加速碳化条件下不同养护制度对碱矿渣混凝土钢筋锈蚀的影响

研究了加速碳化环境(CO_(2)浓度为20%)下,标准养护、饱和Ca(OH)_(2)溶液养护和蒸压养护对CaO+Na_(2)CO_(3)为激发剂的碱矿渣混凝土(CNC)中钢筋锈蚀的影响。结果表明,与标准养护相比,饱和Ca(OH)_(2)溶液养护不改变CNC的水化产物,但使其早期水化更加充分,因此平均孔径减小;蒸压养护使CNC水化产物由C-S-H凝胶转化为水榴石与11-?型的托勃莫来石,平均孔径和总孔隙率显著减小。在相同的加速碳化龄期下,与标准养护相比,饱和Ca(OH)_(2)溶液养护和蒸压养护的CNC碳化深度降低、CNC中钢筋发生高概率锈蚀时间延缓、钢筋失重率下降。与相同养护条件下的普通硅酸盐混凝土相比,标准养护和饱和Ca(OH)_(2)溶液养护的CNC中钢筋抗锈蚀能力远小于普通硅酸盐混凝土,而蒸压养护的CNC中钢筋抗锈蚀能力大于普通硅酸盐混凝土。

含生活垃圾焚烧炉渣的碱矿渣水泥耐高温机理

为探究生活垃圾焚烧炉渣(MSWI-BA)对碱矿渣净浆耐高温性能的影响机理,将6%的矿渣等质量替换为MSWI-BA,制备碱矿渣水泥净浆(AASBp),研究不同温度对AASBp的质量损失率、干燥收缩率和强度的影响.以普通硅酸盐水泥净浆作为对照组,结合多种微观手段,揭示AASBp的耐高温机理,并与未掺MSWI-BA的碱矿渣水泥(AASp)进行对比.结果表明:随着温度的升高,AASBp中水化硅铝酸钙的钙硅比(C/S)先降低后升高;在400℃时,水化硅铝酸钙的聚合度最高,C/S最低;Al—O键在600℃断裂,而Si—O键在1000℃断裂;MSWI-BA可提高基体孔隙的连通性,高温处理后孔隙压力得到释放,因此AASBp比AASp具有更高的归一化抗压强度和耐高温性能.

阻锈剂对海砂硫铝酸盐混凝土中钢筋锈蚀的影响

利用海砂替代河砂制备海砂硫铝酸盐混凝土(SACS),以海砂普通硅酸盐混凝土(OPCS)为对照,研究SACS的氯离子固化性能,并采用硬化砂浆阳极极化法及钢筋失重率法研究不同阻锈剂(单氟磷酸钠、亚硝酸锂和三乙醇胺)及其掺量(0%、0.5%、1%、1.5%、2%,即阻锈剂与硫铝酸盐水泥的质量比)对海砂硫铝酸盐水泥砂浆(SS)中钢筋极化电位和钢筋锈蚀的影响。结果表明:标养28 d后SACS氯离子固化率较OPCS高约18%,SS中钢筋极化电位略高于海砂普通硅酸盐水泥砂浆(OPC_(S));在S_(S)中掺入阻锈剂能使钢筋极化电位正移,失重率降低;掺入1.5%三乙醇胺阻锈效果最佳,钢筋极化电位变化满足规范要求,钢筋失重率仅为0.0142%,与未掺入阻锈剂相比降低约91%。

白泥掺量对碱矿渣/白泥砂浆干燥收缩的影响

为了高效利用造纸工业固废白泥,以硅酸钾和碳酸钾为复合激发剂,白泥和矿渣为复合前驱体,研究不同白泥掺量对碱矿渣/白泥砂浆(ALM)干燥收缩的影响,并通过X射线衍射分析、热重-微商热重分析和压汞法解释其机理。结果表明:随着白泥掺量的增大,ALM的水化硅酸钙凝胶(C-(A-)S-H)量减少,类水滑石量保持不变,文石、球霰石和方解石量增多,凝胶孔(3.12~10 nm)和中孔(10~50 nm)减少,大孔(>50 nm)增加,ALM吸水率增大,水分损失率增大,名义晶胶比增大,ALM的抗压强度和干燥收缩降低。白泥掺量为20.0%的ALM具有较好的28 d抗压强度和较低的干燥收缩。

MgO活性对碱矿渣砂浆抗碳化性能的影响

在碱矿渣砂浆(alkali-activated slag mortar,AASM)中掺入不同活性的MgO,研究其在加速碳化环境下的碳化深度和碳化后的抗压强度保留率.通过X射线衍射、热重法和压汞法等手段,研究AASM在碳化前后的水化产物和孔结构.试验结果表明,不同活性的MgO均可使AASM的碳化深度降低、抗压强度保留率提高;MgO活性越高,MgO在AASM中的反应越充分,CO_(2)向AASM内部的扩散速率越慢;类水滑石和未完全反应的MgO可以与CO_(2)发生反应,使碳化后的AASM保留更多的水化硅(铝)酸钙凝胶,其孔结构劣化程度更低,因而碳化后AASM的抗压强度和抗压强度保留率更高,碳化深度更小.

硫酸钠和氢氧化钠复合激发的碱镍渣水泥性能

以镍渣和波特兰水泥(OPC)为主要原料,采用硫酸钠和氢氧化钠作为复合激发剂制备碱镍渣水泥并研究其力学性能和微观结构。结果表明:固定硫酸钠和氢氧化钠的总掺量为镍渣与OPC质量之和的8%,随着NaOH从0%增加到4%,碱镍渣水泥的凝结时间缩短,标准稠度用水量增大,主要水化产物C-(A)-S-H、C-A-H、钙矾石和钠钙硅铝酸盐增多,钙矾石和钠钙硅铝酸盐能够填充孔隙,使结构变得更加致密,因此抗折强度和抗压强度逐渐增大;采用硫酸钠和氢氧化钠(各为4%)复合激发制得的碱镍渣水泥28 d抗压强度为40.38 MPa。

硫酸钠和硫酸镁溶液中混凝土腐蚀破坏的机理

通过干湿循环的实验室加速腐蚀,探索混凝土在硫酸钠或硫酸镁溶液中的腐蚀破坏机理。测试了腐蚀破坏过程中混凝土的抗压强度、抗折强度、超声波在混凝土中的传播速度以及饱和面干吸水率,同时还分析了不同腐蚀阶段水化产物的微观结构。结果表明:混凝土的硫酸盐腐蚀破坏是一个复杂的物理化学过程,不同种类的硫酸盐溶液中混凝土的破坏机理不尽相同。在腐蚀后期硫酸钠溶液中混凝土各性能指标的变化幅度比在硫酸镁溶液中的大,这是经过一段时间的干湿循环之后化学侵蚀与物理作用即盐的结晶相互作用的结果。

硫酸盐侵蚀环境因素对混凝土性能退化的影响

考虑硫酸盐侵蚀的阳离子类型、侵蚀溶液浓度、侵蚀溶液的PH值等环境因素影响,研究了环境因素对受硫酸盐腐蚀的混凝土性能退化的影响.对在不同侵蚀环境下受腐蚀混凝土试件的抗压强度、抗折强度进行了测试,实验结果表明.在腐蚀后期硫酸钠溶液中混凝土强度降低幅度比在硫酸镁溶液中混凝土强度降低幅度大;随腐蚀溶液浓度的增大和pH值的降低,混凝土强度衰减率增大.对各种环境条件下不同腐蚀阶段的混凝土进行了超声声速测试,测试结果表明:随混凝土强度的降低,超声波在混凝土中的传播速度降低,两者的变化规律具有一致性,超声声速的变化可以反映不同腐蚀程度混凝土强度的变化情况.

掺合料对混凝土抗硫酸盐侵蚀能力的影响

硫酸盐侵蚀是混凝土耐久性研究的一个重要内容。掺合料的加入,改变了混凝土的化学成分和内部结构,对混凝土抗硫酸盐侵蚀能力的提高起着很重要的作用。但是,掺入不同的掺合料或不同的掺量,会对混凝土抗硫酸盐侵蚀能力产生不同的影响。例如粉煤灰、硅灰在抗硫酸盐侵蚀方面发挥着不同程度的作用。另外,掺合料化学成分的变化也会改变混凝土抗硫酸盐侵蚀的效果。论述了掺合料对混凝土抗硫酸盐侵蚀能力影响的国内外研究现状和进展,分析了今后的研究方向。

陶粒类型对轻骨料混凝土自收缩的影响

对不同类型陶粒在陶粒混凝土中的吸水返水过程、水泥石孔径分布、陶粒混凝土的内部湿度与自收缩进行了测试。研究结果表明:陶粒经过预湿处理后,吸水率大的陶粒在陶粒混凝土中的返水能力比吸水率小的陶粒强;普通混凝土的有效水灰比和内部相对湿度最小,吸水率小的陶粒轻骨料混凝土居中,吸水率大的陶粒轻骨料混凝土最大;对于经过24h预湿处理的粗骨料,在水泥石中孔径小于50nm的累计孔径方面,吸水率大的陶粒轻骨料混凝土最小,吸水率小的陶粒轻骨料混凝土居中,普通混凝土最大;混凝土自收缩是有效水灰比和粗骨料约束程度共同作用的结果,吸水率大的陶粒轻骨料混凝土自收缩最小,普通混凝土的居中,吸水率小的陶粒轻骨料混凝土自收缩最大。

硫酸盐腐蚀后混凝土单轴受压本构关系

为了研究硫酸盐侵蚀环境下混凝土力学性能的变化,对受硫酸盐腐蚀的普通混凝土进行单轴受压实验.通过实验室加速腐蚀的实验方法,测定不同腐蚀时期的混凝土的应力应变全曲线,研究受腐蚀混凝土应力-应变曲线上的几个特征值(峰值应力及应变、弹性模量、割线模量、拐点应力及应变、收敛点应力及应变)随腐蚀程度变化的规律,对腐蚀后混凝土的应力应变全曲线进行拟合.结果表明:随腐蚀的进行,混凝土峰值应力、弹性模量先增加后减小,而峰值应变是先稍微有所减小,而后急剧增大;该实验条件下获得了受腐蚀后混凝土应力应变曲线上各特征值与峰值应力fc′的关系式,建立了曲线上升段参数αa的数学表达式.可以以受腐蚀混凝土的强度为基本参数,分别求解受腐蚀混凝土峰值应变、弹性模量,上升段曲线拟合参数、拐点应力以及收敛点应力.从而得到受腐蚀混凝土一系列的力学参数和本构关系.

硫酸盐侵蚀环境因素对混凝土性能的影响——研究现状综述

硫酸盐侵蚀是影响混凝土耐久性的一项重要因素,在实际工程中混凝土材料往往处于不同的硫酸盐环境中如不同浓度、不同温度以及干湿循环等等,本文系统地阐述了国内外关于环境因素对硫酸盐侵蚀混凝土的研究现状,总结了已有的研究成果并结合最新的研究动态指出该研究中存在的若干问题,为以后的研究提出了一些建议。

混凝土硫酸根离子扩散系数的研究

基于Fick第二定律,通过测定不同水灰比、不同时间下混凝土内部不同深度处硫酸根离子的浓度,进行混凝土硫酸根离子扩散系数的分析,同时用matlab对试验结果进行数据拟合,建立了混凝土硫酸根离子扩散系数与水灰比、时间的关系表达式。结果表明:混凝土硫酸根离子扩散系数随水灰比的增大呈线性增长,随时间的增长呈指数衰减。将建立的表达式的计算结果与实测结果对比分析,误差很小,所建立的表达式可用于硫酸盐腐蚀环境中混凝土内部硫酸根离子浓度的预测。

超声检测混凝土硫酸盐侵蚀的研究

用超声波法对受硫酸盐侵蚀混凝土的表面损伤层厚度进行了检测,采用回归分析方法取代传统的作图法进行数据处理,并与受侵蚀混凝土的化学分析结果进行对比,标定超声检测混凝土腐蚀的程度和适用性,初步试验和研究表明,超声检测方法切实可行,可为混凝土耐久性无损检测工程提供参考。

硫酸盐腐蚀后混凝土单轴受压应力应变全曲线

测定了硫酸盐侵蚀混凝土在不同腐蚀时期的应力应变全曲线,受腐蚀后混凝土应力应变全曲线方程仍可采用现行设计规范中建议的方程进行拟合,拟合结果吻合较好,但其中的系数和特征点数值有所不同。经过分析发现受腐蚀后混凝土峰值应变与峰值应力的开方,拐点处和收敛点处应力与峰值应力有良好的线性相关性。

受硫酸盐腐蚀混凝土与钢筋黏结性能的研究

通过试验室加速腐蚀的试验方法,在对变形钢筋进行的拔出试验的基础上,得到了不同腐蚀程度的混凝土与钢筋的平均黏结强度与相对滑移的曲线,获得了硫酸盐腐蚀后混凝土与钢筋黏结性能随不同混凝土腐蚀程度的变化规律。结果表明:随腐蚀的进行,变形钢筋与腐蚀混凝土之间的极限黏结强度先增加后降低;同时,对受腐蚀混凝土进行了超声检测,得到了不同腐蚀时期混凝土的损伤层厚度,根据试验结果的统计分析,建立了极限黏结强度降低系数与损伤层厚度的数学表达式,给出了混凝土腐蚀后,钢筋与混凝土的黏结强度计算公式。

超声波检测受硫酸盐腐蚀混凝土强度的研究

用超声波对测法对受硫酸盐腐蚀的混凝土强度进行了检测。结果表明,超声波在不同腐蚀程度的混凝土中的传播速度是不同的,传播速度与受腐蚀混凝土的抗压强度具有一定的回归关系。在分析实验数据的基础上,建立了超声声速与受腐蚀混凝土强度之间的函数关系,为用超声波法检测受腐蚀混凝土强度提供了数学依据。

硫酸盐浸泡环境下CaO-Na_(2)CO_(3)激发矿渣砂浆性能退化及机理研究

以Na_(2)SO_(4)和MgSO_(4)溶液为侵蚀介质,研究了在浸泡环境下CaO-Na_(2)CO_(3)激发矿渣(CNS)砂浆和普通硅酸盐水泥(OPC)砂浆经硫酸盐侵蚀前后的抗折强度、抗压强度及不同深度处的SO^(2-)_(4)浓度,结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、压汞法(MIP)等测试方法分析了CNS砂浆和OPC砂浆的侵蚀产物及孔结构,对比讨论了Na_(2)SO_(4)和MgSO_(4)对CNS砂浆和OPC砂浆的侵蚀机理。结果表明:CNS砂浆的水化产物主要是低Ca/Si比的水化硅铝酸钙(C-A-S-H),不存在氢氧化钙,碳酸钙的填充作用使其孔结构优于OPC砂浆,并且在相同侵蚀环境下,CNS砂浆的抗硫酸盐侵蚀能力大于OPC砂浆;MgSO_(4)侵蚀环境下CNS砂浆的侵蚀产物主要是水镁石(腐蚀后期会带动试件表面的砂浆一起剥落)和无黏聚力的水化硅铝酸镁(M-A-S-H);与Na_(2)SO_(4)相比,MgSO_(4)对CNS砂浆的腐蚀性更强。

环保型蒸压砂加气混凝土砌块的制备研究

采用小模和大模两种试验,对普通蒸压砂加气混凝土砌块(OB砌块)和环保蒸压砂加气混凝土砌块(FB砌块)的干密度和抗压强度等宏观性能进行对比分析,并通过XRD、SEM和孔结构微观试验解释其内在机理。研究结果表明:两者干密度相近,但FB砌块具有更高的抗压强度;二者平均孔径和孔隙率相差不大,与OB砌块相比,FB砌块中含有沸石和硬硅钙石等的水化产物,其结晶程度更好,结构更加致密;采用中性钠盐碱矿渣水泥制得的FB砌块符合A5.0 B06级加气混凝土砌块的各项性能要求。

“建构”之建构:建筑学专业建筑结构教学新思维

结合建筑学专业特点,依据建构主义教学思想将建构理念渗入建筑结构相关课程的教学中,旨在增强学生的自主性,并将建筑结构相关课程教学与课程设计和职业实践相结合,从而有效提升教学效果。