养护条件对风积砂混凝土强度及孔隙发展规律的影响

养护条件在混凝土强度发展过程中起到了重要作用,为了研究其对风积砂混凝土性能的影响,进行了立方体抗压试验确定最优风积砂替代率,在此基础上通过核磁共振试验,讨论自然养护、标准养护、水养护三种条件下混凝土微观结构发展规律。结果表明:混凝土较优风积砂替代率为20%,此时抗压强度达到最大;不同养护条件下风积砂混凝土抗压强度规律为:水养护>标准养护>自然养护;水养护与标准养护条件下风积砂混凝土T2图谱随养护龄期的增加逐渐向左移动,无害孔占比较高,但自然养护条件下,有害孔占比较高,不利于提高抗压强度;相较于标准养护,水养护条件下混凝土峰结束位置较早,平均孔径减小,无害孔占比增加。

不同替代率风积砂混凝土冻融损伤特性

为探讨风积砂混凝土冻融损伤特性,对替代率为0%、20%、40%、60%、80%、100%的风积砂混凝土,开展冻融循环试验,结合扫描电镜(SEM)、核磁共振(NMR)等表征手段,从宏观、微观及细观角度多尺度分析风积砂混凝土冻融损伤劣化规律。研究发现:风积砂混凝土质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度损失率随冻融循环次数的增加分别呈现先减小后增大、不断减小和逐步增大的趋势;随着风积砂替代率的增加,呈现总体下降、不断上升和小幅降低的趋势,表明混凝土抗冻性增强,当达到100%时,其抗冻性最佳。从微观角度分析,随着冻融循环次数的增加,风积砂混凝土界面过渡区(ITZ)结构劣化明显。随着风积砂替代率的增加,骨料与砂浆基质剥离程度减小,水化产物由密变疏,高硫型水化硫铝酸钙(AFt)、封闭小孔隙增多,抑制冻融损伤作用增强。从细观角度分析,随着冻融次数的增加,风积砂混凝土内部孔隙结构经历着新孔隙生成、大孔隙向小孔隙转换的复杂过程。随着风积砂替代率的增加,T 2谱小孔隙峰值逐渐增大,孔隙结构劣化程度减小,混凝土抗冻性增强。

C40风积砂混凝土孔结构-强度模型研究

对C40风积砂混凝土进行宏观力学试验,结合扫描电镜(SEM)和核磁共振(NMR)技术,探讨风积砂混凝土孔隙结构与力学性能之间的内在关系,揭示其影响机理。利用回归分析,建立双因素下孔结构-强度模型。结果表明:随风积砂替代率的增加,风积砂混凝土微观结构先紧密后松散,孔隙率与无害孔占比先减后增大,抗压强度先增大后减小,替代率20%时抗压强度最高。适量的风积砂改善混凝土骨料级配,细化孔隙,使受荷面初始损伤减小,宏观性能增强。建立的以无害孔占比和无害孔隙率为因变量的孔结构-强度模型能较好地预测混凝土强度。