护28 d再沸煮8 h的条件下,沸煮后同类混凝土的氯离子迁移电量普遍均低于仅标养28 d的迁移电量,在水胶比较大(0.50)的条件下,混凝土氯离子迁移电量随聚丙烯纤维掺量增加而增加的势头经沸煮后有所减弱。水胶比为0.30、0.40和0.50时,掺聚丙烯纤维海工混凝土早期的抗氯离子渗透能力均远小于28 d龄期的抗氯离子渗透能力,其规律不同于龄期与强度的规律。     

玄武岩纤维活性粉末混凝土耐久性试验研究

为了研究玄武岩纤维对活性粉末混凝土耐久性的影响,进行了9组玄武岩纤维活性粉末混凝土(RPC)和3组素RPC的氯离子渗透试验以及1组玄武岩纤维RPC的碳化性能试验。试验结果表明,素RPC的电通量为104～120 C,氯离子渗透性极低,玄武岩纤维RPC的电通量均小于100 C,氯离子渗透性可以忽略。当水胶比为0.22、玄武岩纤维体积掺量为0.10%时,试件的抗氯离子渗透性能最好。玄武岩纤维RPC试件具有良好的抗碳化性能,其28 d碳化深度为0。     

粉煤灰对淡化海砂混凝土性能的影响

选取两种不同来源的粉煤灰(FAⅠ、FAⅡ),研究了其品质差异和掺量(0、15%、30%、45%)及水胶比(0.5、0.4、0.3)对淡化海砂混凝土工作性、力学性能和耐久性能的影响。研究表明:相较于FAⅡ,FAⅠ型粉煤灰的需水量更小,采用较少的减水剂能使新拌混凝土具有良好的工作性;在水胶比相同的情况下,FAⅠ型粉煤灰对混凝土后期强度发展有更加积极的影响;随着粉煤灰掺量的增加,淡化海砂混凝土的电通量值均先减小后增大,且FAⅠ型粉煤灰对改善混凝土抗Cl^-渗透性能更优;随着龄期增长,三种水胶比下FAⅡ型粉煤灰掺量不宜高于15%,而水胶比为0.4和0.3时,FAⅠ型粉煤灰最大掺量可达30%~45%。     

肯尼亚中风化响岩骨料对混凝土性能的影响研究

针对肯尼亚中风化响岩技术指标不良的现状,通过对拌合物性能、力学性能、电通量和氯离子渗透系数等的测试,研究了中风化响岩对混凝土性能的影响。结果显示:采用肯尼亚中风化响岩配制的混凝土,在相同的配合比条件下,初始坍落度和扩展度均较普通石灰石骨料混凝土小,经时损失相对较大,抗压强度和弹性模量低,但是仍然满足一般工程对混凝土力学性能的要求;中风化响岩配制的混凝土电通量早龄期均比普通石灰石骨料混凝土高,氯离子渗透系数大,在90 d龄期时两种骨料混凝土的电通量和氯离子渗透系数基本相近。     

水灰比对混凝土强度及氯离子渗透性的影响

主要研究了水灰比对混凝土强度和氯离子电通量的影响.试验结果表明:水灰比增大混凝土的强度明显降低,氯离子电通量增大;水灰比从 0.33 增加到 0.37 和 0.41 时,混凝土 28d 氯离子电通量的增加幅度接近或超过了 50%.     

大掺量粉煤灰再生混凝土高温后的抗冲击性能与抗渗性研究

粉煤灰再生混凝土的工程应用具有重要的经济效益和社会效益,但若遭受高温作用,其力学性能和耐久性将有显著降低.通过高温试验、抗冲击试验和抗氯离子渗透试验,研究了粉煤灰掺量(0％、10％、20％、30％、40％、50％)、温度(20、200、400、600℃)和静置时长(0、90 d)对再生混凝土抗冲击性能及抗氯离子渗透性能...     

材料组成对海洋工程混凝土氯离子渗透性能的影响

以混凝土28d和90d龄期电通量为指标,研究了水灰比、矿物种类与掺量等材料组成对海洋工程混凝土结构抗氯离子腐蚀性能的影响。结果表明,90d龄期的混凝土电通量比28d龄期的小;水灰比越大,混凝土的电通量也越大,混凝土内部氯离子浓度也越高,应尽可能减少海洋工程混凝土的用水量;掺入粉煤灰可提高抗氯离子侵蚀性能,且适合的掺量在35%左右;硅灰的抗氯离子侵蚀性能较好,但成本较高,合适掺量在3%为宜;双掺粉煤灰硅灰能充分利用两者的优势,使混凝土的抗氯离子侵蚀性能得到较大提高。     

机制砂中石粉对混凝土耐久性的影响研究

试验研究了石粉含量对不同强度等级机制砂混凝土强度、抗氯离子渗透性能和抗冻性能的影响。结果表明:石粉对低强和高强混凝土的影响不完全相同,对于低强度机制砂混凝土,随着机制砂中石粉含量的增加,混凝土的抗氯离子渗透性能提高,而抗冻性能降低,尤其是当石粉含量高于10%(石粉与水泥体积比超过1∶3.47)时,混凝土劣化明显;但对于高强混凝土而言,仅当石粉含量大于7%时,石粉使混凝土工作性出现劣化,而对于抗氯离子渗透性能,抗冻性能等耐久性,石粉含量从3.5%提高到14%,均未使高强机制砂混凝土出现劣化现象。     

铁路隧道衬砌机制砂混凝土耐久性能试验研究

目前天然河砂资源紧缺,基于叙毕铁路川滇段某标段隧道工程大量采用机制砂施作隧道衬砌混凝土的现状,为揭示铁路隧道衬砌机制砂与河砂混凝土耐久性能方面的差异,考虑细骨料、混凝土强度等级、养护条件等因素的影响,进行电通量与碳化试验,研究不同因素对混凝土抗氯离子渗透性能和抗碳化性能的影响。试验结果表明:相同强度等级的机制砂混凝土耐久性能指标高于河砂混凝土约6%~10%,且混凝土耐久性能随强度等级的提高得到不同程度的提升;标准养护条件下混凝土耐久性能明显优于隧道内自然养护条件下混凝土,其抗氯离子渗透性能和抗碳化性能分别提升约43%、37%。根据试验结果,在隧道施工过程中需加强衬砌混凝土养护以增强其耐久性能。