基于Arrhenius方程预测既有构件混凝土材料的潜在AAR安全性

针对具有潜在碱集料反应(AAR)影响的既有构件混凝土,探索了基于Arrhenius方程描述的反应动力学原理快速预测其AAR安全性的方法。以碱含量分别为2.99、3.89 kg/m^3两组混凝土为对象,综合混凝土材料组成与孔溶液碱度、芯样试体实验室快速膨胀数据拟合和Arrhenius模型寿命计算,结果表明:养护温度和养护液碱度对混凝土试体的膨胀具有明显的促进作用;根据高温、高碱条件下快速膨胀试验和拟合结果,可以获取混凝土在实际孔溶液碱度和常温条件下的膨胀速率常数和预期服役寿命;碱含量分别为2.99、3.89 kg/m^3的两组混凝土,其AAR风险预测结果有显著差别。建立混凝土AAR性能快速试验方法和优化基于AAR反应动力学的寿命预测模型是发展基于性能的混凝土AAR耐久性设计和评估的发展方向。

溶出法测定既有混凝土构件水溶性碱含量和估算孔溶液碱度

混凝土孔溶液碱度是诱发和维持AAR的必要条件,其准确测定是诊断和预测AAR的基础。为比较不同途径和测试方法获取的混凝土水溶性碱含量以及孔溶液碱度之间相关性,分别采用热水浸出法和改进ASTMC114对比研究了配合比碱含量不同的既有混凝土构件的水溶性碱含量,并估算其孔溶液碱度。结果表明,针对4组碱含量不同的高性能混凝土构件,实际测定的水溶性碱含量及据此估算的孔溶液碱度与基于配合比计算的结果之间没有明显相关性。芯样水溶性碱含量随水中浸出时间延长而增加。混凝土配合比碱含量相同,但组分不同的2组芯样,其水溶性碱含量和孔溶液碱度也存在明显差别。建议针对现代混凝土系统研究配合比碱含量与实际碱含量之间的对应关系,以安全、科学和经济地预防其AAR危害。

全铁矿废石骨料在混凝土叠合板中的应用研究

研究使用铁矿废石制备的骨料替代天然砂石制备混凝土,针对铁矿废石骨料特性,通过系统的外加剂复配技术对混凝土工作性能进行优化调整,综合力学性能试验结果确定了混凝土叠合板的生产配合比。并结合生产工艺控制,成功制备了性能符合需求且外观质量良好的C30混凝土叠合板,混凝土中固废总比例达78%,天然砂石取代率达到100%,为工业固废大掺量制备装配式预制构件奠定了应用基础。

高性能混凝土构件中碱硅酸反应与延迟性钙矾石形成共存破坏

针对短期服役4 a即开裂破坏的某混凝土构件,采用化学分析、X射线荧光分析、X射线衍射分析和热重分析检测了混凝土芯样浆体的化学和矿物组成,采用岩相法和扫描电镜/能谱分析观测了芯样的微观结构。结果表明:混凝土中部分细集料和少量粗集料发生了明显的碱硅酸反应;混凝土浆体-集料界面区存在大量不同形貌钙矾石异常富集生长,且在浆体-集料界面区发现相伴而生的碱硅酸凝胶和钙矾石产物。混凝土构件破坏是一较为典型的碱硅酸反应与延迟性钙矾石形成共存破坏案例。