丙烯酸-环氧树脂涂层对海工混凝土防腐性能的影响

合成了一种丙烯酸-环氧树脂涂层,研究了海水浸泡条件下涂覆丙烯酸-环氧涂层混凝土的力学性能、耐久性能,并对其水化产物及微观结构进行了分析。结果表明:在海水浸泡条件下,相较于无涂层对照组,涂覆丙烯酸-环氧树脂涂层的混凝土抗压、劈裂抗拉强度均相对较高,表面pH值减小幅度较小,抗氯离子渗透性能较好,可以保持混凝土内部的高碱性,水化产物中水化硅酸钙含量相对较高,基体结构致密,孔隙和微裂纹较少。涂覆丙烯酸-环氧树脂涂层可使海工混凝土具有优异的力学性能和耐久性能。

基于堆积密实度的固废活性粉末混凝土配合比设计方法

采用固废掺合料(粉煤灰、矿渣和玻璃粉)进行了活性粉末混凝土(RPC)制备及性能研究,研究了固废种类、掺量和掺入方式对RPC堆积密实度、工作性能、力学性能和微观结构的影响,提出了固废RPC强度模型。结果表明:粉煤灰、矿渣和玻璃粉的替代水泥量分别为15%、10%~15%和20%时,RPC强度更具有优势,工作性能和微观性能更好;固废合理的掺入可使立方体抗压强度最高提高25.8%,而且随着堆积密实度的增大,固废RPC立方体抗压强度先提高后稍有降低;结合鲍罗米公式和密度堆积模型,考虑影响RPC性能的主要因素,提出了固废掺合料RPC配合比的设计方法,为RPC的工程应用提供依据。

橡胶混凝土掺杂玄武岩纤维的抗氯离子渗透性能研究

为研究掺杂玄武岩纤维的橡胶混凝土的抗氯离子渗透性能并得出最佳配合比,本文确定橡胶颗粒掺量、玄武岩纤维掺量和玄武岩纤维长度三个因素,进行6 h电通量试验,通过比较电通量的大小对9组混凝土试件的进行研究。实验结果表明:试件电通量随着橡胶颗粒掺量的增加表现出先减小后增大的趋势,且掺量从15%到20%时的增大幅度明显大于掺量从10%到15%时的减小幅度;随着玄武岩纤维掺量的增加,电通量亦先减小后增大,且变化幅度较为平均;随着玄武岩纤维长度的增加电通量持续减小且幅度由小变大。推荐配合比为:橡胶颗粒体积取代率15%、玄武岩纤维掺量0.10%、玄武岩纤维长度18mm。

滑石粉替代膨润土掺量对塑性混凝土性能的影响

在保持强度的前提下,通过滑石粉部分替代膨润土能够降低塑性混凝土的弹性模量并维持其高抗渗性能。配制了两种不同水胶比的塑性混凝土,滑石粉替代膨润土掺量分别设定为0以及胶凝材料的5%、10%、15%、20%,通过混凝土拌和物工作性能以及混凝土抗压强度、弹性模量和抗渗性能测试,结合微观形貌分析,探究了滑石粉掺量对塑性混凝土主要性能的影响。结果表明:随滑石粉替代膨润土掺量的增加,塑性混凝土拌合物的坍落度、扩展度及混凝土抗压强度均先增大后减小,而混凝土渗透系数则出现先降低后增加的趋势,且各性能指标均在滑石粉掺量为10%时出现极值;当滑石粉掺量为5%时,塑性混凝土的弹性模量比未掺时略有降低,之后随着滑石粉掺量的增加快速减小;掺入滑石粉部分替代膨润土可以减少混凝土孔洞,使基体结构密实,且滑石粉掺量为10%时相比20%时更为密实;10%掺量的滑石粉代替膨润土具有最佳的效果,不仅能改善拌和物工作性能,而且使塑性混凝土的抗压强度和抗渗系数得到提高,同时还降低了塑性混凝土的弹性模量。

内部结晶与抗裂双重作用的混凝土自防水研究

由于热带海洋环境有高温、高湿、高盐、高紫外线等特点,导致此环境下的传统防水卷材易老化开裂,不利于工程使用,因此亟需找到一种适用于热带海洋环境下的防水方法 .为此,本文提出了一种内掺水泥基渗透结晶型防水材料(Cementitions Capillary/Crystalline Waterproofing Materials,CCCW)和无机纳米抗裂减渗剂的方法,通过对不同种类的CCCW和无机纳米抗裂减渗剂混凝土进行抗压和抗渗试验并进行SEM微观分析.结果表明:内掺CCCW2和抗裂剂1混凝土性能提升最为显著,抗压强度达到了52.19 MPa,抗渗强度达到了1.4 MPa,对比基准组分别提升了22.92%和133.33%. CCCW2主要生成针状结晶,更有利于堵塞裂缝及孔隙;抗裂剂1改善孔隙的效果最好,10 nm下几乎看不到孔隙.

基于温控型氧化镁膨胀剂的混凝土抗裂性能研究

研究了温控型氧化镁膨胀剂(TME)对混凝土和易性、凝结时间、抗压强度、胶砂限制膨胀率、水化热降低率和工程结构抗裂性的影响。结果表明,外掺TME提高了混凝土的粘聚性,延长了凝结时间,对抗压强度的影响集中在7 d内,对28 d强度无影响;TME对40℃水养胶砂限制膨胀率的影响集中在28 d内,随TME掺量增加而增大;TME能明显降低水泥水化放热率和水泥胶砂温升;掺6%TME显著降低了混凝土裂缝数量,与空白段相比,结构温升降低了5.0℃,14 d膨胀历程终值133.9με,降低开裂温度14.4℃,提高抗裂安全系数62%,对于施工不连续引起的早期裂缝也有显著效果。

水利工程大体积混凝土温度效应敏感性分析

为研究水利工程大体积混凝土温度效应,文章以某水利工程为例,通过现场试验结合混凝土散热计算分析大体积混凝土浇筑后的温度效应。结果表明:仓面散热引起的温降效率较高,浇筑初期,上下游面存在小范围的升温,上下游面混凝土温度整体呈现下降趋势,混凝土块厚度超过3m后,浇筑层厚度对散热影响较小。研究结果为大体积混凝土施工提供参考。

水化热调控型镁质抗裂剂性能研究及应用

研究了水化热调控型镁质抗裂剂(TM)对水泥净浆水化热、砂浆膨胀性能及混凝土力学性能、干燥收缩性能的影响,并采用XRD和SEM探究了其作用机理。结果表明:入模温度对TM的抑温作用效果有显著影响,入模温度为20℃时,净浆温峰值较空白组降低了42.6%,当入模温度升高至35℃时,TM掺量对抑温效果的影响不大,但会延长水泥的凝结时间;随养护温度升高,TM水化反应会速度加快,膨胀周期显著缩短;TM可减小混凝土的干燥收缩,养护至120 d时,收缩率较空白组减少19.1%;随TM掺量的增加,会引起混凝土试件早期(3 d)抗压强度显著降低,但不影响试件长龄期(60 d)的力学性能;TM对水泥水化历程、水化产物生成及微观结构密实程度的改变是提高混凝土抗裂性能的根本原因;外掺6%TM时,混凝土工程结构试验段温升峰值较空白段降低4.8℃、收缩值降低131.3με、裂缝数仅为1条。

跳仓法与补偿收缩混凝土组合技术在地下室工程中的应用研究

采用钙镁复合膨胀剂配制补偿收缩混凝土能够弥补跳仓法施工的混凝土存在收缩变形过大的缺陷,跳仓法与补偿收缩混凝土组合技术在工程实体结构应用中具有较好的裂缝控制效果。实体结构监测数据表明,混凝土内部早期温度修正后微应变为31με~104με,60 d龄期内缓慢降低至-153με~-48με,采用钙镁复合膨胀剂配制的补偿收缩混凝土在较长龄期内收缩量较小,开裂风险较低;不同板块收缩变形量与跳仓接壤板块数量和分块结构尺寸2个因素有关;可通过增加保温材料层数或厚度以控制早期降温速率和温降收缩量。

聚合物胶粉改性水泥加固砂浆的制备及性能研究

结合特殊工程加固施工需求,采用不同掺量的聚合物胶粉对加固砂浆进行了改性,制备了高性能聚合物水泥加固砂浆,并从工作性、力学性能、黏结性能等方面对其性能进行了研究。结果表明:随着聚合物胶粉掺量的增加,砂浆的可操作时间、凝结时间延长,劈裂抗拉强度增加,抗压、抗折强度降低,但降幅不大;聚合物胶粉的最佳掺量为1.0%,此时对砂浆与钢丝绳的黏结抗剪强度、与混凝土的正拉黏结强度有所改善;自制的加固砂浆具有较好的拉拔强度,且可使混凝土基材内聚破坏,大板模拟试验拉拔测试得到其28 d平均拉拔强度达1.78 MPa,性能良好。

污泥焚烧灰对超高性能混凝土基本性能的影响

污泥焚烧灰(SSA)作为主要城市固废,高效处置较为困难。以内掺SSA来制备超高性能混凝土(UHPC),研究分析SSA对UHPC流动性、凝结时间和强度的影响,在此基础上开展掺SSA的UHPC自收缩和干燥收缩试验。结果表明,掺加SSA会降低UHPC的流动度并加快UHPC的凝结硬化;UHPC的各龄期抗压强度随SSA掺量的增加先提高后降低,掺10%SSA时UHPC的抗折、抗压强度均最高;SSA的掺入有效降低了UHPC的自收缩与干燥收缩,掺30%SSA时UHPC的28 d自收缩和最大干燥收缩较对照组分别减小了60.6%、31.6%,减缩效果显著。

混凝土抗渗性能研究的现状与进展

阐述了关注混凝土抗渗性能的重要性,分析了影响混凝土抗渗性能的各个方面和主要影响因素,并且针对这些影响因素,介绍了国内外研究现状及目前获得的一些重要结论,对今后混凝土抗渗性能研究的发展方向也进行了探讨。认为水渗透性试验、氯化物渗透性试验、空气渗透性测试各适合于不同的场合和情况,不存在某一种强于另一种的问题。提出混凝土的抗渗研究应该更多地关注混凝土在服役环境中由于荷载、裂纹扩展等导致的抗渗性能劣化的问题。在荷载作用对混凝土抗渗性能的影响问题上,目前不同研究人员的研究结论之所以相差悬殊,试验条件不同是一个主要原因。

高性能水泥基材料结合外渗氯离子能力的测试方法对比

高性能混凝土掺各种微细掺合料后,由于这些掺合料的自身特性,酸溶时发现部分试样有难溶絮状物质生成,这种物质对氯离子有一定的吸附性,所以增加了测试结合外渗氯离子的难度。本文进行了大量的试验证实:佛尔哈德法可以直接进行滴定分析,能将吸附的氯离子释放出来,这种方法用铁铵矾作指示剂,不仅适合于酸性介质,滴定终点直观,而且测试的精度对实验室研究,高于莫尔法和离子选择电极法。

海底隧道衬砌混凝土耐久性研究

海底隧道不同于陆地隧道,由于它处在更加恶劣的环境中,耐久性问题尤为重要。耐腐蚀高性能海工混凝土材料的优化配制是增强海底隧道衬砌混凝土结构耐久性的关键。针对海底隧道衬砌混凝土的服役环境特点,提出了衬砌混凝土的强度及耐久性指标要求,并通过试配对不同水胶比、不同粉煤灰和矿粉掺量的混凝土开展了耐久性能试验,在结果分析的基础上,提出了耐腐蚀高性能衬砌混凝土的初步配合比设计原则。并对需要深入开展的海底隧道衬砌混凝土耐久性研究内容进行了展望。

浇筑密实度和均匀度对结构混凝土耐久性的影响

为建立浇筑期结构混凝土耐久性质量控制方法,采用振动分层法,研究了混凝土浇筑密实度、浇筑均匀度对其渗透性的影响,建立了混凝土浇筑密实度和浇筑均匀度的量化控制方法——电阻率稳定区间法.结果表明:混凝土浇筑密实度和浇筑均匀度均决定于材料流动性和振捣时间;相比混凝土抗压强度,混凝土渗透性对浇筑密实度和浇筑均匀度更为敏感.通过计算量化判定电阻率稳定区间(SRER),并以其起点为判别点,可以保证混凝土浇筑密实度和浇筑均匀度处于综合最优状态,优化混凝土孔隙结构,显著提升混凝土抗渗透性能.

脱硫石膏对矿渣混凝土抗渗透性能的影响

研究了脱硫石膏对矿渣混凝土气体渗透和氯离子渗透性能的影响,为其在矿渣混凝土中的应用提供更多的理论依据.研究结果表明,脱硫石膏加入矿渣混凝土以后,矿渣混凝土在各龄期的抗压强度均有了一定程度的提高;掺有脱硫石膏的矿渣混凝土的气渗系数变小,抗氯离子渗透性能也得到改善.将脱硫石膏作为一种复合掺合料在矿渣混凝土中应用,有利于改善混凝土的抗渗透性能,增强耐久性,实现了2种工业副产品的资源化复合利用.

冻融损伤对混凝土氯离子扩散性能的影响

通过自由氯离子滴定试验和氯离子扩散深度试验研究了冻融损伤对混凝土氯离子扩散性能的影响。结果表明，冻融损伤对混凝土氯离子扩散性能的影响是显著的。当混凝土的损伤为24％时，其氯离子扩散系数和扩散深度分别是未损伤混凝土的6．5倍和2倍，混凝土结构的使用寿命将会缩短75％～85％。回归分析结果表明。混凝土的损伤与氯离子扩散系数、扩散深度之间均可以建立良好的非线性关系。

复掺技术对混凝土抗硫酸盐干湿循环性能的影响

通过试验研究了多元矿物掺合料、引气剂及聚丙烯纤维复掺混凝土在静止溶液和流动循环溶液两种浸蚀条件下的抗硫酸盐干湿循环性能。结果表明:多元矿物掺合料、引气剂、聚丙烯纤维复掺有利于改善混凝土的抗硫酸盐干湿循环性能;混凝土聚丙烯纤维体积掺量小于0.2%、含气量小于6%时,随纤维和引气剂掺量增大,混凝土的抗硫酸盐干湿循环性能增强;降低混凝土的渗透性是改善其抗硫酸盐干湿循环性能的良好途径。

用原位合成吸水性树脂表层处理方法提高混凝土耐硫酸盐腐蚀性(英文)

硫酸盐腐蚀是导致混凝土耐久性劣化的一个重要因素。用原位合成吸水性树脂对混凝土表面处理,为改善混凝土耐硫酸腐蚀提出了一种新方法,即利用高吸水性树脂预聚溶液浸渍混凝土,经红外辐射引发自由基共聚反应原位合成吸水性树脂,通过合成的吸水性树脂吸水膨胀、密实微裂缝或孔隙,截断硫酸盐侵蚀性介质的传输路径提高混凝土抗硫酸盐腐蚀能力。通过试验,研究了硫酸钠溶液在水泥砂浆(处理前后)中的渗透状况,并利用扫描电镜、X射线衍射分析了混凝土受硫酸盐腐蚀的特征。结果表明:用原位合成高吸水性树脂处理砂浆后,能显著降低50g/L硫酸钠溶液在水泥砂浆内部的渗透速度;经50次硫酸钠溶液干/湿循环处理后的水泥砂浆表现出良好的抗硫酸盐腐蚀性能。

用于透水性硬化路面的生态混凝土的开发研究

透水性混凝土是一种新型的建筑材料,国内对它的研究还不成熟,尤其是对将其用于硬化路面上的研究还处于刚刚起步的阶段。文章对透水性生态混凝土的概念和分类进行了介绍,提出了本专项研究中透水混凝土的概念,然后就其基础材料、配合比进行了分析,并讨论了该混凝土在强度及透水性方面的性能,最后探讨了该课题研究的前景和存在的问题。