混合型粗集料轻混凝土的微观结构（I）

在轻集料混凝土内,微观结构的改变,对混凝土性能的影响,目前还没有人作过系统的研究,也就是说,对于轻集料混凝土,其微观结构的具体类型、微观结构与各项理化性能之间的关系,基本上还是个空白,针对以上的具体事实,研究中采用X光（XRD）、电镜（SEM）、红外（IR）和差热（DTA）等探测手段,对所配高性能轻集料混凝土微观结构的具体类型及转化,微观结构与各项理化性能之间的关系,进行了全面的研究和测定,并着重提出：①由于陶粒的微泵作用,陶粒颗粒的内部会形成内部水化产物,除其它影响因素之外,陶粒内部水化产物的形成,将有效地提高陶粒本身和陶粒混凝土的强度。②由于界面反应,在陶粒与水泥石界面处会形成与水泥石基体相微观结构不同的9A^。托勃莫来石矿物。最后对其相应的早期水化产物及其结构特点,进行发分析和论证。     

混合型粗集料轻混凝土的微观结构（Ⅱ）

在混合型粗集料轻混凝土的微观结构（I）对早期水化产物和结构特点进行全面分析和论证的基础上,进一步对后期的水化产物和结构特点进行了系统的研究和论述。同时,对陶粒－水泥石界面与碎石－水泥石界面的微观结构进行了分析和类比。并提出,在两种不同的界面处,分别 存在着不同的水化条件和水化产物,因而显示出不同的微观结构形态。     

混合型细集料轻混凝土的微观结构

论述了混合型细集料轻混凝土的微观结构及其转化特点，着重对矿渣和粉煤灰掺合料对混凝土微观结构的影响、混合型细集料水泥砂浆在不同龄期水化产物的种类、形态、结构特征进行了探讨，并对微观结构转化所导致的制品性能的改变进行了分析和论证。     

水泥改性乳化沥青混凝土力学性能与微观机理

研究了不同水泥用量对乳化沥青混凝土的抗压强度和抗压回弹模量、抗折强度和抗折回弹模量等力学参数的影响.使用红外光谱、X衍射和扫描电子显微镜,研究了水泥乳化沥青胶浆以及混凝土界面的微观结构特征.结果表明,加入水泥后,乳化混凝土力学参数有较大提高,并随着水泥用量增加而增大;水泥与乳化沥青之间没有发生明显的化学反应;水泥与乳化沥青中的水相发生了水化反应,水化产物与水泥在水中的水化产物相同;呈网状的水化产物与沥青通过物理复合形成的水泥沥青胶浆,增大了沥青胶浆的粘度,改善了胶浆与集料界面的粘结,提高了混凝土的力学性能.     

水泥乳化沥青混凝土胶浆-集料界面微观结构

论述了水泥乳化沥青混凝土性能及胶浆-集料界面微观结构的研究进展,探讨了界面微观结构研究中存在的问题,提出了水泥在界面微观结构中的功能,展望了界面微观结构的研究方法和发展方向.研究结果表明:胶浆-集料界面微观结构直接影响混凝土整体性能,水泥能够明显改善界面微观结构;应针对有机和无机结合料共同特点,综合现行微观试验手段,建立胶浆-集料界面微观结构模型,通过界面微观结构全面预测和改善混凝土宏观路用性能.     

结构保温陶粒混凝土的优化配制及应用

主要讨论了陶粒混凝土强度和保温性能的影响因素,匹配水泥砂浆强度与陶粒强度,得到陶粒混凝土的优化配比,满足CL10结构保温轻集料混凝土的要求.制作的陶粒混凝土砌块,通过孔设计和孔处理,当量导热系数与同密度等级的加气混凝土砌块相当.     

轻集料及高性能轻集料混凝土的性能研究

对轻集料的性能如吸水速率、微观结构及高性能轻集料混凝土的强度、耐久性进行了研究.所用轻集料为膨胀页岩和烧结粉煤灰.高性能轻集料混凝土是由不同的胶结料用量、不同的硅灰掺量和不同的水胶比配制而成.实验结果证明,膨胀页岩轻集料的吸水速率比烧结粉煤灰轻集料低得多,这与轻集料的微观结构相吻合.意味着混凝土搅拌过程中,后者需更多的额外水来达到期望的水胶比.利用轻集料可以成功地配制成强度高于60 MPa、坍落度200 mm左右、重度低于1 834 kg.m-3的高性能轻集料混凝土.增加胶结料用量或降低mw/mb(水胶质量比)可以提高该混凝土的强度,当胶结料用量超过550 kg.m-3或mw/mb低于0.28后,作用变得不明显.从提高该混凝土的强度的角度看,硅灰的最佳掺量为10%.轻集料的种类明显影响高性能轻集料混凝土的强度.耐久性实验证明,高性能轻集料混凝土水的渗透性很低,并且该混凝土的抗冻性优于普通重度的混凝土.     

有机蜡温拌沥青—集料界面黏附性及其混合料水稳定性能分析

为了研究有机蜡温拌沥青—集料界面之间的黏附性及其混合料水稳定性,基于表面自由能理论,利用躺滴法分别测试了无水及有水条件下有机蜡温拌沥青(Sasobit温拌沥青和RH温拌沥青)与集料(石灰岩和玄武岩)的表面自由能和黏附功,并通过冻融劈裂试验评价了混合料水稳定性能.结果表明:集料中的残留水分阻碍了沥青在集料表面形成沥青膜,降低了有机蜡温拌沥青—集料界面之间的黏附性;有机蜡温拌剂类型对沥青—集料界面之间的黏附性影响较小;与石灰岩相比,玄武岩由于表面自由能中的极性分量显著,SiO_2、Al_2O_3等主要化学成分与水化合成酸,可降低残留水分对沥青—集料界面黏附性的负面影响;有机蜡温拌沥青—集料界面之间的黏附功与混合料的水稳性之间存在良好的线性正相关关系.     

超低离子渗透性水泥基材料的组分及其结构与性能

采用加速扩散法测试超低离子渗透性水泥基材料(ULIPCM)的离子传输性能,采用显微硬度、压汞法(MIP)、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDXA)研究其微观结构,提出ULIPCM的界面过渡区结构模型.结果表明:ULIPCM的Cl-扩散系数≤0.8×10-13m2/s,6 h导电量≤300 C;与高性能混凝土(HPC)相比,ULIPCM的Cl-扩散系数下降1～2个数量级,6 h导电量下降约40%,ULIPCM的Cl-渗透性能非常低;ULIPCM用作海洋工程结构混凝土保护层时,其厚度≥1.5 cm.ULIPCM的集料与水泥石界面过渡区的微观结构和性能得到显著改善,有利于提高其抗渗性能,尤其是ULIPCM的集料与水泥石界面过渡区由传统混凝土的60～100 μm细化为30 μm以下,从而有效地阻断侵蚀性介质的渗入通道.     

RPC构件的宏观裂缝和微观结构关系分析

为了研究活性粉末混凝土(RPC)构件良好的内部结构组织,分别对不同温度下的3根RPC梁进行静载试验,观察其裂缝的开展情况.利用扫描电子显微镜(SEM)对活性粉末混凝土的微观结构进行研究分析.结果表明:高温养护的RPC更具有良好的内部结构组织,在同级荷载下,高温养护的RPC构件比常温养护的裂缝开展宽度相对小些;RPC中的水泥水化产物中主要的是C-S-H凝胶、其次是Ca(OH)2,没有发现钙矾石等其他水化产物;RPC中没有粗骨料,颗粒之间没有明显的界面过渡区,所以抗裂性更好;钢纤维的加入,填充了RPC的内部缺陷,减少了微裂缝数量,提高了RPC的界面强度.     

混凝土二次搅拌的机理分析

针对混凝土强度破坏常发生在水泥石与骨料界面的情况,指出传统混凝土搅拌工艺在提高水泥分散性、水化程度以及平衡混凝土界面过渡区强度梯度等方面存在的不足,提出用新的二次搅拌工艺改善混凝土界面区的结构和性质,可提高混凝土性能.剖析了二次搅拌的机理,并与传统搅拌方法进行了对比.结果表明:二次搅拌改善了混凝土界面的微观匀质性;减少了水泥颗粒的团聚现象,提高了水化程度;改善了混凝土界面区的水化物分布状态,综合提高了混凝土各项性能.     

再生集料沥青混凝土界面损伤行为特征

水泥混凝土再生集料是建筑垃圾经分选、破碎、筛分工艺处理后的天然集料替代物,包含了水泥砂浆、原生集料、水泥砂浆与原生集料复合体。沥青混凝土内部界面损伤是沥青路面开裂的主要诱因,探究再生集料对沥青混凝土内部界面损伤的影响,有利于水泥混凝土再生集料在路面工程的推广。本文研究首先采用再生集料制备再生集料沥青混凝土(recycled aggregate asphalt concrete, RAAM),将RAAM中内部界面分为水泥砂浆-沥青砂浆界面(cement mortar-asphalt mastic interface, CMI)和天然集料-沥青砂浆界面(natural aggregate-asphalt mastic interface, NAI),通过电镜扫描试验和X线计算机体层成像(X-ray computed tomography, X-ray CT)试验获取了沥青混凝土内部界面的微细观特征,并采用半圆弯曲试验和有限元模型分析了RAAM的界面力学特征。试验结果表明,再生集料中的附着水泥砂浆具有多孔结构,增加再生集料用量会加剧沥青混凝土高温压缩过程中的内部界面损伤,水泥砂浆内部、水泥砂...     

页岩轻集料对混凝土电阻率的影响

采用四电极法研究了页岩轻集料粒径、预湿时间以及掺量对混凝土电阻率的影响.研究结果表明,轻集料粒径对混凝土电阻率有明显的影响,掺陶砂混凝土电阻率要高于掺陶粒混凝土.当轻集料预湿时间为30min时,混凝土的电阻率最高,此后随预湿时间的延长混凝土电阻率逐渐降低.轻集料的掺量变化同样会对混凝土的电阻率产生明显影响,当体积取代率为30%时,混凝土电阻率达到最高值,此后随掺量的增加,混凝土电阻率呈逐步下降趋势.     

混凝土的抗酸雨腐蚀性及其机理研究

为了考察混凝土建筑在酸雨环境腐蚀下的耐久性问题,研究不同配合比的混凝土材料在酸雨侵蚀作用下的抗压强度、抗折强度和抗冲击性等性能,通过X射线衍射(XRD)、压汞测孔法(MIP)、扫描电镜和能谱仪(SEM-EDS)等测试方法,从粉煤灰、膨胀剂、聚丙烯纤维的作用机理入手,研究了侵蚀前后混凝土试块中水化产物微观结构及内部孔结构特征的变化.结果表明,聚丙烯纤维粉煤灰膨胀混凝土的抗酸雨腐蚀性效果最佳.基准混凝土水化产物在酸雨介质侵蚀下易转换为石膏和SiO2·nH2O,而聚丙烯纤维粉煤灰膨胀混凝土结构致密,有害孔显著减少,可有效阻碍酸雨介质侵蚀作用.     

轻骨料混凝土阻尼试验研究

用长方体试件采用悬挂自由振动方式来测定轻骨料混凝土的阻尼比,研究了页岩陶粒混凝土阻尼比与强度、响应频率等参数之间的关系,并通过对粗骨料界面进行涂油弱化处理,测试处理前后轻骨料混凝土阻尼比变化情况,为研究混凝土界面与阻尼比之间关系打下了一定的基础.     

混合型集料高性能轻混凝土的宏观性能研究

轻质高性能混凝土是 2 1世纪混凝土技术发展的前沿领域 .研究采用混合型集料配制出了表观密度等级为180 0kg·m- 3 ,抗压强度等级为CL50的高性能轻混凝土 .通过试验及检测分析 ,所研制的轻混凝土具有低密度、高密实度、高强度、抗冻、耐腐蚀等优良的理化性能 .在测定了混合型集料高性能轻混凝土的表观密度、抗压强度、稳定性及耐久性的基础上 ,由显微结构的形成及其转化探讨了混凝土宏观性能的发展过程     

CWBP与CWCPM对水泥基材料微观结构与性能的影响

为开辟建筑垃圾废砖再生利用新途径,将建筑垃圾废砖磨细成粉,即建筑垃圾砖粉(CWBP),与其他工业废渣复合形成建筑垃圾复合粉体材料(CWCPM).借助XRD,DSC-TG,SEM及MIP微观测试手段,研究了CWBP与CWCPM对水泥基材料水化产物数量、微观形貌及其孔结构的影响.研究结果表明:CWBP颗粒级配及形貌较差,活性较低;CWCPM可充分发挥各组成材料间的叠加效应,粒径较小的颗粒可填充于水泥颗粒间,有利于胶凝体系形成紧密堆积结构;CWCPM的二次水化反应降低了取向性较强、稳定性较差的Ca(OH)2含量,改善了水泥基材料内部微观形貌,细化了混凝土孔结构,可有效改善混凝土孔径分布.     

网状纤维对轻集料混凝土性能的影响

针对可在轻集料混凝土中掺加纤维以改善混凝土的韧性.研究了网状纤维对轻集料混凝土力学性能(主要是抗压强度,抗折强度和韧性)的影响规律。结果表明加入网状纤维的轻集料混凝土综合性能有所改善与提高。     

高温作用后矿渣微粉纤维混凝土的微观结构

通过对扫描电镜照片的对比分析,探讨了矿渣微粉纤维混凝土经受不同高温作用后,水泥浆体、骨料与水泥浆体界面过渡区内的水化硅酸钙C-S-H凝胶、钙矾石AFt和氢氧化钙Ca(OH)2等水泥水化物形貌、状态、数量及孔隙与裂缝的变化情况.结果表明,经历不同程度的高温后,水泥浆体及界面过渡区的结构疏松程度增加,水化产物不密实,C-S-H凝胶网状结构破碎直至消失,AFt和Ca(OH)2逐步分解含量减少,骨料与水泥浆之间的粘结变得松散,裂缝逐渐扩展.混凝土中的聚丙烯纤维在160℃左右熔融逸出,形成众多相互交织的孔隙通道,缓解了其内部的蒸汽压力,有效阻止了混凝土的爆裂.     

液态渣细集料对混凝土和砂浆弹性模量的影响

从微观形貌，水化产物，显微硬度及孔结构等方面研究液态渣，液态渣砂浆（过滤区）的结构特征，与普通砂，普通砂浆进行比较表明：液态渣集料在砂浆中发生活性反应，水化产物对过渡区有致密作用，且液态渣的结构比普通砂更致密，刚度大，提高了砂浆和混凝土的弹性模量。