毛细作用下风积沙混凝土水分和氯离子传输特性试验

目的研究毛细作用下水分和氯离子在风积沙混凝土中的传输特性,探讨风积沙掺量、氯盐质量浓度对水分和氯离子侵入的影响规律。方法试验制备了5组不同掺量的风积沙混凝土,按照比例为0%、25%、50%、75%、100%等质量替换普通河砂,通过自然扩散法进行风积沙混凝土毛细吸水/盐试验。结果风积沙混凝土毛细吸收曲线前1 d内均呈线性增长,而后逐渐趋于水平;混凝土在氯化钠溶液中的毛细吸收量和毛细吸收系数大于清水溶液,毛细吸收系数随风积沙掺量的增加呈现先减小后增大的趋势,最小值出现在风积沙掺量为25%。风积沙混凝土中水分和氯离子传输深度呈明显线性关系,当水分传输趋于稳定时,氯离子由于扩散作用依旧向内部传输。通过水分和氯离子侵入深度及两者关系,毛细作用下风积沙混凝土中风积沙掺量宜控制在20%~30%。结论风积沙混凝土中水分和氯离子传输非同步,水分渗透速率大于氯离子渗透速率。当水分渗透逐渐稳定时,氯离子会继续向混凝土内部渗透。

基于核磁共振技术对水泥砂浆高温后孔隙结构及水分迁移特征的研究

为研究高温后水泥砂浆内部水分迁移特征,将水泥砂浆试件300、400、500℃高温处理后表面镀蜡(留有一个上表面),随后将试件未镀蜡一端置于液面下2 cm进行自渗吸试验。采用核磁共振(NMR)技术T_(2)谱及核磁共振成像研究高温作用后水泥砂浆试件水分迁移情况及特征。结果表明,随着处理温度升高,试件胶凝孔和气孔或裂隙占比增大,而毛细孔占比逐渐降低,试件吸水质量减小,吸水质量前24 h内快速增加,随后减缓并趋于稳定。同时,高温作用影响毛细管吸水率,当处理温度小于等于400℃时,高温可增大毛细管吸水率;当处理温度大于400℃时,高温反而削弱毛细管吸水率。通过引入毛细吸收系数S来表征毛细管吸水率,S在6 h前大于10,而在6 h后减小超过2个数量级。另外,水分迁移存在优先孔径,在毛细孔中迁移的优先孔径为10~480 nm,在气孔或者裂隙中迁移的优先孔径为1680~16800 nm,且随浸水时间增加,水分更倾向由大孔传输到较小孔隙中。最后,通过核磁共振成像可实时观测到水分迁移位置由外到内,迁移速度与试件处理温度呈正相关。

改性方法对生土材料水分传输特性的影响

通过未改性生土材料、水泥改性生土材料、黄麻改性生土材料和水泥/黄麻复合改性生土材料的毛细吸水试验,研究了改性方法对生土材料毛细吸水速率、毛细吸收系数和表面渗入深度等水分传输参数的影响及其作用机理.结果表明:生土材料的毛细吸水量与时间平方根呈线性关系;水泥改性生土材料的毛细吸收系数和初始吸水速率较未改性生土材料的毛细吸收系数和初始吸水速率分别降低19.8%和25.3%,而黄麻改性生土材料的毛细吸收系数和初始吸水速率分别提高了43.4%和26.2%;黄麻纤维明显提高了生土材料水分的表面渗入深度;水泥改变了黄土颗粒表面状态和生土材料的孔结构,从而影响了生土材料的水分传输特性.

不同冻融循环后混凝土损伤特性的研究

对混凝土不同冻融循环次数后的相对动弹性模量做了具体分析,并且对试件从外及里各部分进行了毛细吸水试验,结果表明:引气混凝土经过300次冻融循环后仍保持良好的抗冻性;未掺和掺加引气剂的混凝土试件经不同冻融循环后外部毛细吸收系数A值均大于其内部的毛细吸收系数,试件内外损伤程度不同。

防水剂对受荷开裂下PVA-SHCC渗透性能的影响

受荷载时产生的多重裂缝是SHCC的薄弱部位和外界介质侵入的通路,会加速了结构的耐久性劣化。而对SHCC进行防水处理是提高耐久性的有效措施,研究了防水剂对PVA-SHCC试件抗氯离子渗透性能和受荷开裂下的试件水毛细吸收系数的影响。试验结果表明:对PVA-SHCC进行防水处理可以显著降低试件中的氯离子扩散系数,外涂防水剂试件的氯离子扩散系数只是不掺防水剂的试样的8%到20%,内掺防水剂的试件的氯离子扩散系数只是不掺防水剂试件的60%左右。试件在受荷开裂下的抗渗性比未施加应力试件的抗渗性差,采取防水处理可以有效提高受荷试件的抗渗性能,外涂和内掺处理方式对提高抗渗的效果相差不大。SHCC渗透性能的研究可以为SHCC结构耐久性研究和服役寿命预测提供重要参考。

氯离子侵蚀混凝土有机硅防水处理有效性研究

有机硅表面防水处理能显著提高新建混凝土结构的防水性和防腐性，阻止或延缓混凝土劣化，提高混凝土的耐久性，延长结构的使用寿命。本文通过对氯离子侵蚀程度不同的混凝土进行防水处理，试图分析在沿海环境或其它氯离子污染环境下对既有混凝土结构进行耐久性修复时，有机硅防水处理技术的可行性。结果表明：在氯离子含量为0．515％时，防水处理仍然有效；但当含量达到0．728％时，防水处理已没有意义。

氯离子侵蚀混凝土有机硅防水处理有效性研究

有机硅表面防水处理能显著提高新建混凝土结构的防水性和防腐性,阻止或延缓混凝土劣化,提高混凝土的耐久性,延长结构的使用寿命。本文通过对氯离子侵蚀程度不同的混凝土进行防水处理,试图分析在沿海环境或其它氯离子污染环境下对既有混凝土结构进行耐久性修复时,有机硅防水处理技术的可行性。结果表明:在氯离子含量为0.515%时,防水处理仍然有效;但当含量达到0.728%时,防水处理已没有意义。

冻融环境下混凝土内外损伤特性的研究

混凝土的冻融破坏是当今混凝土耐久性问题的一个重要方面,在混凝土中掺加适量的引气剂能显著提高混凝土的抗冻性,从而增加混凝土的服役寿命。对混凝土不同冻融循环次数后的相对动弹性模量、失重率做了具体分析,并且对试件从外及里各部分进行了毛细吸水试验。结果表明:引气混凝土经过300次冻融循环后仍保持良好的抗冻性,失重率仅为0.3%,普通混凝土的抗冻性较差,100次循环后失重率达到0.9%;未掺加引气剂的混凝土试件经不同冻融循环后外部毛细吸收系数A值均大于其内部的毛细吸收系数,试件内外损伤程度不同。