CRC抗氯离子侵蚀研究及其使用寿命评估

将废旧汽车轮胎经过处理后得到的橡胶块和橡胶颗粒分别取代部分细集料配制成橡胶集料混凝土（简称CRC），考虑标准养护和自然养护2种条件，采用ASTMC1202法对不同橡胶掺量（最高掺量为细集料体积的55％）的CRC进行抗氯离子侵蚀试验研究。结果表明：与普通混凝土相比，CRC的抗氯离子侵蚀能力在许多情况下有不同程度的提高；标养条件下，B组（橡胶颗粒）CRC抵抗氯离子侵蚀的性能优于A组（橡胶块）CRC。此外，基于现有混凝土氯离子扩散模型对CRC结构在氯离子环境下的使用寿命进行了理论评估。     

铁尾矿-钢渣集料混凝土力学性能及体积稳定性试验研究

采用铁尾矿砂取代河砂充当混凝土细集料、钢渣取代碎石充当混凝土粗集料配制铁尾矿-钢渣集料水泥混凝土,并对混凝土强度、早期抗裂性能和长期体积变形等性能进行试验研究。结果表明:铁尾矿砂充当细集料不利于混凝土强度,而当钢渣以小掺量加入铁尾矿砂混凝土时,可以减弱铁尾矿砂对混凝土强度的劣化效应;适当掺量铁尾矿砂可以抑制由钢渣引起的混凝土膨胀变形,从而提高钢渣混凝土的早期抗裂性能与体积稳定性。     

橡胶颗粒对再生混凝土耐久性影响

为研究橡胶颗粒粒径和掺量对再生混凝土耐久性的影响,针对水灰比为0.50再生混凝土设计了橡胶粒径60目、1~3 mm和3~6 mm与掺量10、20、30 kg/m3的6组混凝土配合比,对再生混凝土进行了抗压强度、抗氯离子渗透和抗冻性试验.结果表明:掺入橡胶颗粒降低了再生混凝土的抗压强度,再生混凝土的抗压强度随着橡胶颗粒掺量和粒径的增加而减小;橡胶颗粒的掺入能改善再生混凝土的抗氯离子渗透性能和抗冻性能,再生混凝土的抗氯离子渗透和抗冻性随着橡胶颗粒掺量增大和粒径的减小而提高,当橡胶颗粒的粒径为60目、掺量为30 kg/m3时,再生混凝土的耐久性能最好.     

再生细集料对水泥混凝土物理力学性能的影响

废弃混凝土通过一系列再生工艺可以得到再生混凝土细集料,将其部分或全部替代天然砂配制混凝土可以达到变废为宝的目的,但是再生混凝土细集料特殊的性质会使得掺再生细集料的混凝土性能与普通混凝土之间存在较大的差异。在研究再生混凝土细集料的粒径和物理特性对水泥混凝土物理力学性能影响的基础上,探讨再生混凝土细集料对混凝土的抗气渗性能、抗氯离子渗透性能、抗碳化性能的影响。研究结果发现,再生细集料在破碎制备过程中产生了大量缺陷和粉料,采用一定量的再生细集料替代天然细集料配制混凝土,其物理力学性能、抗氯离子渗透性能和抗碳化能力均与基准混凝土有明显差异。如再生细集料最小粒径从0.16 mm及以下提高到2.36mm就可以明显改善混凝土物理力学性能。     

抛填骨料路面混凝土的研究

通过在路面混凝土中抛填一定量的粗集料,制成粗集料嵌锁型路面混凝土,并对其力学性能以及界面过渡区的显微硬度分布进行了研究。结果表明:抛填粗集料后,路面混凝土的7 d和28 d抗折强度有所提高,7 d和28 d抗压强度有显著提高,粗集料抛填量为8%～10%时强度达到最大值;掺粉煤灰的混凝土抛填骨料后强度有明显增加;抛填骨料路面混凝土的收缩率显著降低,弹性模量有所提高,显微硬度测试表明抛填骨料表面的界面过渡区比普通集料窄,且显微硬度更高。由此可见抛填干燥的骨料会吸收浆体水分,增强界面过渡区,有利于提高混凝土的性能。     

硅灰裹石对水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

使用测长法研究了硅灰裹石对混凝土试样抗硫酸盐侵蚀性能的影响,揭示了渗透性在混凝土硫酸盐侵蚀中的作用。研究结果表明：混凝土中水泥浆体与集料之间的界面过渡区是硫酸盐侵蚀的薄弱区域;集料含量增加,即界面区含量愈多,试样的抗硫酸盐侵蚀性能愈差。采用硅灰裹石处理集料可以大幅度地提高混凝土试样的抗硫酸盐侵蚀能力。     

掺石灰石粉混凝土的性能及其改善途径

采用不同掺量的石灰石粉取代水泥配制混凝土,同时配制复掺6%偏高岭土和20%石灰石粉的混凝土,并采用相同的胶凝材料体系制备水泥净浆,开展Na_2SO_4溶液浸泡试验。测试了混凝土抗压强度,采用RCM法和硫酸盐干湿循环侵蚀试验分别测试混凝土的氯离子扩散系数和抗硫酸盐侵蚀性,采用MIP法测试混凝土孔结构,进一步采用SEM观察浸泡后净浆试件的微观形貌。结果表明,石灰石粉对混凝土抗压强度、抗氯离子渗透性和抗硫酸盐侵蚀性均有一定的不良影响。采用偏高岭土与石灰石粉复掺可以有效提高掺偏高岭土混凝土的强度、抗氯离子渗透性和抗硫酸盐侵蚀性。其机理主要在于优化了混凝土孔结构,降低了有害离子在混凝土中的传输速度,阻止了混凝土在硫酸盐环境中钙钒石、石膏等侵蚀产物的形成。     

预湿轻集料与高吸水性树脂的内养护效果比较

研究了高吸水性树脂(SAP)、轻集料的吸水、释水规律以及二者对混凝土内部相对湿度的影响规律,提出了以湿度补偿为原则的混凝土自收缩控制方法。针对低水胶比混凝土早期内部相对湿度下降的特点,向混凝土中引入合适的内养护材料,并合理分配各自的引入水量,明显提高了混凝土早龄期的内部相对湿度,缓解了混凝土的早期自干燥现象,减小了混凝土的自收缩以及由内养护材料强度低造成的混凝土抗压强度损失,其内养护效果优于单掺一种内养护材料的配比。     

橡胶集料砂浆试件抗硫酸盐侵蚀性能初探

在5％MgSO4溶液的浸泡环境中，采用不同的养护制度，对不同橡胶掺量的砂浆试件的抗硫酸盐侵蚀性能进行了研究，以强度、抗腐蚀系数及重量损失率等为衡量指标，探讨不同橡胶掺量试件在硫酸镁盐溶液侵蚀环境下的力学性能以及耐久性能。实验结果表明，砂浆试件水灰比相同时，掺入橡胶集料会不同程度的降低砂浆试件的抗折、抗压强度。而要与普通砂浆试件达到相同的强度级别，掺入橡胶集料的试件需适当降低水灰比。适量掺入橡胶集料可以提高砂浆试件的抗腐蚀系数，改善其抗腐蚀性能。     

火山灰混凝土强度及耐久性试验研究

通过混凝土强度及耐久性试验,探讨火山灰在不同掺加量条件下对混凝土强度及耐久性的影响。研究表明,不同火山灰掺量水平的火山灰混凝土90天内的强度增长速率与基准混凝土大致相同,火山灰掺量越高,强度越低;火山灰掺加量水平对混凝土抗氯离子渗透性能影响甚小,抗硫酸盐侵蚀性能总体较好,抗腐蚀系数均大于0.8,各掺加量的火山灰混凝土抗渗性能良好。     

橡胶集料砂浆试件抗硫酸盐侵蚀性能初探

在5%MgSO4溶液的浸泡环境中,采用不同的养护制度,对不同橡胶掺量的砂浆试件的抗硫酸盐侵蚀性能进行了研究,以强度、抗腐蚀系数及重量损失率等为衡量指标,探讨不同橡胶掺量试件在硫酸镁盐溶液侵蚀环境下的力学性能以及耐久性能。实验结果表明,砂浆试件水灰比相同时,掺入橡胶集料会不同程度的降低砂浆试件的抗折、抗压强度。而要与普通砂浆试件达到相同的强度级别,掺入橡胶集料的试件需适当降低水灰比。适量掺入橡胶集料可以提高砂浆试件的抗腐蚀系数,改善其抗腐蚀性能。     

膨胀聚苯乙烯轻骨料混凝土研制

以膨胀聚苯乙烯(EPS)颗粒为轻骨料,以水泥为胶结材料,通过添加粉煤灰和表面改性聚合物等来提高混凝土浆体结构稳定性与均匀性,配制出了具有良好物理力学性能的EPS轻骨料混凝土材料,解决了EPS骨料颗粒在混凝土拌合物中分层离析、界面黏结弱、密度与强度低等问题,并分析了水灰比、粉煤灰掺量等对拌合物流动性、混凝土强度等的影响.     

矿物掺合料对自密实混凝土抗氯离子渗透性的影响

耐久性是自密实混凝土（SCC）的重要性质。本文应用电通量法研究了掺粉煤灰、矿渣的SCC抗氯离子渗透性能,通过对单掺和复掺时SCC电通大小的分析发现：粉煤灰和矿渣都能改善SCC的抗氯离子渗透性能,矿渣提高SCC的抗氯离子渗透性能要优于粉煤灰,二者复掺对SCC抗氯离子渗透的复合叠加效应并不明显。其机理是粉煤灰和矿渣提高水泥石密实性,强化混凝土界面过渡区,粉煤灰、矿渣物理化学吸附作用能固结Cl-,降低Cl-渗透性。SCC中掺入掺合料能减少离析、避免泌水,达到自密实效果,粉煤灰对混凝土流动增大的作用效果要优于磨细矿渣的效果。掺合料复掺对自密实混凝土强度具有复合叠加效应,混凝土28 d强度等级可提高1～2级。     

橡胶颗粒掺量对水泥混凝土抗压及抗盐冻影响

为了拓展橡胶集料混凝土在寒冷地区桥面铺装的应用,取橡胶颗粒按六种不同掺量替代等体积的砂制作橡胶集料混凝土试件,对该试件进行抗压及抗盐冻性能的研究,试验表明:橡胶颗粒的掺入明显提高了混凝土的抗盐冻性,在9%掺量时,其抗盐冻性最好,随着冻融循环次数的不断增加,橡胶集料混凝土的相对抗压强度值明显大于基准混凝土的相对抗压强度值,掺量为9%的橡胶集料混凝土相对抗压强度最大.     

EPS保温砂浆性能试验研究

为了系统研究不同组分对聚苯乙烯泡沫(EPS)保温砂浆性能影响,通过试验探讨了EPS体积掺量、粘结剂、引气剂和粉煤灰掺量对EPS保温砂浆和易性、力学性能、导热系数及吸水率和软化系数的影响.试验结果表明,对于配制高性能EPS保温砂浆,EPS体积掺量适宜控制为80％～82％,含气量在20％左右,粉煤灰掺量为20％.掺入适量市售白乳胶能提高EPS保温砂浆的粘结强度和抗折强度,适量粉煤灰掺量能显著降低EPS保温砂浆的干缩率和导热系数,提高EPS保温砂浆综合性能.     

粉煤灰陶砂次轻混凝土的制备与性能

用碎石、粉煤灰陶砂和河砂作为混合集料配制不同细集料组成的次轻混凝土试样,研究它们的力学性能和热学性能。与普通混凝土相比,掺入少量粉煤灰陶砂（陶砂体积分数为25%）的次轻混凝土抗压强度得到提高,表现出较为理想的轻质高强特性。上述现象归功于混合细集料中大小颗粒搭配较好,陶砂的微泵内养护效应以及陶砂表面具有潜在活性物质参加火山灰反应,强化了陶砂与水泥石的界面强度,使掺入体积分数为25%陶砂的次轻混凝土在各龄期具有最高的强度。与普通混凝土相比,当次轻混凝土中陶砂体积分数为25%时,其导热系数可降低42%,即掺入适量陶砂可明显提高混凝土的保温隔热性能。     

PVA纤维混凝土经冻融后抗氯离子侵蚀性能研究

为探索聚乙烯醇(PVA)纤维混凝土在冻融环境下冻融循环次数对氯离子渗透速率及最佳纤维掺量的影响,通过对冻融循环次数为0～100次以及纤维体积掺量为0～0.2%的PVA纤维混凝土试件进行氯离子侵蚀试验,拟合出冻融次数与氯离子扩散系数之间的关系式。试验结果表明:PVA纤维掺量相同的试件,施加冻融循环次数越多,在相同渗透深度处自由氯离子含量会越高。在冻融循环次数相同时,混凝土试件中自由氯离子含量会因掺入了一定掺量的PVA纤维而减少,且PVA体积纤维掺量为0.1%的试件中,相同渗透深度处自由氯离子含量低于其它掺量的试件。     

高吸水性树脂颗粒对混凝土自收缩与强度的影响

自收缩是导致高强混凝土早期开裂的重要因素。研究了高吸水性树脂（SAP）的掺量、引入水量对不同水胶比混凝土的自收缩与强度的影响规律。结果表明,将不超过胶凝材料总重量0．5％的SAP预吸水后掺入混凝土中。可显著减小混凝土的自收缩。且抗压强度损失较小。通过研究SAP对混凝土内部相对湿度变化的影响规律,分析了其对混凝土自收缩与强度的作用机理,认为引入预吸水SAP可明显延缓混凝土早期内部相对湿度的下降速度。对混凝土起到良好的内养护作用。减小自收缩。但当SAP掺量大于胶凝材料总重量的0．5％时,作用效果随SAP掺量的增大而不明显,混凝土抗压强度也有明显下降。     

橡胶粉掺量对水泥砂浆性能的影响

选用相同的水泥、水和细集料,通过调节橡胶粉的掺量,配制若干组橡胶粉水泥砂浆,并测定其流动性、强度、韧性及耐磨性能,研究橡胶粉掺量对水泥砂浆性能的影响。结果表明:水灰比相同、橡胶粉按体积比等量取代砂时,水泥砂浆流动度随着胶粉掺量的增大近似线形增加;随橡胶粉掺量的增加,水泥砂浆的7d、28d抗压强度和抗折强度均不断降低;在掺量小于30%之前,韧性和耐磨性能均呈线形增长趋势。     

集料级配对多孔混凝土透水基层材料性能的影响

研究了0—4.75 mm颗粒的比例,粗集料最大粒径以及9.5—4.75 mm颗粒在粗集料中的比例对多孔混凝土透水基层抗压强度的影响。研究表明:即使多孔混凝土透水基层的水泥用量仅150 kg/m3,当4.75 mm通过率控制为10%—15%的条件下,所配制的多孔混凝土透水基层不仅具有较高的强度,还具备了良好的透水性能;最大粒径增加,强度降低,透水性增加;粗集料的9.5 mm通过率控制在20%左右时,颗粒粒子之间基本没有干涉,配制的多孔混凝土透水基层强度最大。