矿物掺合料改善混凝土抗氯离子渗透性能的研究

试验研究了单掺粉煤灰、矿渣分别为20%、40%、60%及硅粉掺量分别为5%、10%、15%对混凝土的抗氯离子渗透性能的影响。研究结果表明:矿物掺合料可以显著地提高混凝土的抗氯离子渗透能力,改善效果随着掺量的增加而增加,改善能力为硅灰>矿渣>粉煤灰。对混凝土抗氯离子渗透性能的作用机理分析表明:矿物掺合料的火山灰效应、填充效应和对氯离子的初始固化能力是改善混凝土的抗氯离子渗透性能的3个重要因素。

掺合料对高耐久性清水混凝土外观的影响

针对海洋环境下高耐久性清水混凝土外观缺陷问题,进行混凝土的圆桶及方模试验,研究掺合料对其外观的影响。结果表明,单掺矿粉的清水混凝土表面气泡较多,且直径较大;双掺矿粉和粉煤灰的清水混凝土的色泽会偏黑,偏暗;双掺矿粉和石粉的清水混凝土表面有较多大直径气泡;而双掺矿粉和硅粉的清水混凝土,色泽较为明亮均匀、气泡较少且气泡尺寸较小,整体均匀性在双掺体系中最好;三掺矿粉、粉煤灰和硅粉的清水混凝土,相对于所有其他系列的清水混凝土,外观改善情况最好,整体色泽均匀明亮,且气泡较少,将其应用于某海洋环境下清水混凝土工程,效果良好。

新建铁路线CA砂浆施工质量控制的研究

优选了原材料,试验确定了CA砂浆的基准配合比,提出了CA砂浆配合比的调整说明;进行大量的现场试验,根据试验结果优选了CA砂浆的搅拌速度和搅拌时间等搅拌工艺参数,优化了CA砂浆的搅拌工艺,配制了满足施工要求的CA砂浆,进行了型式试验;从原材料、配合比、搅拌工艺和施工控制等几个方面提出了CA砂浆施工质量控制要点。

磨细粉煤灰对水泥基材料性能的影响

主要探讨了磨细粉煤灰对水泥浆体的需水量、凝结时间、化学结合水量及水泥胶砂流动度、强度和干缩等性能的影响。结果表明:机械磨细法可以提高粉煤灰早期的化学活性,磨细粉煤灰可以提高水泥基材料的流动度、早期强度、早期化学结合水量等性能,但对水泥胶砂的干缩性能影响却不大。

海工高性能混凝土常用胶凝材料抗硫酸盐侵蚀性能研究

通过测试不同胶凝材料配制的胶砂试件在硫酸盐侵蚀试验条件下的耐蚀系数和膨胀率,对水运工程海工高性能混凝土常用的几种胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀性能进行研究和评价。研究结果表明:硅酸盐水泥的抗硫酸盐侵蚀性能优于普通硅酸盐水泥,但两者的抗硫酸盐侵蚀能力均很低;水运工程海工高性能混凝土常用的几种胶凝材料均具有一定抗硫酸盐侵蚀能力,优于硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,其中部分胶凝材料具有较强、甚至极强的抗硫酸盐侵蚀能力;耐蚀系数法和膨胀率法两种评价方法评价水运工程海工高性能混凝土常用的几种胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀能力的结果并不完全一致。分析了不同种类胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀机理。

混凝土硫酸盐侵蚀的研究现状

从混凝土硫酸盐侵蚀的形式及作用机理、主要影响因素和试验评价方法三个方面阐述了混凝土的硫酸盐侵蚀研究现状,最后提出了有待进一步研究的问题。

抗蚀系数法评价胶凝材料抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

通过测试以不同胶凝材料配制的胶砂试件在硫酸盐侵蚀试验条件下的抗蚀系数,对胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀性能进行研究和评价。研究结果表明:以90 d作为抗蚀系数法评价胶凝材料抗硫酸盐侵蚀性能的侵蚀龄期较为合适,提出了抗蚀系数法评价胶凝材料抗硫酸盐侵蚀性能的方法,将胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀能力由弱到强依次划分为"极低"、"低"、"中"、"高"和"极高"5个等级;硅酸盐水泥的抗硫酸盐侵蚀性能优于普通硅酸盐水泥,但两者的抗硫酸盐侵蚀能力均很低;矿物掺合料并不总能改善胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀能力,但选择合理的掺量,单掺或复掺矿物掺合料均可大幅度提高胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀性能。分析了不同种类胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀机理。

膨胀率法评价胶凝材料抗硫酸盐侵蚀性能的试验研究

通过测试不同胶凝材料配制的胶砂试件在硫酸盐侵蚀试验条件下的膨胀率,对胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀性能进行研究和评价。结果表明:胶凝材料的膨胀率随着试验龄期的延长而增大,后期膨胀速度加快;提出了用膨胀率法评价胶凝材料抗硫酸盐侵蚀性能的方法,按此方法将胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀性能由弱到强依次划分为"极低"、"低"、"中"、"高"和"极高"5个等级;硅酸盐水泥的抗硫酸盐侵蚀性能优于普通硅酸盐水泥,但两者的抗硫酸盐侵蚀能力均极低;选择合理的掺量,单掺或复掺矿物掺合料均可大幅度提高胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀性能。

免蒸压PHC管桩的研制与工程应用

为降低PHC管桩生产过程中的能源消耗和简化生产工序,采用优选的混凝土配合比和蒸汽养护制度并充分利用环境温度对PHC管桩蒸养后所发挥的作用,开发出免蒸压PHC管桩工艺技术。所开发的免蒸压PHC管桩混凝土抗压强度满足规范要求,具有较高的弹性模量、耐久性和较低的脆性,其耐久性和抗脆性优于蒸压PHC管桩混凝土,且沉桩效果良好。

不同胶凝材料混凝土绝热温升试验

通过系统开展混凝土绝热温升试验,对比研究单掺粉煤灰、单掺矿粉、粉煤灰矿粉双掺混凝土绝热温升的特点。研究结果表明:粉煤灰可有效降低混凝土绝热温升,大掺量矿粉可有效缓解水泥矿物水化引起的集中放热,粉煤灰和矿粉双掺的混凝土的水化放热特点更适合于大体积混凝土工程。

新型早强剂复合配制技术的试验研究

采用有机早强剂三乙醇胺和无机早强剂硫酸锂,进行了单掺和复掺早强剂的胶砂流动性和强度的试验研究。结果表明,硫酸锂和三乙醇胺复合早强剂可有效提高胶砂的早期强度,且对胶砂后期强度和流动性影响较小,具有明显的叠加效应,是新型早强剂发展的方向。

硅灰对高石粉含量机制砂制备混凝土的影响

针对天然砂日渐匮乏,而机制砂中石粉含量偏高所制备的混凝土工作性、泵送性差等问题,研究硅灰对机制砂混凝土的工作性、力学和体积稳定性的影响,并分析硅灰的作用机理。结果表明:适量硅灰可以增加混凝土工作性和稳定性,解决机制砂高石粉含量引起的混凝土黏度大和泌水问题,改善浆体微观形貌,提高混凝土力学和耐久性能,且28 d干燥收缩率<400×10-6。机制砂中石粉含量为10%左右时,硅灰掺量6%~9%,制备的C50机制砂混凝土匀质性好,浆体旋转黏度约2.5 Pa·s,泌水率为0,工程应用效果良好。

海底隧道沉管高性能混凝土容重控制技术

沉管混凝土容重决定管段质量的大小,为保证管段浮运的稳定性,必须对混凝土容重进行控制。结合舟山沈家门港海底隧道工程实际情况,为满足预制沉管混凝土的抗裂、抗渗及容重要求,使用引气剂调整含气量以控制混凝土容重,并详细介绍隧道沉管高性能混凝土的配制技术。工程实践表明,掺引气剂的C50混凝土各项性能指标良好,满足要求。

矿物掺合料对后张预应力孔道灌浆料性能的影响

按照ASTM相关测试标准和美国后张预应力管道灌浆料规范《Post Tensioning Grout Specifications》,对掺入磨细矿渣和硅粉的灌浆料性能进行测试。结果表明,复掺矿渣和硅粉可以改善原水泥净浆灌浆料的流动性能、消除泌水现象,并使灌浆料具有良好的体积稳定性、强度和抗氯离子渗透性能。

海水侵蚀环境下粉煤灰对清水混凝土耐久性的影响

采用抗压强度、电通量及RCM法、XRD和SEM,研究了粉煤灰对清水混凝土在海水侵蚀环境下耐久性的影响规律。结果表明:粉煤灰的掺入对清水混凝土后期强度没有明显降低作用,甚至略有提高,电通量及氯离子扩散系数均降低;XRD结果显示,海水的侵蚀会导致水泥浆体中Ca(OH)_2含量降低,AFm向AFt转变,同时生成大量Friedel盐,而掺入粉煤灰后可生成更多的Friedel盐,固化海水周围的Cl^-,减少Cl^-对钢筋混凝土的锈蚀破坏作用,从而提高清水混凝土抗侵蚀性能;SEM结果显示,粉煤灰的掺加减少了钙钒石的生成,同时也使胶凝材料结构变的更加致密,降低了孔隙率,减少了海水的侵蚀破坏。

某海港码头结构耐久性调查与分析

对华东地区建于90年代服役11年的某海港码头的构件力学性能、耐久性等进行了现场调查与分析。调查结果表明:构件混凝土的力学性能和保护层厚度基本满足设计要求,但构件混凝土电阻率较低,存在氯盐腐蚀的可能性,构件的表面已出现了锈斑,产生了氯盐腐蚀现象;构件的游离氯离子浓度与总氯离子浓度存在相关性,游离氯离子浓度计算的扩散系数小于总氯离子计算的扩散系数;随着高程的增加,构件的表面氯离子浓度具有降低的趋势;构件混凝土抗氯盐侵蚀性能存在一定的差别。调研结果可为进一步制定有关海港工程混凝土耐久性标准提供参考。

风电高桩承台混凝土施工裂缝控制技术研究

文章针对海上风电高桩承台混凝土裂缝控制难度大的问题,以上海临港海上风电II期工程为例,优选原材料,开展室内配合比优化试验研究,采用ANSYS软件分别对布置冷却水管和未布置冷却水管的施工工况进行模拟研究,并进行混凝土现场施工质量控制研究。结果表明:掺加适量矿粉、粉煤灰能有效降低混凝土的绝热温升,在混凝土内部布置冷却水管能有效降低混凝土内部的最高温度和内表温差,从而显著降低混凝土的开裂风险;通过采取现场严格的混凝土原材料、坍落度、振捣工艺控制和保温、保湿养护等技术措施,基本消除了风电高桩承台混凝土的裂缝;形成了海上风电高桩承台混凝土配合比设计、混凝土内部布设冷却水管、温度场分布模拟和现场施工质量控制等裂缝控制成套技术,有效控制了海上风电高桩承台混凝土裂缝。

玻璃钢包覆防腐在桩基工程中的应用

针对钢管桩、预应力钢筋混凝土大管桩及PHC桩在海水中容易遭受氯离子侵蚀、耐久性差、难以满足海洋工程100~120 a高耐久性服役寿命要求的问题,介绍了玻璃钢包覆防腐在桩基工程中的应用。采用玻璃钢对桩基础进行包覆是一项行之有效的附加防腐蚀措施,2 mm左右包覆厚度的玻璃钢就具有50 a以上的抗氯离子渗透寿命,能显著提高桩基础的耐久性,满足海洋工程结构100~120 a设计服役寿命的要求。

玻璃钢防腐蚀材料检测方法

针对海洋环境下混凝土结构易遭受海水侵蚀导致结构破坏、而高性能混凝土等技术措施不能满足高耐久技术要求的现状,采用玻璃钢包覆防腐蚀技术以提高海工混凝土结构耐久性。对玻璃钢包覆防腐蚀材料的原材料和耐久性检测方法进行分析,提出原材料和耐久性检测方法,以利于玻璃钢防腐材料施工质量的控制。

华东地区某海港码头结构耐久性调查与分析

氯盐侵蚀是码头构件结构破坏的主要原因之一,华东地区某海港服役15 a码头的结构耐久性调查结果显示,虽然该码头构件的力学性能和保护层厚度基本满足设计要求,但桩帽、横梁和纵梁构件已遭受氯盐侵蚀,产生锈涨裂缝,且各构件混凝土抗氯盐侵蚀能力存在一定差别,其中大直径管桩具有较高的耐久性。