-3℃养护下引气混凝土强度及孔径分布规律研究

以负温养护下的混凝土为研究对象,探究恒定负温(-3℃)养护和标准养护条件下,引气剂的掺量对混凝土抗压强度的影响以及两种养护方式下混凝土达到等强度时的龄期与孔径分布差异。试验得出两种养护方式下,引气剂的掺入均会降低混凝土的强度,且掺量越大,强度越小;引气剂掺量对于两种养护方式下混凝土达到等强度的龄期没有影响,均在同一时间达到等强度;另外引气剂对混凝土的孔径分布产生负影响,会使孔径分布劣化;同一引气剂掺量下,负温养护下的混凝土孔径分布差于标养,混凝土达到了等强度,并未达到等孔结构。     

-3℃养护条件下复掺矿物掺合料对混凝土的性能影响研究

研究-3℃和标准养护环境下,复合矿物掺合料的掺量与单复掺形式对混凝土抗压性能、孔径分布和抗氯离子渗透能力的影响规律。试验结果表明：在-3℃养护环境下,复合矿物掺合料混凝土的抗压性能均不如标准养护的,且随着掺量的提高,混凝土的抗压强度逐渐下降,这与标准养护下的规律不相适应。复合矿物掺合料混凝土的孔径分布与抗氯离子渗透能力也均不如标准养护的,但随着掺量的增大,混凝土孔径分布与抗渗性逐渐优化,这与标准养护下的规律相适应。中低掺量的复合矿物掺合料混凝土在抗压性能方面较单掺粉煤灰或矿粉相比,没有显著的优化效果,但孔结构和抗渗性均有一定程度的改善。高掺量的复合矿物掺合料混凝土在抗压性能、孔径分布、抗渗性方面均有较大程度的改善。     

-3℃养护条件下矿物掺合料对混凝土强度和孔隙结构的影响研究

为了研究不同养护条件下矿物掺合料对混凝土强度和孔隙结构的影响,进行-3℃和标准养护条件下,复掺粉煤灰、矿粉和硅灰对混凝土抗压强度、孔隙结构的试验。结果表明:与标准养护相比,在-3℃养护条件下,矿物掺合料的掺入对混凝土抗压强度有下降趋势,但对其孔径均有优化作用。基准组、复掺10%粉煤灰+10%矿粉+1%硅灰组、复掺10%粉煤灰+10%矿粉+3%硅灰组,28 d龄期标准养护下出现细小孔的频率是负温养护1.122~1.259倍,56 d龄期标准养护下出现细小孔的频率是负温养护1.108~1.180倍,矿物掺合料对混凝土硬化含气量和平均气泡间距均有改善作用,在标准养护条件下的优化作用明显优于负温养护条件。     

石粉掺量及养护温度对机制砂混凝土性能影响研究

以机制砂混凝土试块为试验对象，分别掺入5%、10%、15%的石粉掺量，观测其在不同养护温度下的抗压强度和孔径分布，研究石粉掺量及养护温度对混凝土强度和微观结构的影响。为更直观反映其对混凝土微观影响，采用核磁共振设备对不同掺量的混凝土试块进行测试。试验结果表明：在同一龄期时，3种石粉掺量中10%石粉掺量的混凝土抗压强度最高，同时10%石粉掺量混凝土的总孔隙率更低，最可几孔径左移，优于其他两种石粉掺量的混凝土孔径分布；相同龄期，负温养护较标准养护孔结构劣化明显，大孔较多，曲线首峰峰值较高。从机理上分析，石粉颗粒较小，促进流动性以及和易性，同时微集料作用，优化孔隙。负温养护温度接近水的冰点，水的黏滞性增大，减慢了水化速率，导致混凝土强度降低，孔隙劣化。     

负温防冻剂粉煤灰混凝土的强度及抗冻性试验研究

研究了等量取代法及超量取代法配制的三种粉煤灰掺量 (10 %、15 %、15 %k =1 5 )的防冻剂混凝土在变负温和恒负温养护下的抗压强度发展规律及抗冻性 ,表明双掺粉煤灰和高效防冻剂可以使负温混凝土具有良好的强度发展和更加优异的耐久性 ,完全满足混凝土冬季施工。变负温养护的混凝土强度发展及耐久性均优于恒负温养护的混凝土。     

养护温度和水灰比对混凝土孔结构的影响研究

为研究养护条件和水灰比对混凝土抗氯离子渗透性与微观孔结构的影响规律与程度,采用压汞法和RCM法对-3℃养护条件下和标准养护条件下的不同水灰比的混凝土28 d微观孔结构和氯离子渗透系数进行了测试,并用分形理论对其结果进行了分析。试验结果表明:-3℃负温养护条件下混凝土的临界孔径和最可几孔径明显大于标准养护条件下的同种混凝土,孔径粗化严重,粗大孔明显增多,其氯离子渗透系数也明显大于标准养护条件下的混凝土,与孔结构的发展规律一致。标准养护条件下,随着水灰比的提高,混凝土水泥石孔结构劣化,混凝土抗氯离子渗透性减弱;但在-3℃养护条件下,混凝土水泥石孔结构随着水灰比的提高呈现出先优化后劣化的趋势,混凝土抗氯离子渗透性变化规律亦与之相同。通过对比分析得出:孔分形维数与孔特征参数之间存在良好的线性关系,故与混凝土的氯离子渗透性之间亦有一定的联系。     

负温环境下掺合料对混凝土抗压强度影响分析

针对西部地区负温环境对水工混凝土的不利影响,文中研究了-25℃条件下不同掺量的粉煤灰、矿粉对不同龄期水工混凝土抗压强度的影响。试验结果表明,-25℃条件下,在龄期为28、56、90d时,双掺粉煤灰-矿粉的混凝土抗压强度最大;单掺粉煤灰时,混凝土前期抗压强度随着粉煤灰掺量的增加而降低,28d之后,混凝土抗压强度逐渐增大;随着龄期的增长,-25℃环境对混凝土抗压强度影响逐渐减小。     

入模温度和引气剂掺量对负温下混凝土抗压强度及抗氯离子渗透性影响

为了研究入模温度和引气剂掺量对负温下混凝土抗压强度及抗氯离子渗透性的影响,在持续-5℃和标准养护条件下,分别进行了不同引气剂掺量（0、0.05%、0.10%、0.20%）的混凝土在不同入模温度（5、10、15、20℃）下的抗压强度和抗氯离子渗透试验。试验结果表明：（1）低负温环境会抑制混凝土抗压强度的发展,相比于标准养护,负温养护明显降低了混凝土抗压强度,增加了达到预定设计抗压强度的龄期。（2）入模温度对混凝土强度和抗氯离子渗透能力均有影响：相同龄期时,混凝土的入模温度越高,混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性均越好。（3）相同养护条件下,混凝土抗压强度随着引气剂掺量的增加逐渐减小,而抗氯离子渗透性先增大后减小,引气剂掺量为0.05%时,混凝土抗氯离子渗透性能最好。     

多年冻土环境下混凝土灌注桩强度发展规律的研究

本文采用跟踪养护的方法对多年冻土环境下的混凝土强度发展进行了试验模拟．并与标准养护及恒负温养护混凝土强厦发展进行了对比。结果表明：粉煤灰掺量在较低温度范围(0℃～10℃)内等量取代水泥时对混凝土的强度降低很敏感。确定了多年冻土环境下混凝土强厦发展规律的试验方法。     

减缩剂对负温混凝土强度和工作性能的影响

为降低负温混凝土收缩带来的开裂风险,将减缩剂掺入负温混凝土中,进行力学性能试验。试验结果表明,减缩剂掺量为0.5%~2%范围内时,随着掺量的增加,负温混凝土的工作性明显改善。含气量也明显增加。在标准养护环境下,减缩剂掺量超过1%时,负温混凝土的早期和后期强度随着减缩剂掺量的增加,略有下降。在恒负温养护环境下,减缩剂掺加不会提高负温混凝土的-28d抗压强度,随着负温转正温后,掺减缩剂的负温混凝土抗压强度明显高于不掺减缩剂负温混凝土的抗压强度。     

粉煤灰对混凝土抗氯盐侵蚀性能的影响

利用电通量法、快速迁移法和压汞法试验分析了不同粉煤灰掺量(0、10%、20%、30%、40%)以及不同养护龄期(28、56、90 d)对强度为C55混凝土的电通量、氯离子扩散系数及孔结构的影响;研究了平均孔径与粉煤灰掺量、养护龄期的关系,并以平均孔径为中间变量,得到了氯离子扩散系数和粉煤灰掺量、养护龄期的关系式。研究表明,粉煤灰的掺入可以较好地改善混凝土的抗氯离子扩散性能,该效应在较长养护龄期的情况下尤为明显;对于强度为C55的混凝土,当粉煤灰掺量为30%时,混凝土抗氯盐侵蚀性能最好;粉煤灰的掺入可明显改善混凝土孔结构的分布,增加无害孔和少害孔所占的比例;减小平均孔径和最可几孔径,当粉煤灰掺量在30%时,混凝土具有更优的孔隙结构;氯离子扩散系数的实测值与计算值变化趋势基本相同。     

低温环境下早期养护方式对混凝土力学性能的影响

低温环境下,早期养护方式对混凝土力学性能具有重要影响。对比分析了标准养护、自然养护、覆盖棉被养护与发热毯养护等4种养护方式下,不同胶材体系混凝土力学性能的变化。结果表明：与棉被养护、自然养护相比,发热毯养护可以显著提高低温环境下混凝土的早期抗压强度,7 d抗压强度最高可达到28 d抗压强度的97%;复掺硅灰和粉煤灰时,混凝土各龄期的抗压强均较单掺粉煤灰时高,最高抗压强度可提高至单掺粉煤灰的108.5%,对提高低温环境下混凝土的抗冻性能有利。不同养护方式导致的温度及相对湿度的改变对混凝土动弹性模量和抗压强度之间的关联性会造成影响。     

多因素作用下混凝土抗压强度研究

以混凝土试块为试验对象,分别掺入0、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%的引气剂,观测其在4个不同入模温度（5、10、15、20℃）以及不同养护温度下不同龄期的抗压强度。并对强度进行了非线性拟合以及误差分析。结果表明：在同一龄期下,随着引气剂掺量的增加,混凝土的抗压强度存在不同程度的下降趋势;入模温度与混凝土的抗压强度呈正相关关系,在20℃时混凝土在不同龄期的抗压强度最高,在5℃时达到最低;养护温度对混凝土在同一龄期的强度离散性的变化影响较大,标养下的混凝土抗压强度的离散性在养护前期大于负温养护,在后期则小于负温养护;同一配合比的混凝土在标准养护条件下的抗压强度大致等于在负温养护下的抗压强度的1.1～1.4倍,负温养护下的混凝土强度存在显著“龄期滞后”现象。     

3℃养护下引气混凝土早期强度及抗冻性能研究

采用强度试验、压汞法、气孔分析法、快速冻融法,以低温(3±0.2)℃养护下引气混凝土为研究对象,对混凝土的强度、孔隙结构及抗冻耐久性进行了研究。结果表明:在3℃养护下,随着含气量的提高,孔径均匀分布,显著改善了混凝土的内部孔隙结构,但比标准养护条件下同等含气量混凝土的孔结构粗化。为更好地阐述混凝土实际强度受含气量的影响,由孔隙结构可进一步推算出3℃养护下混凝土的实际抗压强度,并与标准养护条件下实际抗压强度对比,显示两者之间的不同。     

负温混凝土早期结构损伤程度研究

本文研究了-5℃、-10℃、-15℃及两种自然变负温( 1℃～-6℃、-5℃～-15℃)养护条件下及转正温标准养护后混凝土的动弹性模量与抗压强度的变化规律。试验结果表明：与标准养护的混凝土的动弹模增长规律相比较。可以利用动弹性模量随时间变化规律确定不同负温下混凝土的损伤程度;与不同负温养护温度下混凝土的强度增长规律相比较。二者的发展规律一致。但对一次冻结模式与多次冻结模式的负温混凝土。二者发展规律存在一定差异。     

低温作用下沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对混凝土抗压强度影响

为研究低温作用下沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响,进行单掺沙漠砂、单掺粉煤灰、双掺沙漠砂和粉煤灰混凝土在室温,-10,-20,-30℃时的抗压强度试验,分析温度、沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响规律,建立混凝土抗压强度与温度、沙漠砂替代率和粉煤灰掺量之间回归关系模型。试验结果表明:随着温度降低,低温下混凝土抗压强度呈增大趋势,低温后混凝土抗压强度随温度降低呈减小趋势;对于单掺沙漠砂混凝土,混凝土抗压强度随沙漠砂替代率增加呈先增大后减小趋势,沙漠砂替代率50%时混凝土抗压强度最大;对于单掺粉煤灰混凝土,混凝土抗压强度随着粉煤灰掺量增加呈减小趋势;对于双掺沙漠砂和粉煤灰混凝土,沙漠砂替代率50%,粉煤灰掺量10%时,混凝土抗压强度最大。     

养护制度对负温混凝土耐久性的影响

研究了标准养护、恒负温养护、变负温养护(人工、自然)三种养护条件下的高性能混凝土抗压强度、抗渗性及抗冻性的对比情况。试验结果表明,恒负温养护制度对高性能混凝土耐久性降低最大,随着温度的降低,高性能混凝土的抗压强度、抗渗性、抗冻性能呈下降趋势,在变负温养护制度下,高性能混凝土的力学性能和耐久性好于恒负温养护的混凝土,试验结果证明通过早期延长预养时间、掺加防冻剂等措施对负温高性能混凝土的耐久性具有提高作用。     

粉煤灰发泡混凝土的试验研究

研究了粉煤灰掺量对密度为250kg／m^3和200kg／m^3的发泡混凝土物理力学性能和孔结构的影响。结果表明,随着粉煤灰掺量的增加,发泡混凝土气孔更加均匀,孔径略有增加。发泡混凝土抗压强度呈先提高、后降低的趋势,但无明显降低。粉煤灰掺量为20％时,发泡混凝土的抗压强度均达到最大值。     

高温后橡胶粉掺量对高强混凝土抗压强度的影响

设置了6个不同温度梯度、3种橡胶粉掺量,来研究高温后橡胶粉掺量对高强橡胶混凝土抗压强度及其离散性的影响,并采用压汞法探究温度、橡胶粉掺量对橡胶混凝土内部孔结构的影响规律。研究表明:同一温度下,橡胶混凝土抗压强度随橡胶粉掺量的增加而降低,抗压强度离散性降低;同一橡胶粉掺量水平下,高温后混凝土抗压强度降低,而抗压强度离散性随温度的升高出现先增加后减小的现象,400℃时橡胶混凝土抗压强度离散性最大;并且随着温度的升高,橡胶粉的掺入量,对抗压强度的影响程度逐渐减弱。常温下,随着掺量的增加,最可几孔径略微增加,并且具有向大孔移动的趋势;当橡胶粉掺量为6%,300℃时最可几孔径升高,但升高幅度不大,强度下降幅度较小;500℃时最可几孔径明显右移,橡胶混凝土强度大幅下降。     

泡沫混凝土孔结构的表征及其对性能的影响

采用压汞法(MIP)、计算机断层成像(X-CT)技术及真空饱水吸水率法测试了泡沫混凝土的孔结构.对由X-CT技术获得的二维切片图,采用Image-Pro Plus软件进行图像分析,实现了对泡沫混凝土宏观孔隙率、孔径分布及孔形状因子等的表征.研究了密度等级和粉煤灰掺量对泡沫混凝土孔结构、抗压强度及吸水率等的影响.结果表明:泡沫混凝土的平均孔径和孔形状因子随其密度等级的降低而增加,掺入适量粉煤灰能够改善泡沫混凝土孔结构和力学性能.