预湿轻骨料对甘肃河西地区混凝土收缩开裂性能影响

为解决甘肃河西地区混凝土构筑物早期收缩开裂问题,以预湿轻骨料作为内养护材料,通过室内模拟河西地区气候条件,研究了预湿轻骨料对混凝土抗压强度、自收缩、干燥收缩以及毛细管负压等性能的影响。结果表明:预湿轻骨料可以有效改善河西地区气候条件下的混凝土收缩开裂问题;但预湿轻骨料会对混凝土强度产生不利影响,应对其掺量加以控制;预湿页岩陶粒的内养护效果要好于预湿粉煤灰陶粒,且页岩陶粒引入水量为内养护水量的70%时,对混凝土内养护效果最佳。

预湿轻细骨料内养护混凝土微观结构与渗透性能

为研究预湿轻细骨料对于内养护混凝土的渗透性能的影响,分别对预湿轻细骨料内养护混凝土和普通混凝土的电通量和氯离子渗透深度进行试验研究,并采用扫描电子显微镜观察对比轻细骨料和普通砂周围的微观结构。试验结果表明,内养护混凝土的电通量和氯离子扩散系数均略高于普通混凝土,但是相差在5%以内,说明预湿轻细骨料的掺入对混凝土渗透性的影响较小。酸性环境影响混凝土的氯离子渗透性能,在氯离子浓度几乎相同的单一氯化钠盐溶液和酸性复合溶液(p H=2和4)试验条件下,后者测得的混凝土渗透动力学系数明显增大,但渗透深度与浸泡时间平方根仍然具有较好的线性关系。此外,通过扫描电镜观察微观结构的BSE图像结果显示,由于内养护效应,轻细骨料附近的界面过渡区相比于普通骨料更加致密均匀,这有助于改善内养护混凝土的抗渗透性能。轻细骨料内部存在较多的开放性大孔隙,是有害离子潜在的扩散通道,并且电测试验和氯离子扩散试验中的真空饱水、饱盐操作增大了这种可能性。但实际内养护混凝土体系中的轻细骨料在释水后不会反向吸湿,失水大孔不再提供传输路径。

基于公路内养护混凝土预湿轻细骨料密实试验

探讨预湿轻细骨料在内养护混凝土中的微观结构及渗透性能,分别对其抗干缩、自收缩试验,氯离子扩散渗透试验、电测试试验及BSE图像观测试验等观察比较轻细骨料与普通混凝土微观结构及渗透性能。结果显示:内养护混凝土氯离子扩散系数及电通量均较普通混凝土高,但差异低于5%,表明混凝土中掺入预湿轻细骨料对其渗透性影响不大;酸性环境对氯离子渗透性能影响较大,BSE图像扫描显示,轻细骨料周围界面过渡区更加均匀致密,对内养护混凝土抗渗透性能具有较好的改善作用。

矿物掺合料对轻骨料混凝土强度的影响

为了比较几种不同种类矿物掺合料对轻骨料混凝土的影响,设计将各种掺合料等量取代水泥,掺合料的取代量分别为5%、10%、15%、20%、25%,试验制备和测试了混凝土不同龄期试块的抗压强度.结果表明:S75级矿粉可以提高轻骨料混凝土的早期强度,当取代水泥量在20%和25%时,可提高28d和49d强度;Ⅱ级粉煤灰取代水泥的效果表现为强度增进率较高,掺量为25%时,在49d强度达到最大值55.1MPa.通过对轻骨料采用预湿工艺发现,预湿轻骨料在强度发展后期因"返水"作用,可促进晚期强度增长.

预湿陶砂对混凝土板早期湿度分布及发展的影响

研究了室内单面干燥条件下预湿陶砂轻骨料(PSLWA)掺量(体积分数)及水胶比(质量比)对高、中、低强混凝土板28d内部相对湿度(IRH)分布及发展的影响.结果表明:随PSLWA掺量增大,高、中、低强混凝土板湿度饱和期延长,板湿度水平整体提高,湿度下降延缓,板厚方向上湿度梯度减小,湿度饱和区面积比例增大;引入内养护水约60kg/m^3,高、中强混凝土板28d内部相对湿度可维持在92%以上;随基体水胶比降低,PSLWA内养护作用增强,表面干燥影响深度减小;PSLWA不能彻底消除室内单面干燥条件下高、中、低强混凝土板中的表面干燥效应.

干燥环境下内养护混凝土收缩、强度及开裂性能

研究了掺入预湿轻细骨料(粉煤灰陶砂)的内养护混凝土与普通混凝土在不同干燥环境下的收缩和相对湿度发展、质量损失、强度发展及开裂风险.结果表明:当暴露在干燥环境时,内养护混凝土的相对湿度下降速率和总体收缩速率均大于普通混凝土,延长密闭养生时间至28d不能显著降低内养护混凝土的总体收缩;干燥环境下内养护混凝土更易失水,从而降低内养护效率;早龄期暴露于干燥环境下的普通混凝土和内养护混凝土的抗压强度和弯拉强度均显著降低;干燥环境下,内养护技术不能显著提高混凝土的抗开裂性能,但在不与外界发生水分交换的条件下,内养护混凝土未出现开裂.因此,内养护混凝土宜用于大体积混凝土或非表层的结构物混凝土中.

内养护混凝土复合溶液下的耐酸腐蚀性能

采用预湿粉煤灰陶砂作为轻细骨料取代混凝土中的部分砂和石子,额外的引入水量可以完全消除混凝土自收缩以起到内养护的效果。通过室内加速腐蚀试验,研究了水灰比为0.36的内养护混凝土和普通混凝土在盐酸溶液(pH=2、4)、盐溶液(6%NaCl)、酸和盐的复合溶液(6%NaCl,pH=2、4)侵蚀后,抗压强度随时间的变化规律及原因。试验结果表明,在相同的腐蚀试验条件下,内养护混凝土的耐酸性腐蚀性能优于普通混凝土。同时发现,复合溶液对混凝土的劣化作用大于相同pH值的盐酸溶液,腐蚀过程中H^+和Cl^-的侵蚀是双重的,溶液的侵蚀速率不仅取决于H^+浓度,也与Cl^-浓度有关。微观结构观测表明,轻细骨料与浆体的界面过渡区致密均匀,因此其替代了大量薄弱的普通骨料界面过渡区有利于改善混凝土的抗渗透性。并且内养护技术在收缩调控、抗开裂性能上具有显著优势,对耐酸腐蚀性能有积极影响。