矿物掺合料对硅酸盐水泥净浆氯离子结合能力的影响

以掺粉煤灰(FA)和粒化高炉矿渣粉(GGBS)的硅酸盐水泥净浆为研究对象,开展其在不同浓度NaCl溶液中的浸泡试验.通过硝酸银滴定、X射线衍射(XRD)和热力学模拟,分析了溶液中氯离子浓度和水泥净浆中各物相含量的变化特点.结果表明:GGBS和FA的掺入可降低溶液中氯离子浓度,提高水泥净浆的氯离子结合能力;且GGBS可提高水泥净浆中水化铝酸钙(AFm)相含量及其对氯离子的化学吸附能力;FA可提高水泥净浆中水化硅(铝)酸钙C-(A)-S-H凝胶的物理吸附能力,当FA掺量为40%时,其物理吸附能力达到最大.

矿渣掺量对混凝土氯离子结合能力的影响

用等温吸附法测定了混凝土在系列氯化钠(NaCl)溶液中的平衡氯离子(Cl-)浓度,计算了矿渣混凝土对Cl-的总结合能力、物理结合能力和化学结合能力,研究了矿渣掺量对混凝土Cl-结合能力影响的规律。结果表明:在固定水胶比和胶凝材料用量的情况下,随矿渣掺量的增加,混凝土对Cl-的总结合能力和化学结合能力的变化趋势是先升后降;混凝土对Cl-的物理结合能力的影响不大。混凝土具有最大Cl-结合能力时的矿渣掺量(质量分数)为40%。

混凝土氯离子结合能力的影响因素规律性研究

用自然扩散法测定了混凝土中的总氯离子和自由氯离子浓度,计算了水泥混凝土对C l-的结合能力,研究了暴露时间、水泥品种、水泥用量、水灰比和养护龄期对混凝土C l-结合能力的影响。结果表明:混凝土C l-结合能力与暴露时间无关;与硅酸盐水泥混凝土相比,抗硫酸盐硅酸盐水泥混凝土的氯离子结合能力要高出66%,而普通硅酸盐水泥混凝土要高出10%;水灰比越小,混凝土对氯离子的结合能力越强;混凝土的C l-结合能力随着养护龄期的延长而不断增强。

干湿循环和粉煤灰掺量对混凝土氯离子结合能力的影响

用自然扩散法测定了混凝土中的总氯离子和自由氯离子浓度,计算了粉煤灰混凝土氯离子结合能力,研究了粉煤灰掺量、干湿循环次数对混凝土氯离子结合能力的影响。结果表明:随粉煤灰掺量的增加,混凝土对氯离子的结合能力趋势是先升后降;混凝土的氯离子结合能力随干湿循环次数的增加而增大;粉煤灰掺量与干湿循环次数对混凝土氯离子结合能力是不存在耦合作用。因此,在盐湖地区的混凝土结构,建议选用掺加30%的粉煤灰混凝土。

硫酸盐环境与水灰比对混凝土氯离子结合能力的影响

采用自然扩散法测定了混凝土中的总氯离子和自由氯离子浓度,计算了不同硫酸盐浓度下各混凝土氯离子结合能力,研究了硫酸盐浓度、水灰比对混凝土氯离子结合能力R的影响。结果表明:随硫酸盐浓度的增大,混凝土对氯离子结合能力会相应的减小,且与下降的趋势呈乘幂函数的关系;在相同盐溶液侵蚀环境下,混凝土水灰比的提高,使混凝土氯离子结合能力R也得到了提高。

暴露和浸泡混凝土氯离子结合能力相关性研究

在盐湖现场暴露和长期浸泡环境下进行了混凝土腐蚀试验,分别测定了不同试验环境下混凝土构件在不同深度的总氯离子含量(Ct)和自由氯离子含量(Cf),运用了回归法分析盐湖卤水浸泡和盐湖现场暴露环境下混凝土氯离子结合能力的相关性系数KR与其扩散深度、混凝土抗压强度的相关性。分析结果表明:氯离子结合能力相关性系数KR随着混凝土抗压强度的增加而降低;对于混凝土抗压强度小于58.6 MPa时,其KR值均大于1.2且随着氯离子扩散深度的增加而增大,当混凝土抗压强度为80.6 MPa时,其KR值仅为0.8且随着氯离子扩散深度的增加而降低。因此,为了更准确的预测盐湖现场环境下的实体结构的寿命,需要利用RE=2.687e-0.0142fc+(0.0111-0.0002fc)xRI将室内环境下的氯离子结合能力换算成现场环境下的氯离子结合能力。

养护龄期和矿物掺合料对砂浆氯离子结合能力的影响

为研究养护龄期和矿物掺合料对砂浆氯离子结合能力的影响规律,通过比较不同氯离子浓度检测方法的准确度和重现性,确定自动电位滴定法为最佳检测方法。采用自动电位滴定法,对不同养护龄期和掺入不同矿物掺合料的砂浆试样进行水溶性氯离子和酸溶性氯离子研究。结果表明,砂浆中水溶性氯离子含量随龄期延长而逐渐降低,而酸溶性氯离子含量与龄期无关;矿物掺合料中活性SiO_2和活性Al_2O_3含量,决定着固化氯离子能力;在中长龄期(180d)下,粉煤灰对氯离子的固化能力要大于矿粉的。

干湿循环和暴露对混凝土氯离子结合能力相关性研究

进行了盐湖现场暴露和干湿循环环境下钢筋混凝土梁腐蚀试验,分别测定了不同试验环境下钢筋混凝土梁在不同深度的总氯离子浓度和自由氯离子浓度,运用回归分析干湿循环和盐湖现场暴露环境下混凝土氯离子结合能力的相关性系数K与扩散深度、混凝土抗强度的关系。结果表明:随着氯离子扩散深度和混凝土的抗压强度的增加,氯离子结合能力相关性系数K呈指数函数形式递减,研究成果可用于利用干湿循环测定的氯离子结合能力来预测实体结构不同深度内的氯离子结合能力。

西部氯盐渍土地区混凝土中氯离子结合能力研究

为研究西部氯盐渍土地区混凝土中氯离子结合能力,采用高浓度氯化钠溶液,进行了混凝土长期浸泡试验,对混凝土中结合氯离子含量分布规律、结合氯离子含量与自由氯离子含量的关系、氯离子结合能力随扩散深度和浸泡时间的变化规律,以及环境对氯离子结合能力的影响进行了研究。结果表明,结合氯离子含量沿扩散深度呈现出先增长后降低的规律,存在含量峰值,在同一扩散深度处,约为自由氯离子含量的56%。氯离子结合能力试验值沿扩散深度和浸泡时间呈波动变化规律,其值明显高于其他氯离子环境,受环境影响明显。

浸泡与干湿循环混凝土氯离子结合能力

自然浸泡和干湿循环环境下混凝土腐蚀试验,分别测定了混凝土试件在不同深度的总氯离子浓度和自由氯离子浓度,分析了盐湖卤水浸泡和盐湖现场暴露环境下混凝土氯离子结合能力的相关性系数K与扩散深度、混凝土抗强度的关系。结果表明:随着氯离子扩散深度和混凝土的抗压强度的增加,氯离子结合能力相关性系数K呈指数函数形式递减,混凝土的抗压强度超过40MPa,K值均大于1,干湿循环加速了混凝土氯离子结合能力。

干湿循环和粉煤灰掺量对混凝土氯离子结合能力的影响

用自然扩散法测定了混凝土中的总氯离子和自由氯离子浓度,计算了粉煤灰混凝土氯离子结合能力,研究了粉煤灰掺量、干湿循环次数对混凝土氯离子结合能力的影响。结果表明:随粉煤灰掺量的增加,混凝土对氯离子的结合能力趋势是先升后降;且随干湿循环次数的增加而增大;粉煤灰掺量与干湿循环次数对混凝土氯离子结合能力不存在耦合作用。因此,在盐湖地区的混凝土结构,建议选用掺加30%的粉煤灰混凝土。

硅灰掺量对混凝土氯离子结合能力的影响

用等温吸附法测定了混凝土在系列氯化钠(NaCl)溶液中的平衡氯离子(Cl-)浓度,计算了硅灰混凝土对Cl-的总结合能力、化学结合能力以及物理结合能力,研究了硅灰掺量对混凝土Cl-结合能力影响的规律。结果表明:在水灰比与胶凝材料总量不变的条件下,随着硅灰的掺量逐渐增加,混凝土的氯离子总结合能力,化学结合能力以及物理结合能力的变化趋势都是线性降低的。

矿渣混凝土的氯离子结合能力研究

通过自然扩散法测定了矿渣混凝土中总氯离子和自由氯离子含量,获得了混凝土对氯离子的结合能力,研究了扩散深度、养护时间和矿渣掺量对氯离子结合能力的影响规律。结果表明,矿渣混凝土氯离子结合能力随着扩散深度的增加而逐渐增加;随着养护时间的延长,矿渣混凝土氯离子结合能力起初呈不断增大的趋势,当养护时间大于365 d时,增长趋势逐渐趋于稳定;随着矿渣掺量的增加,混凝土的氯离子结合能力呈先增加后减小的规律,氯离子结合能力最大时的矿渣掺量为30%。

混凝土氯离子结合能力的快速测定法

采用等温吸附法研究了混凝土对氯离子的结合能力,并与自然扩散法结果进行了比较。结果表明,等温吸附法测定的氯离子结合能力,通过试件含水率转换之后,与自然扩散法测定的氯离子结合能力基本一致。因此,等温吸附法能够快速测定混凝土的氯离子结合能力,具有较强的实用性。

矿物掺合料对混凝土氯离子结合能力的影响(英文)

用自然扩散法测定了混凝土中的总氯离子和自由氯离子浓度,计算了普通混凝土、粉煤灰混凝土和矿渣混凝土的氯结合能力.研究了矿物掺合料的掺量、暴露时间、养护龄期对混凝土氯结合能力的影响。结果表明;随着矿物掺合料掺量的增大,粉煤灰混凝土氯离子结合能力的变化趋势是先上升后下降,矿渣混凝土的氯离子结合能力则急剧增强;混凝土的氯离子结合能力与暴露的氯盐溶液种类有关,而与暴露时间无关,并且随着混凝土的标准养护龄期的延长而不断增强。因此,对于实际氯盐环境中的混凝土结构,建议采用最佳掺量25%的粉煤灰混凝土或者高掺量矿渣混凝土.同时加强潮湿养护,有利于提高混凝土结构的服役寿命。

外部氯盐环境对混凝土氯离子结合能力的影响

用自然扩散法测定混凝土中的总氯离子和自由氯离子浓度,计算不同种类混凝土对Cl-的结合能力,研究环境介质的种类及其氯离子浓度对混凝土氯离子结合能力的影响。结果表明,环境介质的成分越复杂、浓度越高、其他离子越多,普通混凝土对氯离子的结合能力越弱,掺矿物掺合料的混凝土与此规律基本相同。其中,以3.5%NaCl溶液为基准,普通混凝土、粉煤灰混凝土、硅灰混凝土、矿渣混凝土在(3.5%NaCl+5%MgSO4)溶液中的氯离子结合能力分别降低38%、36.7%、36%、51.7%,在青海盐湖卤水中则降低更多,分别达到58%、64.7%、74.9%、62.1%。因此,在成分复杂、浓度较高的氯盐环境中,应该考虑混凝土对氯离子结合能力的弱化作用。

铁尾矿粉和磷渣粉对再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响

通过RCM试验、电通量试验和氯离子固化试验,研究了铁尾矿粉和磷渣粉分别单掺和复掺(等质量替代30%水泥)对再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明:单掺和复掺铁尾矿粉与磷渣粉均能提高再生混凝土的抗氯离子渗透性能,且复掺时铁尾矿粉掺量越大,抗氯离子渗透性能越好;随着铁尾矿粉掺量的增加,再生混凝土的氯离子结合能力提高;在氯离子浓度较低的环境下,再生混凝土中的氯离子主要以物理吸附和化学结合两种形式存在;在氯离子浓度较高的环境下,再生混凝土中的氯离子主要以化学结合形式存在,物理吸附作用相对较弱。

矿物掺合料对水泥浆体氯离子结合性能的影响

通过计算净浆对外渗氯离子的总结合能力、化学结合能力和物理吸附能力,研究了粉煤灰、矿粉、硅灰三种矿物掺合料的掺量和养护龄期对水泥浆体氯离子结合能力的影响。结果表明:随着矿物掺合料掺量的增大,粉煤灰净浆的氯离子结合能力呈上升趋势,矿粉净浆的氯离子结合能力则是先上升后下降,在掺量达到40%时,其结合氯离子的能力最强;而硅灰净浆的氯离子结合能力则降低。随着养护龄期的延长,净浆的总结合能力和化学结合能力均下降,物理吸附能力则增强。

静水压力下超高性能混凝土的抗氯离子渗透性能

本文通过氮气吸附和脱附试验对超高性能混凝土(UHPC)的孔结构进行分析,研究了钢纤维体积掺量和矿物掺合料体积掺量对UHPC在不同静水压力作用下氯离子传输行为的影响,并结合扫描电镜和能谱仪进行UHPC的微观形貌分析。结果表明:钢纤维的掺入增大了UHPC基体孔隙体积,矿渣的掺入能够降低基体孔隙率,早期蒸养后再标准养护至28 d时,大量掺入粉煤灰会使总孔隙率增大;随着静水压力的增大,同一深度下的氯离子浓度和表观氯离子扩散系数也增大,在2 MPa作用下更为显著;自由氯离子含量和总氯离子含量呈线性关系,钢纤维的掺入降低了氯离子结合能力,而矿渣和粉煤灰的掺入能有效提升氯离子结合率,氯离子结合率最高可达到46.29%;扫描电镜和能谱分析试验发现钢纤维锈蚀仅发生在UHPC表面。

氯盐-硫酸盐共存环境中杂散电流作用下提升砂浆中氯离子结合性能的研究

长期浸泡在地下水中的地铁混凝土结构,不仅遭受氯盐、硫酸盐的双重侵蚀,而且存在杂散电流腐蚀破坏。由于孔溶液中的自由氯离子是导致钢筋锈蚀的首要因素,通过提高混凝土中氯离子的结合能力可有效降低氯离子对钢筋混凝土的危害。本工作通过选择合理的外掺料种类及掺量,提出了提高地铁工程混凝土中氯离子结合性能的最优外掺料组合,并采用电位滴定法测定结合氯离子含量,以及结合XRD、SEM和DTG等微观测试方法对其机理进行分析。结果表明:杂散电流作用下偏高岭土对氯离子结合性能的提升效果优于硅灰,粉煤灰微珠优于沸石粉,复掺10%偏高岭土、20%微珠、1.5%PVA可再分散性乳胶粉的试件中氯离子的结合性能最优,砂浆内部氯离子的化学结合能力明显提高。