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。

混凝土抗侵蚀防腐剂抗蚀系数试验方法研究

以40 mm×40 mm×160 mm试件替代10 mm×10 mm×60 mm试件(A法),建立了混凝土抗侵蚀防腐剂抗蚀系数试验方法(B法)。保持养护及腐蚀制度不变,按灰砂比1∶6,流动度(250±5)mm确定了水胶比,使侵蚀溶液浓度提高至15%,分别测试20℃侵蚀溶液中和水中90 d砂浆试件的抗压强度,以抗压强度比确定90 d抗蚀系数。结果表明:B法的90 d抗蚀系数与原A法的28 d抗蚀系数结果相吻合,B法是可行的。

复合型掺合料高性能混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究

本文选用乌鲁木齐地区水泥、掺合料、外加剂等原材料,制备不同的高性能混凝土试件,从硫酸盐侵蚀的机理入手,研究掺加复合型掺合料高性能混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。结果表明:当水胶比为0.40或0.35,掺加30%复合型掺合料时,高性能混凝土可以抵抗SO_(2)^(2-)浓度10000mg/L及以下硫酸盐环境水的侵蚀;水胶比≤0.30、掺30%复合型掺合料的高性能混凝土,与水胶比≤0.40、掺50%复合型掺合料的高性能混凝土均能抵抗SO_(4)^(2-)浓度20250mg/L及以下硫酸盐环境水的侵蚀;水胶比和复合型掺合料的掺量均是影响高性能混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的重要因素,随着水胶比的降低,高性能混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力逐渐增强,而在相同水胶比条件下,随着复合型掺合料掺量的降低,与之相对应的高性能混凝土的抗侵蚀能力随之下降。

掺矿渣粉水泥基材料抗干湿循环—硫酸盐侵蚀性能试验研究

为研究掺矿渣粉水泥基材料的抗干湿循环-硫酸盐侵蚀性能及作用机理,设计了3种矿渣粉掺量的水泥胶砂试件进行干湿循环-硫酸盐侵蚀试验,测定试件在不同侵蚀龄期下的抗蚀系数,观察其外观形态变化,并运用扫描电子显微镜观测其微观形貌。结果表明,干湿循环-硫酸盐侵蚀下,水泥基材料将受到钙矾石、石膏和十水硫酸盐晶体的叠加膨胀损伤,侵蚀破坏表现为试件抗蚀系数减小和出现剥落、砂集料外漏现象;因为矿渣粉的填充作用与火山灰效应大幅减缓了硫酸盐物理和化学侵蚀进程,所以掺矿渣粉能显著提高水泥基材料的抗干湿循环-硫酸盐侵蚀性能,其效果随着矿渣粉掺量的增加和水胶比的减小而增强。干旱区(新疆)在盐碱地中服役的混凝土结构,其水胶比宜小于0.40,矿渣粉掺量宜大于30%。将S75级矿渣粉应用于水工混凝土具有较好的实用性和经济性。

CPA多功能抗侵蚀防腐剂性能研究

采用工矿业废渣、活性激发组分、膨胀组分及阻锈组分制备CPA多功能抗侵蚀防腐剂,以空白基准水泥为对比样,研究了CPA多功能抗侵蚀防腐剂的化学组成,和不同掺量下的力学性能与耐蚀性能,以及在龙门大桥项目上应用效果。结果表明,掺量为10%的CPA多功能抗侵蚀防腐剂可以显著提高砂浆的密实性与抗侵入性,具有良好的抗盐类侵蚀功能。氯离子含量仅为0.003%,28d抗压强度比104%,28d膨胀率0.21%,抗蚀系数0.95,膨胀系数0.82。

盐渍地区抗腐蚀混凝土耐久性试验研究

研发了适用于西北盐渍地区特殊地质水文环境的掺有粉煤灰和高效减水剂的耐腐蚀双掺混凝土.在实验室对混凝土的抗腐蚀、抗渗、抗碳化、抗冻融性能进行了试验,并在盐渍地区对混凝土的抗腐蚀和抗渗性能进行了现场试验.通过试验得出了粉煤灰掺量与各混凝土耐久性能指标之间的关系.在混凝土中掺加粉煤灰和减水剂的方法能够改善混凝土抗硫酸盐腐蚀的性能和抗渗性能,但掺加粉煤灰对混凝土的抗碳化性能有不利影响;这种配方也使混凝土的抗冻性能变差.经综合考虑,推荐在盐渍地区使用粉煤灰掺量为40%的双掺混凝土,使各项耐久性指标都较高.

掺有超细矿渣粉的水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能

硫酸盐侵蚀是影响混凝土耐久性的重要因素之一,对于海港或地下构筑物水泥混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力尤其受到关注。在试验室条件下研究了超细矿渣粉取代量为0(即参比样)、15%、25%水泥制成的水泥砂浆在不同浓度硫酸盐介质环境下的力学性能变化,同时,借助于XRD对侵蚀试样的成分进行了分析。试验结果表明,15%和25%的超细矿渣粉的引入不仅可以增加水泥砂浆的强度,而且可以提高其抗硫酸盐侵蚀性能;与参比样相比,掺有超细矿渣粉的水泥砂浆试样内部Ca(OH)2的量和钙矾石的量明显减少,暗示超细矿渣粉与水泥水化放出的Ca(OH)2发生了化学反应。

矿物质混合材对水泥砂浆抗硫酸盐腐蚀的影响

采用GB2420方法检测了掺加不同矿物质混合材后水泥砂浆的抗蚀系数(抗折强度比),并根据ASTMC1012标准检测了砂浆棒在5%硫酸钠溶液中养护15周后的膨胀率。结果表明:由于混合材稀释作用和二次水化作用,水泥中3CaO·Al2O3含量和水化产物中Ca(OH)2含量降低,砂浆样品在3%Na2SO4溶液中养护2个月后的抗蚀系数增加,样品15周的膨胀率显著降低。偏高岭土中大量的活性Al2O3有助于降低石膏饱和系数(即SO3和αAl2O3的摩尔比),从而抑制由于形成钙矾石和石膏引起的膨胀。

硫铝酸盐水泥混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能

通过制配水泥胶砂试件进行硫酸盐侵蚀试验,研究了水灰比、养护龄期、侵蚀溶液浓度、侵蚀龄期等对硫铝酸盐水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀能力的影响;并采用宏观观测和扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)微观观测方法,分析和揭示其抗硫酸盐侵蚀机理,并与高抗硫硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的抗硫酸盐侵蚀性能进行了对比。结果表明,硫铝酸盐水泥胶砂试件可以抵抗高浓度硫酸盐的侵蚀,且随着水灰比的降低、养护龄期的延长,其抗硫酸盐侵蚀能力会进一步得到提高;硫铝酸盐水泥混凝土较高的抗硫酸盐侵蚀能力,主要取决于混凝土的高密实度和化学侵蚀内因的减少。侵蚀发生在开口孔隙内,侵蚀产物是团簇状钙矾石(AFt),硫铝酸盐水泥具有显著高于高抗硫水泥抗硫酸盐侵蚀的能力。

矿物掺合料对水泥胶砂抗硫酸盐侵蚀性能的影响

为获得在云南保瑞(保山—瑞丽)铁路硫酸盐侵蚀环境下,当地火山灰、粉煤灰、硅灰对普通硅酸盐水泥胶砂试件的抗硫酸盐侵蚀能力的影响规律及快速评价方法,进行了浸泡抗蚀性能试验和差热分析(Differential Thermal Analysis,DTA)。结果表明:以当地火山灰替代30%的水泥并外掺3%硅灰的试件具有优异的抗硫酸盐侵蚀性能;DTA方法可作为分析火山灰质矿物掺合料火山灰效应的有效手段;加入单一矿物掺合料时,硫酸钠溶液浸泡试件的Ca(OH)_2吸热峰面积与抗蚀系数呈线性关系,利用该关系,可辅助快速评定工程结构中水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能。

硫铝酸盐水泥混凝土抗高浓度硫酸镁侵蚀性能研究

新疆南疆部分干旱多盐碱地区混凝土建筑物面临高浓度硫酸盐、镁盐双重侵蚀破坏问题。通过水泥抗硫酸盐侵蚀试验方法(K法)研究了水灰比、侵蚀溶液浓度、侵蚀龄期等对硫铝酸盐水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀能力的影响,并采用宏观观测和扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)等微观观测方法,分析和揭示其抗硫酸盐侵蚀机理。结果表明,降低水胶比能有效提高硫铝酸盐水泥胶砂试件抗高浓度硫酸盐、镁盐侵蚀性能;在镁离子浓度一定时,侵蚀溶液对硫铝酸盐水泥胶砂试件的双重侵蚀破坏作用与硫酸根离子浓度具有明显的相关性;石膏的大量生成是造成胶砂试件表面剥蚀破坏的主要原因。

无机纤维增强水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

采用浸泡抗蚀性能试验(K法)和潜在膨胀性能试验(P法)两种方法,考察碳酸钙晶须和玄武岩纤维增强水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能。通过测定砂浆的表观特征、质量经时变化规律、强度经时变化规律,并以长期浸泡下砂浆的膨胀率为辅助判断指标,全面衡量不同侵蚀龄期砂浆的硫酸盐侵蚀损伤特征。研究结果表明:碳酸钙晶须和玄武岩纤维的复掺有利于砂浆抗硫酸盐腐蚀能力的提高。

用双掺技术提高砼抗硫酸盐侵蚀性的研究

对采用双掺技术提高混凝土抗硫酸盐侵蚀性进行较系统深入地研究。研究结果表明，采用低质粉煤灰和双掺技术可以提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性．

高抗硫酸盐硅酸盐水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀性能探讨

通过制配高抗硫酸盐硅酸盐水泥胶砂试件,在不同浓度的硫酸盐溶液中进行长龄期的侵蚀试验,并和掺粉煤灰普通水泥胶砂试件进行对比侵蚀实验。采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)观测分析试件微观特征。结果表明,在充分考虑侵蚀时间效应的情况下,高抗硫酸盐硅酸盐水泥胶砂试件难以抵抗高浓度的硫酸盐侵蚀,也难以抵抗较低浓度硫酸盐的长期侵蚀;高抗硫酸盐硅酸盐水泥胶砂试件与掺粉煤灰的普通水泥胶砂试件的抗硫酸盐侵蚀能力存在显著差异。

基于抗硫酸盐侵蚀设计的桩基砼耐久性应用研究

针对砼结构存在的耐久性问题,以洛阳至栾川高速公路楼子沟大桥桩基砼为例,将不同水灰比、不同胶凝材料的试件浸渍于10%的Na2SO4溶液中,测定其90 d和180 d强度并与同龄期的浸水试件比照,得出抗蚀系数,评定砼抗硫酸盐腐蚀效果,据此提出了提高桩基砼结构耐久性的技术措施。

混凝土抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

研究了不同水胶比混凝土试件在(20±2)℃全浸泡作用下的抗硫酸盐侵蚀性能。试验制备0. 32与0. 36两种水胶比的普通硅酸盐水泥、高抗硫水泥以及复掺矿粉和硅灰的混凝土试件,检测了试件标养28 d后的抗压强度、动弹性模量及各试件在(20±2)℃、质量分数为3%Na_2SO_4溶液中全浸泡侵蚀的强度、动弹性模量变化情况,对混凝土在(20±2)℃全浸泡侵蚀下的抗硫酸盐侵蚀性能进行了评价。结果表明,在(20±2)℃全浸泡作用下,0. 36水胶比混凝土抗硫酸盐侵蚀性能低于0. 32水胶比混凝土,抗硫酸盐侵蚀性能随着水胶比的降低而提高;混凝土复掺矿粉和硅灰后抗硫酸盐侵蚀性能较好;高抗硫水泥通过限制C_3A的含量,进而改善混凝土抗硫酸盐侵蚀性能,不一定在任何环境下都适用;混凝土连通孔隙率从侧面证实了低水胶比混凝土和复掺矿粉和硅灰混凝土抗压侵蚀系数和相对动弹性模量较高,说明低水胶比混凝土复掺矿粉和硅灰后,可以显著提高混凝土抗硫酸盐侵蚀性能。

静水条件下植物根系对紫色土的抗蚀性效应

三峡库区广泛分布的紫色土崩解造成严重的水土流失,在该区域人工构建植被是解决该问题的重要途径。以紫色土、狗牙根和多花木蓝为研究对象,通过静水崩解试验,研究不同植物根系组合下紫色土的抗蚀性能,分析紫色土的抗蚀性能与植物根系特征、侵蚀坡度的相互关系。结果表明:植物根系能显著提高紫色土的土壤平均质量直径(MWD)、抗蚀系数和抗蚀增强系数,植物根系组合的抗蚀增强效果为草灌混播>纯草本>纯灌木;紫色土的抗蚀系数随根系的根长密度、根表面积密度、根重密度的增大而增大,拟合优度在0.96以上,成显著相关关系;相同的种植条件下,累计崩解量随侵蚀坡度的增大而增大,且在崩解前期增速较快、后期增速较慢并逐渐趋于稳定。

干湿循环作用下灌注性水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀研究

为了研究半柔性路面灌注性水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能,通过干湿循环方法分别研究了水胶比、砂胶比、粉煤灰掺量、硅灰掺量、减水剂掺量对抗折和抗压抗蚀系数的影响。结果表明:浓度为5%的硫酸钠溶液对抗压强度的影响比抗折强度的大;抗折抗蚀系数在干湿循环40次时最大;抗压抗蚀系数在干湿循环30次时开始小于1,说明抗硫酸盐侵蚀性能开始下降;水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能较好的配比为:水胶比0.5,砂胶比0.2,粉煤灰掺量20%～25%,硅灰掺量2.0%～2.5%,减水剂掺量0.3%。

PTB乳液对水泥砂浆力学性能和抗侵蚀性能的影响

研究了PTB乳液改性水泥砂浆的力学性能、抗氯盐和抗硫酸盐侵蚀等性能。结果表明,掺入PTB乳液对水泥净浆有缓凝作用,大幅延长了水泥净浆的终凝时间;掺入PTB乳液降低了水泥砂浆的抗压强度,但是降低抗压/抗折强度比改善了水泥砂浆的延性,提高了水泥砂浆的综合力学性能。PTB乳液/水泥为0.22时的PTB乳液水泥砂浆在氯化钠、硫酸镁溶液中浸泡28d后,其抗蚀系数提高。

复合助剂改性混凝土的抗硫酸盐侵蚀性研究

采用正交试验方法,研究了干湿循环与硫酸盐侵蚀作用下水胶比、胶粉掺量、硅粉掺量以及消泡剂掺量对混凝土抗硫酸盐侵蚀性的影响。结果表明,各因素影响混凝土抗硫酸盐侵蚀性的主次顺序是水胶比最大,胶粉掺量次之,硅粉掺量和消泡剂掺量最小;随着水胶比的增大以及胶粉和硅粉掺量的减小,混凝土的抗硫酸盐侵蚀性降低;水胶比为0.35,胶粉掺量为8.0%,硅粉掺量为6.0%,消泡剂掺量为0的混凝土抗硫酸盐侵蚀性最强。干湿循环加剧了硫酸盐侵蚀的破坏效应,使混凝土的强度和抗侵蚀性降低。