用RCPT研究功能梯度混凝土抗氯离子渗透性能

用非稳态迁移法(NSSM)和自然浸泡法评定功能梯度混凝土(FGC)的抗氯离子渗透性能都存在局限性,但快速氯离子渗透试验法(RCPT)没有局限性。该研究用RCPT法对基于各种胶凝材料的FGC的电通量进行了大量测试并得到如下结论:提出了FGC的电通量计算公式;FGC的电通量反映了FGC的抗氯离子渗透性能,FGC的电通量越低则其抗氯离子渗透性能越高;碱激发矿渣(AAS)砂浆具有极好的抗氯离子渗透性能,其氯离子渗透系数可低至2.1×10^(–13)m^(2)/s。

不同尺度纤维复合增强水泥基材料的抗氯离子渗透性能

为研究不同尺度纤维复合增强水泥基材料的抗氯离子渗透性能,对单掺和复掺碳酸钙晶须、聚乙烯醇(PVA)纤维的水泥基材料分别进行电通量试验、电镜扫描观测及基本力学性能试验,分析不同纤维尺度、掺量及复合比例对水泥基材料抗氯离子渗透性能和基本力学性能的影响规律,并基于试验结果给出了多纤维复合增强水泥基材料的氯离子侵蚀深度计算模型。结果表明,不同尺度纤维可在不同结构层次上发挥对水泥基材料的增强作用,使得多纤维复合增强水泥基材料的抗氯离子渗透性能明显优于单一纤维增强水泥基材料;多纤维复合材料的抗压强度与氯离子侵蚀深度及电通量大致呈反比例关系;当复合材料的抗压强度提高13.6%时,其氯离子侵蚀深度和总电通量则分别降低39.1%和44.7%;建立的氯离子侵蚀深度计算模型,可用于多纤维复合增强水泥基材料的抗氯离子渗透和侵蚀性能评估。

含氯再生骨料混凝土抗氯离子渗透性能的研究

采用纳米SiO_(2)溶液浸泡含氯再生骨料以降低骨料含氯量,并在此基础上考虑复掺矿物掺合料,设计16组配合比以制备C40再生骨料混凝土,测定其7 d、28 d的抗压强度与28 d的电通量、Cl^(-)扩散系数。结果表明:再生骨料中的Cl^(-)可提高混凝土7 d的抗压强度,少量降低其28 d的强度,但会大幅度破坏混凝土抗Cl^(-)渗透性能;纳米SiO_(2)溶液改性后骨料含氯量显著降低,与矿物掺合料联合作用将有效提升再生混凝土力学性能与抗Cl^(-)渗透性能;其中,30%粉煤灰与8%硅灰复掺优化效果最佳,Cl^(-)渗透系数较未掺掺合料组降低85.6%。基于含氯再生骨料多重界面与Cl^(-)扩散机理,推导“内渗型”Cl^(-)扩散模型,并将其用于含氯再生骨料混凝土构件服役任意龄期的Cl^(-)含量预测。

粉煤灰和表面防护剂对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

提升混凝土耐久性能的关键在于提高其抗渗性能,涂抹表面防护材料和掺加粉煤灰是两种常用的技术手段,为研究两种技术对混凝土抗氯离子渗透性能的协同提升效果,设计了不同掺量粉煤灰混凝土,对部分试件进行了无机表面防护材料喷涂,研究其对立方体抗压强度和抗氯离子渗透性的影响。试验结果表明:混凝土的抗压强度受粉煤灰掺量的显著影响,而受表面防护剂的影响不大;涂抹防护剂对无掺加粉煤灰或掺加少量(9.5%)粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透性能提升效果更为明显;对掺量较大(19%)的粉煤灰混凝土,测试其抗氯离子渗透性能时,建议以长龄期的结果为主为宜。

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。

海洋环境下振动时间对混凝土强度及氯离子渗透性能的影响研究

为研究海洋环境中振动时间对混凝土性能的影响,文章以振动时间分别为0 s、10 s、20 s开展了对混凝土抗压强度、应力-应变、氯离子渗透深度的试验研究。结果表明:混凝土振动后可提高其抗压强度、抗变形能力及抗氯离子渗透性能,合理的振动时间对提高混凝土质量和性能至关重要;与未振动V-0试件相比,振动后的V-10试件和V-20试件抗压强度分别提高了34%和51%,应力-应变曲线上升斜率明显增加,氯离子渗透深度分别降低了19%和23%,但随着振动时间延长,对其抗压强度、抗变形能力及抗氯离子渗透性能的影响效果不显著。

掺稻壳灰与纤维素纤维混凝土抗氯离子渗透和抗冻性试验研究

为了研究水胶比、稻壳灰和纤维素纤维对混凝土耐久性能的影响,以稻壳灰掺量(0、10%和20%)、纤维素纤维掺量(0.7 kg/m^(3)、1.1 kg/m^(3)和1.6 kg/m^(3))和水胶比(0.37、0.41和0.45)为变量,通过9组正交试验得到3种因素对混凝土抗氯离子渗透性能和抗冻性能的影响规律,并分别建立了掺稻壳灰纤维混凝土质量损失率与相对动弹性模量的冻融预测模型.结果表明:各因素对混凝土抗氯离子渗透性能和抗冻性能影响显著程度依次为:水胶比>稻壳灰掺量>纤维素纤维掺量;混凝土的抗氯离子渗透性能和抗冻性能随稻壳灰掺量的增加显著增强,随纤维素纤维掺量的增加呈先增强后减弱的趋势,在水胶比为0.37时最优;稻壳灰掺量为20%时,混凝土抗氯离子渗透性能最佳,抗冻性能最优;纤维素纤维掺量为1.1 kg/m^(3)时,混凝土抗氯离子渗透性能最好,抗冻性能最强;增加稻壳灰掺量、添加适量的纤维素纤维可以提高混凝土基体的密实度、减少微裂缝,进而增强混凝土的耐久性能;所建立的掺稻壳灰纤维混凝土质量损失率与相对动弹性模量的冻融预测模型与试验结果吻合较好,具有一定的适用性,可为制备绿色高性能混凝土提供理论依据和支撑.

矿物掺和料对海水海砂混凝土抗氯离子渗透性的影响

通过10组试验,研究了10%~30%粉煤灰、10%~30%矿渣、5%~15%偏高岭土在单掺下对海水海砂混凝土抗氯离子渗透性能及化学组成的影响,并通过扫描电镜对微观结构进行分析.结果表明:海水海砂混凝土氯离子扩散系数随着粉煤灰掺量提高先减少后增大,随着矿渣掺量提高逐渐增大,随着偏高岭土掺量提高逐渐减小;偏高岭土、矿渣和20%以下粉煤灰掺入海水海砂混凝土后,均可见随着掺量的提高混凝土中的Friedel盐增多,自由氯离子及Ca(OH)2含量降低,混凝土孔溶液pH值降低;偏高岭土对海水海砂混凝土的氯离子化学结合和物理吸附作用及微观结构的改善最佳,20%以内掺量的粉煤灰次之.

沙漠砂砂浆氯离子渗透性能研究

为了考察和评估沙漠砂砂浆的渗透性能,建立基于水胶比的沙漠砂砂浆电通量模型,对沙漠砂砂浆氯离子的渗透性能进行试验研究。结果表明:水胶比是影响沙漠砂砂浆渗透性能的重要因素;同水胶比下,沙漠砂砂浆氯离子渗透性能低于普通砂浆;水胶比大小影响砂浆孔隙结构的形成;砂浆基体内部孔隙结构决定氯离子的渗透性。错综分布的内部结构会增强基体密实度,通过改善水泥基体内部孔隙结构和界面区域可以降低砂浆的氯离子渗透性能。

不同强度等级铁矿废石骨料混凝土抗氯离子渗透性能

在固废资源化发展背景下,利用铁矿废石骨料生产混凝土可以有效缓解天然砂石资源面临枯竭的困境。为研究不同强度等级铁矿废石骨料混凝土的抗氯离子渗透性能,设计了水胶比分别为0.59、0.35和0.23的混凝土,进行了立方体抗压强度试验,并采用电通量法分别测试了养护28 d和56 d混凝土的抗氯离子渗透性能。试验结果表明:养护28 d后,3种混凝土立方体抗压强度分别为25.3 MPa、54.6 MPa和79.9 MPa,渗透性评价依次为低、很低和极低;养护56 d后,3种混凝土的抗压强度分别增长16.9%、9.4%和7.4%,且电通量明显降低,说明养护龄期对渗透性的影响显著;混凝土的电通量与抗压强度具有极强相关性,呈线性递减关系。

疲劳荷载下水泥砂浆中氯离子渗透行为研究

为了探讨疲劳荷载作用下混凝土中氯离子的传输行为,自行设计装置开展了砂浆疲劳和氯盐共同作用试验,运用比裂缝面积表征试件损伤,分析了不同疲劳荷载水平下的砂浆损伤和氯离子传输性能,探讨了砂浆损伤与氯离子传输的相关性。研究表明:当疲劳上限小于0.4倍试件强度时,氯离子扩散系数增长缓慢;当疲劳上限大于0.4倍试件强度时,氯离子扩散系数增长加快,且随着疲劳荷载水平的增大,砂浆损伤不断增加。

不同因素对混凝土抗氯离子渗透性能影响的研究

为进一步提升混凝土的耐久性能,文中主要就水灰比、粉煤灰掺量、用水量及引气剂掺量对桥梁混凝土电通量的影响进行研究。结果表明,水灰比越小、用水量越小、引气剂掺量越多,桥梁混凝土的抗氯离子渗透性能越强;水灰比每增加1,桥梁混凝土的电通量增加8702.7 C;用水量每增加1 kg/m^(3),桥梁混凝土的电通量增加25.5 C;曲线下降阶段粉煤灰掺量每增加1%,桥梁混凝土的电通量降低7.7 C;引气剂掺量每增加1%,桥梁混凝土的电通量降低19560 C。为提高桥梁混凝土的抗氯离子渗透性能,应尽可能降低桥梁混凝土的水灰比,降低桥梁混凝土中的用水量。

纳米偏高岭土对铁尾矿砂再生混凝土氯离子渗透性能影响研究

为综合利用建筑固废,将铁尾矿砂(ITS)和再生粗骨料(RA)分别替代天然粗细骨料,同时将纳米偏高岭土(NMK)等质量替代水泥制作纳米偏高岭土增强铁尾矿砂-再生混凝土,进行氯离子渗透试验,探究纳米偏高岭土对铁尾矿砂-再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响及改善机理。使用扫描电子显微镜(SEM)、压汞法(MIP)等分析纳米再生混凝土抗氯离子渗透性能,结果表明:(1)铁尾矿砂的掺入降低了再生混凝的抗氯离子渗透能力;(2)适配掺量的NMK能显著提高铁尾矿砂再生混凝土的抗氯离子渗透能力。

玻璃纤维增强再生混凝土力学和抗氯离子渗透性能研究

为研究玻璃纤维对再生混凝土基本力学性能和耐久性能的影响,采用3种纤维长度和3种体积掺量的玻璃纤维进行配合比设计,通过抗压强度、抗拉强度及抗氯离子渗透试验结果,分析不同纤维掺量和长度的混凝土性能。结果表明,玻璃纤维的最佳掺量和长度分别为0.2%、6 mm,此时力学性能最佳,而当长度为12 mm时抗氯离子渗透性最好;再生混凝土的抗压和抗拉强度随玻璃纤维掺量增加而增大,纤维长度对力学强度影响较大;而再生混凝土的电通量随纤维掺量的增加而减少,受长度的影响不显著。

纳米偏高岭土对粉煤灰水泥砂浆强度及氯离子渗透性的影响

为探明纳米偏高岭土(NMK)对粉煤灰(FA)水泥砂浆流动度、强度及氯离子渗透性的影响,采用跳桌法测试粉煤灰-纳米偏高岭土(FA-NMK)水泥砂浆的流动度,利用快速氯离子迁移系数法(RCM法)测定其氯离子渗透系数;通过场发射扫描电镜(SEM)从微观尺度观测NMK对水化过程中FA水泥砂浆微观形貌的影响,依据砂浆内部微观形貌的演变过程揭示其宏观性能的发展规律。结果表明:NMK降低了FA砂浆的流动性,提高FA砂浆抗氯离子渗透性及抗压、抗折强度;SEM分析结果显示,NMK使粉煤灰砂浆内部水化产物增多,微观结构更加密实。

蒸养制度对掺磷渣粉混凝土强度及氯离子渗透性的影响

选取了两种强度等级的混凝土,研究了不同蒸养温度和蒸养时间对掺磷渣粉混凝土拆模强度、强度发展及氯离子渗透性的影响,并测试了拆模龄期硬化浆体的化学结合水含量。试验结果表明:随着磷渣粉掺量的增加,混凝土的拆模强度和硬化浆体的化学结合水含量逐渐降低。延长恒温蒸养时间和提高蒸养温度均能够显著提高水泥-磷渣粉复合胶凝材料硬化浆体拆模龄期的化学结合水含量,并提高掺磷渣粉混凝土的拆模强度。然而,提高蒸养温度不利于掺磷渣粉混凝土的强度发展及后期的抗氯离子渗透性。延长恒温蒸养时间后,掺磷渣粉混凝土后期能够取得良好的抗压强度和抗氯离子渗透性。

膨润土-PVA纤维混凝土抗压强度及抗氯离子渗透性研究

【目的】针对在不利环境和复杂荷载下混凝土开裂、钢筋锈蚀等日益突出的问题,研究同时掺入膨润土和聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)纤维对混凝土抗压强度及抗氯离子渗透性能的提升效果,以期改善混凝土在恶劣条件下的耐久性。【方法】通过对16组不同配合比的膨润土-PVA纤维混凝土开展抗压强度试验和抗氯离子渗透性试验,分析了养护龄期、膨润土替代率和PVA纤维掺量对混凝土抗压强度和抗氯离子渗透性能的影响。同时,采用扫描电子显微镜技术深入研究了不同掺量下的膨润土-PVA纤维混凝土的微观结构特性。【结果】适量掺入膨润土和PVA纤维可提高混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能,膨润土的最佳替代率为5.0%,PVA纤维最佳体积掺量为1.2 kg/m^(3)。【结论】膨润土颗粒附着在纤维表面,这不仅增加了纤维的粗糙度,还增强了纤维与混凝土间的黏结性,使混凝土内部结构更紧密,从而显著改善了混凝土的力学性能。本研究可为实际工程中混凝土改性提供参考。

大风环境下海工混凝土抗氯离子渗透性能及寿命预测研究

为提高长时间大风、高湿、高盐雾多因素综合作用下钢筋混凝土的服役寿命,围绕室内模拟水下区(HJ1)、大气区(重度盐雾与大风耦合,HJ2)、水位变动区(HJ3)3类腐蚀环境,对混凝土中氯离子渗透性能开展相关工作。结果表明,在HJ2类环境下距混凝土表层不同深度的氯离子浓度最高;采用内掺型防腐剂和外涂型水性环氧防腐涂料提高了抗氯离子渗透性能。通过Thomas模型进一步量化分析耐久性提升措施对混凝土结构服役寿命的延长效果,为提高长时间大风、高湿、高盐雾的多因素综合作用下钢筋混凝土服役寿命提供参考。

再生微粉对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

研究了分别单掺与复掺再生混凝土粉(RCP)、再生砖粉(RBP)对混凝土抗氯离子渗透性能的影响,并建立了氯离子扩散系数和电通量之间的关系式。结果表明:单掺RCP或RBP时,随着其掺量从0增至30%,试件的电通量和氯离子扩散系数均先减小后增大,说明抗氯离子渗透性能先增强后减弱,RCP和RBP的最佳掺量均为10%;复掺RCP和RBP时,随着RBP占比的增加,试件的电通量和氯离子扩散系数均先减小后增大,最佳m_(RBP)∶m_(RCP)为1∶1;掺再生微粉混凝土的氯离子扩散系数和电通量之间具有良好的线性关系。

橡胶粉对透水混凝土抗压强度及氯离子渗透性的影响研究

文中对橡胶粉透水混凝土力学性能及耐久性的影响因素进行了研究,重点分析了透水混凝土抗压强度及氯离子渗透系数与橡胶粉粒径、掺量及养护龄期的关系曲线。结果表明,透水混凝土的抗压强度与养护龄期呈正相关关系。与普通混凝土相比,橡胶粉透水混凝土抗压强度有所下降;混凝土抗压强度与橡胶粉粒径呈负相关关系,橡胶粉掺量呈负相关关系;低掺量细粒径的橡胶粉掺入混凝土中,有助于提升其力学性能;橡胶粉氯离子扩散系数与橡胶粉掺量呈负相关关系,但与橡胶粉粒径呈正相关关系。