低胶材钢筋混凝土碳化对钢筋锈蚀影响研究进展

在国家积极推进碳达峰、碳中和目标背景下,水泥混凝土行业减少碳排放势在必行。文中重点综述了低水泥用量高掺合料对混凝土碳化行为的影响机理研究现状,涉及碳化行为对混凝土内部钢筋锈蚀的影响机理、混凝土内部钢筋锈蚀的评价方法及优缺点,并指明了进一步的研究方向,这对于改善高掺合料钢筋混凝土耐久性和降低建筑行业碳排放具有重要意义。

新型黏度改性剂对孔结构和低胶材机制砂自密实混凝土性能研究

黏度改性剂是配制低胶材机制砂自密实混凝土常用的外加剂,合成并研究了新型黏度改性剂(UC-01)对水泥石孔结构和低胶材自密实混凝土性能的影响。结果表明:UC-01的掺入对水泥石的孔隙率影响较小,可以减小水泥石的平均孔径,增大小于100 nm的孔径比例、减小大于1000 nm的孔径比例;随着掺量的增大,这种作用越明显;UC-01能改善低胶材机制砂自密实混凝土工作性能,提高混凝土的强度和耐久性能。

高活性硅灰改性渠道衬砌胶材性能及微观机理研究

【目的】探明矿物掺合料对衬砌胶材的宏、微观性能的影响。【方法】分别以普通硅酸盐水泥(PO)、硫铝酸盐水泥(SAC)、铝酸盐水泥(AC)为基础材料,以硅灰为替代材料,制备了15种复合胶材。基于抗压强度和抗渗试验,联合SEM、EDS、XRD表征手段,探究复合胶材力学演变规律,揭示其微观水化机理。【结果】随着硅灰替代率的增加,PO、SAC和AC硬化体的抗渗性能逐渐增强;硅灰替代率为6%时,PO的早期抗压强度显著提高,C-S-H凝胶和AFt晶体彼此胶结构成三维网络结构,有效减缓了因Ca(OH)_(2)简单堆叠引起的剪切滑移和基体早期强度衰退,C-S-H凝胶的Ca/Si降低、聚合度增加提高了体系强度的稳定性;SAC硬化体3、28d龄期的抗压强度均随着硅灰替代率的增加呈先增大后减小的变化趋势,硅灰的成核效应、火山灰效应促使SAC水化产物增加;随着硅灰替代率的增加,AC硬化体3、28 d龄期强度呈负增长,90 d龄期强度先增大后降低,掺入4%硅灰制约了CAH_(10)、C_(2)AH_(8)的转晶反应,孔隙率明显降低,改善了AC的后期强度倒缩现象。【结论】适宜的硅灰掺量可提高衬砌板胶材强度、优化体系微观形貌,从而提升抗渗特性,因此建议将硅灰应用至渠道衬砌。

低胶材泵送机制砂混凝土的应用研究

为满足黄沙洞水库埋石混凝土重力坝的施工技术要求,开展了低胶材泵送机制砂混凝土性能试验研究。结果表明:采用保坍型聚羧酸系高性能减水剂可明显改善低胶材泵送机制砂混凝土拌合物的和易性与可泵性等施工性能,C15和C20混凝土的坍落度经时损失分别为5.6%和0%,含气量经时损失分别为15.6%和9.1%,泌水率分别为0.2%和0%;硬化混凝土的强度与耐久性满足埋石混凝土重力坝施工技术要求,C15与C20混凝土的28d抗压强度分别为设计强度的189%和162%,经50次冻融循环后的相对动弹性模量分别为90.5%和92.3%,抗水相对渗透性系数分别为3.48×10^(-10)cm/s和1.92×10^(-10)cm/s。

高分子硅凝胶材质护理垫的性能优势及应用方法效果比效

基于硅凝胶的性能制备一种应用于临床领域的高分子硅凝胶材质的脊柱用护理垫。针对其预防压力性损伤(PI)的效果进行分析。在明确疾病、压力、治疗3项PI危险因素的基础上,介绍硅凝胶材质脊柱手术体位垫应用原理,采用数字方法将其随机划分为观察组与对照组,前者应用硅凝胶材质体位垫,后者应用海绵垫,比较其PI发生率与Braden压疮风险。结果表明,观察组的PI发生率与Braden压疮风险均优于对照组(P<0.05),说明将硅凝胶材质体位垫应用于老年脊柱手术者中,可预防PI的发生,临床应用价值高。

低胶材用量聚羧酸混凝土工作性能影响因素研究

改善低胶材聚羧酸混凝土工作性能是推广聚羧酸盐减水剂在民用工程中应用的重要方法。从粗骨料孔隙率、细骨料孔隙率、细度模数及浆体用量等方面研究了低胶材聚羧酸混凝土工作性能的影响规律。研究表明:低胶材聚羧酸混凝土中,粗骨料孔隙率高于46%时,混凝土工作状态较差;细骨料中掺入特细砂或降低细度模数均有利于改善低胶材聚羧酸混凝土工作性能,主要在于其能有效降低粗细骨料混合后的孔隙率;建立了骨料性能与浆体用量间的定量关系,其具有快速确定现场材料下胶凝材料最佳用量的优点。

复合胶材制备多孔锰渣保温砂浆的试验研究

将锰渣作为多孔骨料与玻化微珠复合制备保温砂浆,研究其掺量对保温砂浆性能的影响,并对复合胶凝材料水化产物的微观结构进行了SEM分析。试验研究表明,固定玻化微珠与胶凝材料的质量比为8∶10,外掺50%多孔锰渣,在由50%水泥、20%粉煤灰、20%矿渣粉、10%石灰石粉组成的复合胶凝体系中可分散乳胶粉掺量为胶凝材料质量的2%,羟丙基甲基纤维素掺量为0.6%,聚丙烯纤维掺量为0.75%,在水料比为1时,可制备出28 d抗压强度为0.46 MPa、干密度为398 kg/m3、导热系数为0.079 W/(m·K)的保温砂浆,符合GB/T 20473—2006《建筑保温砂浆》的Ⅱ型标准,且复合胶材的水化产物微观结构非常密实。

胶材用量及配合比优化后龙滩大坝稳定及抗裂性能研究

混凝土的胶凝材料用量及温控措施直接影响工程质量和造价,结合龙滩大坝工程实际,通过温度应力仿真计算,重点分析胶凝材料用量减少及配合比优化后温度应力和剪应力的变化,得到胶凝材料减少后,大坝的抗剪安全系数仍可满足设计要求,抗裂能力也没有降低的结论。

碱激发胶材混凝土抗冻性研究综述

作为表征混凝土在工程环境中耐久性能的重要指标,抗冻性近年来也成为碱激发胶材混凝土研究的热点问题。从碱激发胶材混凝土的水化机理和微观结构出发,综述了碱激发胶材混凝土的抗冻性有关研究结果,以及相关的混凝土冻融劣化模型。提出了碱激发胶材混凝土抗冻耐久性研究存在的问题和今后研究的方向。

抗裂剂对低胶材自密实混凝土性能影响的试验研究

研究了抗裂剂对低胶材自密实混凝土工作性能、力学性能、干缩性能及耐久性能的影响,结果表明,抗裂剂的掺入对低胶材自密实混凝土的工作性能影响较小,但较未掺抗裂剂时,28 d劈拉强度与拉压比分别提高了9.8%、11.7%,28、60 d干缩率分别降低了52.6%、45.1%,相对渗透性系数则降低了69%,56 d氯离子扩散系数降低了33.1%。

高品质机制砂制备低胶材混凝土的试验研究

机制砂质量直接影响混凝土的质量及经济性,高品质机制砂可以提高混凝土性能并降低混凝土成本。为了通过控制机制砂质量实现混凝土的高性价比,本文研究了机制砂细度模数、比粒度、筛底含量、石粉含量、机制砂所含石粉的MB值、絮凝剂残留等对混凝土性能的影响。通过研究提出了高品质机制砂的质量控制指标,并在使用高品质机制砂的情况下,以290kg/m^(3)基准胶材+45kg/m^(3)石粉制备了性能较优的C40混凝土。

高整体容器用混凝土胶材的优化设计

以混凝土的坍落度和28 d抗压强度为主要评价指标,研究了高整体容器用混凝土胶材的组成优化设计。结果表明,为同时满足高整体容器用混凝土坍落度和抗压强度的要求,在混凝土二元和三元胶材体系中,其水泥用量不宜低于胶材总量的40%、硅灰的掺量不宜超过10%、矿粉掺量不宜高于50%;在混凝土四元胶材体系中,当水泥用量为胶材总量的60%、硅灰为5%、矿粉为25%~30%及粉煤灰为5%~10%时,混凝土的坍落度在200 mm左右,28 d抗压强度在70 MPa以上,完全满足高整体容器的性能要求。由混凝土绝热温升和硬化混凝土气孔结构的分析表明,较之三元胶材体系,四元胶材体系会延缓混凝土温峰出现的时间、降低热量释放总量,其将有力提高混凝土对变形的控制能力。

低胶材自密实混凝土外加剂的试验研究

采用脂肪族减水剂、氨基组分、萘粉、葡萄糖酸钠和麦芽糊精复配出一种高效减水剂,并通过试验确定了该减水剂的配方,指出该高效减水剂可用于制备机制砂用量占细骨料40%以上、强度等级在C30~C40范围内的低胶材自密实混凝土。

混合相磷石膏基胶结材制备与早期性能研究

以混合相磷石膏为主要原料,掺入矿渣、赤泥、偏高岭土、熟料制备混合相磷石膏基胶结材,通过抗压强度、p H和浸出毒性测试研究其早期性能,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测试分析水化机理。结果表明:53.76%(质量分数,下同)混合相磷石膏、9.68%矿渣、9.68%赤泥、16.13%偏高岭土和10.75%熟料可制备出性能最优的混合相磷石膏基胶结材,其3、5、7 d抗压强度分别达到8.93、10.99、13.14 MPa,p H碱性低于传统水泥基材料,总磷、氟化物浸出浓度均满足污水综合排放标准要求;磷石膏在400℃下煅烧60 min形成半水-无水混合相磷石膏,其中半水石膏和无水石膏的相对含量分别为31.7%和68.3%。混合相磷石膏基胶结材水化生成的水化硅酸钙凝胶、钙矾石和透钙磷石等物质形成致密结构,提升材料强度,阻隔污染物F^(-)、PO_(4)^(3-)浸出。混合相磷石膏基胶结材具有良好的力学性能和环境相容性,可为磷石膏规模化消纳提供新途径。

原状磷石膏基复合胶结材的力学性能研究

基于原状磷石膏的性能组成特点,开展了原状磷石膏基复合胶结材力学性能的研究。结果表明,大量粉煤灰的掺入不利于石膏胶结材强度的发展;增大矿渣掺量有助于石膏胶结材强度的提高,但存在一个最佳掺量;Na_(2)SO_(4)激发剂的掺量不宜太大,一般应小于1%;萘系减水剂的加入对胶结材强度的影响不显著。本试验中复合胶结材的最佳组成配比为55%磷石膏、10%粉煤灰、25%矿渣、7%的水泥熟料、2%Ca(OH)_(2)和1%Na_(2)SO_(4),此时28d抗压强度达到10.4MPa,抗折强度达到2.6MPa。此磷石膏基复合胶结材可用于制备墙砖、小型空心砌块及建筑隔墙用轻质条板等。

硫酸盐激发与矿渣改性硬石膏胶结材

充分利用硬石膏胶凝性,开发硬石膏胶结材是对硬石膏资源最合理、有效的利用。本文通过对硬石膏水化率与水化温升测定、比表面积与水化活性关系、硬化体相组成与显微结构分析,重点研究了硫酸盐激发、矿渣改性、粉磨活化对硬石膏胶结材料的影响。结果表明:硫酸盐可以缩短硬石膏凝结时间,提高硬石膏水化率,使硬石膏水化热集中,水化温升增大,硬石膏水化进程加快;矿渣可以促进硬石膏水化,形成钙矾石、水化硅酸钙等水硬性矿物,提高硬石膏胶结材的强度与耐水性;硬石膏溶解水化活性随其分散度增加而提高。采用硫酸盐激发、矿渣改性和粉磨活化可以配制28d抗压强度32.5MPa、软化系数0.78的硬石膏胶结材。

普通硅酸盐水泥对石膏基混合胶结材的改性研究

石膏因其耐水性差、强度较低限制了它的应用．采用掺入普通硅酸盐水泥来改善其不足是一种简单、经济实用的方式．本文叙述了在石膏中掺入的普通硅酸盐水泥量不同时，石膏基混合胶结材的强度变化及其耐水性变化等，并探讨了其内在的发展规律．

复合激发剂对碱矿渣胶结材水化进程及早期性能的影响

通过混料设计研究了水玻璃、碳酸钠、氢氧化钠和氢氧化钙四种激发剂在复合条件下对矿渣的激发作用及对碱矿渣胶结材(AAS)早期性能的影响。使用水化微量热仪、X射线衍射仪、综合热分析仪分析了AAS的水化过程。结果显示:在碱当量和水胶比一定的条件下,复合激发剂仅能在100~130mm范围内调节AAS砂浆的初始流动度,但对AAS砂浆抗压强度的影响显著。氢氧化钠的激发作用在3d以内最显著,水玻璃对强度的贡献主要体现在3d后;各激发剂间的交互作用主要体现在3d以内的抗压强度上。与水玻璃激发AAS相比,在激发剂中加入1.5%碳酸钠会减缓AAS各龄期水化进程;加入3%氢氧化钙、1.5%和3%氢氧化钠能分别加快AAS1d和3d内的水化进程,但均会降低28d的水化进程。此外,根据ANOVA方差分析得到的回归方程,提出了利用激发剂种类和比例来调节及控制AAS水化进程的技术途径。

磷石膏、粉煤灰胶结材的研究

利用生石灰中和磷石膏中的可溶性磷 ,既消除了可溶性磷的危害 ,为胶结材提供了CaO ,同时可大大降低胶结材生产中的能耗。胶结材可用于制建筑抹灰砂浆等 ,强度和耐水性良好 。

氧化石墨烯对碱矿渣胶结材浆体流变性能的影响

采用改进Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),使用旋转黏度计测试了掺GO新拌碱矿渣胶结材浆体(AASP)的剪切应力,并基于Herschel-Bulkley(H-B)模型计算了浆体的流变参数,分析了GO对碱矿渣胶结材浆体流变性能的影响.结果表明:GO降低了碱矿渣胶结材浆体的触变性能,提高了浆体的稳定性;GO掺量(质量分数,下同)由0.01%增至0.05%时,碱矿渣胶结材浆体的屈服应力和稠度系数增大、流动度降低、滞回环面积和流变性指数减小、浆体的触变性能降低;GO与矿渣粉颗粒通过化学键合作用生成絮凝结构,且随着GO掺量增加,絮凝结构的数量增多,浆体的流变性能发生变化;掺1.5%萘系减水剂(FDN)可将掺0.03%GO的碱矿渣胶结材浆体流动度由180mm提高到203mm,即掺加FDN可提高含GO碱矿渣胶结材浆体的流动性.