粉煤灰对深井煤矿巷道隔热材料性能的影响

试验指出,低活性粉煤灰能降低隔热材料的流动性、强度及耐久性,提高材料的隔热性能,低活性粉煤灰的加入不会影响隔热材料的长期强度。     

粉煤灰对深井煤矿巷道隔热材料性能的影响

通过粉煤灰对隔热材料流动性、力学性能、热性能及耐久性的研究 ,指出低活性粉煤灰降低了隔热材料的流动性、强度及耐久性 ,却提高了材料的隔热性能 .对材料强度的测试结果表明 ,低活性粉煤灰的加入不会影响隔热材料的长期强度达到所要求的指标     

混凝土冻融损伤后的吸水特性

对掺与未掺引气剂的混凝土进行了冻融破坏,通过吸水试验和中子辐射试验,研究了冻融损伤对掺与未掺引气剂混凝土吸水特性的影响.结果表明,中子成像技术能够实现对非透明性混凝.土材料吸水演进过程的可视化观测和定量分析.未掺引气剂的混凝土其抗冻性较差,在10次冻融循环后动弹模量损失14%的情况下,其水分渗透深度约增30%;掺加引气剂后,即使遭受200次冻融循环,混凝土的整体动弹模量也无明显损失,但200次冻融循环后,混凝土表层出现部分剥落,水分渗透速率及深度均相应增大.在评价混凝土冻融损伤时.除整体动弹模量损失外,还需考虑冻融损伤对混凝土吸水性能的影响.     

养护制度对超高性能混凝土微观结构和力学性能影响的研究综述

超高性能混凝土(UHPC)是指兼具超高抗渗性能和力学性能的纤维增强水泥基复合材料。在制备UHPC过程中,高温、加压的养护制度是UHPC获得高性能的重要手段。本文综述了不同的养护制度对UHPC基本力学性能和微观结构的影响,并分析其作用机理。研究表明,热养护加速了UHPC的水化过程,提高了材料的密实度,使其具有超高强度。在引入SiO₂组分下,热养护比标准养护使UHPC具有更致密的微观结构和更好的早期力学性能。但温度过高导致界面孔隙结构粗化和微裂纹产生,造成损伤,不利于UHPC的后期强度发展。本文旨在综合比较不同养护制度对UHPC力学性能和微观结构的影响,进而指导其生产和工程应用。     

矿渣混凝土硫酸盐腐蚀研究

研究了矿渣混凝土在5%Na2SO4溶液中浸烘循环,其相对动弹性模量、幅值及抗压强度演化规律.试验结果表明:混凝土相对动弹性模量先下降,后上升,再保持稳定,最后下降直至破坏;其幅值在前100次保持稳定,后下降直至破坏.混凝土抗硫酸盐腐蚀能力随矿渣掺量的增加而增加.相比于普通混凝土,随矿渣掺量增加,混凝土抗压强度损失率下降了28%～62%.混凝土在硫酸盐溶液中浸烘循环,其腐蚀产物为钙矾石和石膏.膨胀性腐蚀产物导致了混凝土浆集界面区和浆体区开裂,并最终导致混凝土破坏.     

胶州湾海底隧道衬砌混凝土服役寿命预测

胶州湾海底隧道是中国自行建造的第2条海底隧道,其设计服役寿命为100 a。分析了海底隧道衬砌混凝土的服役环境,建立了综合考虑氯离子扩散、碳化和弯曲荷载影响的服役寿命预测模型。调查了海底隧道现行施工里程的混凝土耐久性关键参数,建立了海底隧道混凝土氯离子扩散系数与回弹强度间的函数关系,通过预测模型计算了混凝土中氯离子随时间的演化规律及衬砌混凝土服役寿命。结果表明:隧道衬砌混凝土的保护层厚度波动值-4(-6)~+15 mm,标准养护衬砌混凝土氯离子扩散系数均值为2.1(2.7)×10-12 m2/s,混凝土中初始氯离子浓度小于0.35 kg/m3。隧道衬砌混凝土氯离子扩散系数与回弹强度呈线性函数关系,施工里程内氯离子扩散系数波动为1.5~3.5×10-12 m2/s。基于模型计算,胶州湾海底隧道左右线衬砌混凝土的服役寿命均超过100 a。     

在不同溶液中混凝土对氯离子的固化程度

研究了不同粉煤灰、矿粉、硅灰掺量的混凝土在单一氯盐、复合溶液以及青海盐湖卤水溶液中的氯离子结合规律.结果表明:混凝土在氯盐溶液中结合氯离子的产物为Fricdel's盐,其在NaCl腐蚀溶液中的氯离子结合能力最大,复合溶液和青海盐湖卤水溶液中由于硫酸根离子的存在降低了混凝土的氧离子结合能力,且随腐蚀溶液中的硫酸盐浓度增加而降低.普通混凝土在青海盐湖溶液中腐蚀,其氯离子结合能力在0.15左右:粉煤灰、矿渣和硅灰混凝土的氯离子结合能力分别为0.13～0.24,0.25～0.40和0.20～0.34.混凝土中掺加20%粉煤灰,或35%矿渣以及8%硅灰对氯离子具有最大的结合效果.此外,还使用热分析和X射线衍射技术研究了上述规律产生的微观机理.     

混凝土真实细观模型的生成及氯离子传输的数值模拟

基于改进的遗传算法和8邻域边界跟踪法,对混凝土断面的数字图像进行处理,得到二值图像并提取粗骨料的边界坐标;根据提取的坐标编写程序,生成浆体集料界面过渡区（ITZ）,得到真实的混凝土细观模型;将得到的混凝土细观模型导入COMSOL软件,模拟海洋水下区氯离子侵入混凝土内部过程,得到不同时刻混凝土内部氯离子浓度云图。研究结果表明：使用的建模和模拟方法所得结果与长期实海暴露混凝土实验结果一致,可以用来研究和评价海洋环境下混凝土的耐久性能;ITZ的存在会加速氯离子向混凝土内部扩散,其厚度越大,扩散过程越快,界面区厚度增大1倍,混凝土表观氯离子扩散系数增大12.3%;对比真实混凝土细观模型与参数化生成的圆形随机骨料模型中氯离子传输模拟结果发现,圆形随机骨料模型中氯离子的浓度总是小于真实细观模型中氯离子的浓度。     

硫酸盐对混凝土腐蚀研究

对普通混凝土和高强混凝土在5.0%Na2SO4(质量分数,下同)、10%MgSO4溶液以及青海盐湖卤水溶液中的损伤失效规律、特点进行研究。结果表明:混凝土在Na2SO4溶液中浸烘循环腐蚀破坏,SO42-导致混凝土产生膨胀性破坏;其损伤劣化包括3个阶段:初始劣化段、性能改善段和性能劣化段。混凝土在MgSO4溶液、青海盐湖卤水中浸烘循环腐蚀损伤,腐蚀溶液中的SO42-和Mg2+共同作用导致混凝土产生剥落型破坏;其相对动弹性模量和重量随腐蚀时间先下降,后稳定,最后加速下降。此外,用SEM、能谱和XRD分析了混凝土在硫酸盐腐蚀作用下的腐蚀产物。