配合比设计参数对高性能混凝土腐蚀疲劳强度的影响

混凝土腐蚀疲劳破坏是腐蚀介质与交变荷栽耦合作用的结果，对其研究目前国内外还仅处于理论探索阶段。本文利用专门设计的混凝土腐蚀疲劳试验加栽装置，研究了高性能混凝土在Na2SO4腐蚀溶液及三分点交变荷栽耦合作用下水胶比、矿物细掺料掺量等参数对其弯拉强度的影响。结果表明，水胶比显著影响高性能混凝土的腐蚀疲劳力学强度，而适量的矿物细掺料虽能显著改善其抗腐蚀疲劳损伤特性。但以粉煤灰-硅灰复掺效果最为明显。     

高性能混凝土配合比设计参数对温缩系数的影响

利用正交试验方法，选用水胶比、粉煤灰掺量、砂率作为配合比设计参数，考察其对高性能混凝土温缩系数的影响规律。研究结果表明：在所研究的3个配合比设计参数中，砂率对温缩系数的影响最为显著，特别是在高温区（10℃～45℃）时，但在低温区（-25℃～10℃）对温缩系数并无明显影响；而粉煤灰掺量和水胶比对高性能混凝土的温缩系数影响非常有限。     

混凝土梁的应力腐蚀断裂实验研究

本文研究了带裂纹混凝土梁的应力腐蚀断裂问题。首先确定了混凝土材料在五种腐蚀介质作用下的腐蚀度;然后,在1％盐酸溶液和荷载应力共同作用下,进行了四点弯曲混凝土梁的应力腐蚀断裂实验研究,给出了应力强度因子K_1与腐蚀断裂时间t的关系式,并进行了若干讨论。     

锂钢渣混凝土的力学与早期抗裂性能研究

本文采用刀口法研究了水胶比、单掺锂渣、复掺锂渣和钢渣,对锂渣、锂渣复合钢渣高性能混凝土抗裂性能和力学性能的影响。试验结果表明:水胶比对高性能混凝土早期抗裂性能和力学性能影响较大,锂渣和钢渣复掺与单掺锂渣的影响逐渐降低。在相同条件下,复掺锂渣和钢渣高性能混凝土的早期抗裂性能和力学性能,优于单掺锂渣高性能混凝土和普通水泥混凝土。     

平板法试验研究高强与高性能混凝土抗裂性能

高强与高性能混凝土胶结料用量较多,砂率较大,粗骨料用量相对较少,而且水胶比较低,常掺有其它掺合料,因此若处理不妥易出现混凝土早期开裂现象.本文在圆环法试验的基础上通过平板法试验,研究分析不同水胶比和不同粉煤灰掺量对高强与高性能混凝土开裂性的影响.研究结果表明,高强与高性能混凝土的裂缝主要发生在早期,因此在早期就应该及时采取控制裂缝的措施;在低水胶比的情况下,水胶比对高强与高性能混凝土抗裂性能的影响较为明显,水胶比越小,开裂越严重;掺入粉煤灰对混凝土抗裂有所改善,但是其掺量对抗裂的影响并不是呈定向规律,而是存在着最优掺量.     

氯盐、硫酸盐溶液长期腐蚀下混凝土组成的生态控制

为解决材料与腐蚀溶液的相适应性,用3.5%NaCl溶液、3.5%NaCl与5.0%Na2SO4两种不同的腐蚀溶液对掺有不同工业废渣的生态混凝土进行长期浸泡,测试矿物掺合料含量的变化对混凝土依时扩散系数的影响.以混凝土的服役寿命为目标,确定混凝土中矿物掺合料的最佳掺量.结果表明,材料的种类和掺量以及腐蚀溶液的变化对混凝土服役寿命具有非常显著的影响,矿物掺合料掺量可以用3次多项式进行材料参数的表征;在腐蚀溶液相同,且当掺量均为30%时,粉煤灰混凝土的抗氯离子能力好于矿粉混凝土的抗氯离子能力;在3.5%NaCl溶液中,选用30%粉煤灰混凝土抗氯离子侵蚀能力较好;在3.5%NaCl和5.0%Na2SO4复合溶液中,选用30%粉煤灰和20%矿粉复掺的混凝土更能使混凝土结构耐久.     

外加剂和粉煤灰对混凝土碳化性能影响的试验研究

研究采用低水胶比和优质原材料配置高性能混凝土,同时掺加了粉煤灰、NH3G缓凝高效减水剂和DH9引气剂进一步改善其性能.利用抗碳化性能实验结果,探讨外掺料对高性能混凝土抗碳化性能的影响.结果表明,外加剂和粉煤灰的掺入较好地增强了混凝土的抗碳化性能.     

多因素下地铁混凝土耐久性试验

综合考虑地铁沿线复杂的气候特点和腐蚀环境,在室内设计了考虑紫外线照射、干湿循环、冻融循环、硫酸盐及镁盐腐蚀的大循环试验,对3种水胶比和3种粉煤灰掺量共5种配合比的混凝土进行了耐久性试验,通过试件表观现象、抗压强度值、相对质量评价参数、相对动弹性模量评价参数及考虑质量和动弹性模量的综合损伤评价参数等评价指标,对地铁混凝土耐久性能进行了评价,同时,结合X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析了多因素下混凝土损伤劣化机理,结果表明:在室内大循环下混凝土试件发生了复杂的物理化学反应,生成膨胀性产物钙矾石、石膏晶体及无胶结性能的M-S-H,受到温度应力、胀缩应力、膨胀压力及盐结晶压力等复合力的共同作用,整个循环周期内呈现出初期强化、初步劣化及后期加速劣化的侵蚀特点,考虑质量和超声波波速的综合损伤评价指标,能够客观准确地反应混凝土宏观性能和内部微观结构,结果显示,水胶比为0.35,粉煤灰掺量30%的混凝土耐久性最佳。     

锂渣混凝土的氯离子渗透性能与活性评价

了解锂渣对混凝土性能的影响是利用锂渣的关键。为此设计了3个常用水胶比、4个掺量共12组,成型混凝土抗压和氯离子渗透试件。探讨大掺量锂渣对混凝土力学性能、氯离子渗透性能的影响,并评价其活性。试验结果表明:锂渣掺量在20%以内时,混凝土早期强度虽较空白混凝土要低,但龄期超过28 d时,抗压强度比空白混凝土高,氯离子渗透系数较空白混凝土要低。掺量大于20%时,高水胶比混凝土力学性能降低幅度较显著,氯离子渗透系数也向不利的方向发展,但都在10-12m2/s数量级。掺量从0%增加至60%时,活性因子呈先增大后降低的趋势,掺量为20%时,其活性因子最大。随着养护龄期的延长,特别是28 d后锂渣参与二次水化,混凝土的密实度得以提高,力学性能和氯离子渗透性能在一定程度上得到了改善。     

高性能混凝土胶凝材料体系开裂敏感性试验研究

采用净浆圆环约束试验研究高性能混凝土胶凝材料体系的开裂敏感性,试验考虑的主要参数包括:水泥细度,水灰比,粉煤灰品种、掺量,外加剂的品种、掺量等.试验结果表明,水泥细度、水灰(胶)比对胶凝材料体系的开裂敏感性有显著影响,水泥细度越大,水胶比越低,胶凝材料体系越容易开裂;在同样的水胶比下,以粉煤灰等量替代水泥,总体上可以改善胶凝材料体系的开裂敏感性;不同的粉煤灰的掺量、来源对胶凝材料体系开裂性能的影响程度有很大差异;在不同的水胶比下,粉煤灰掺量的影响也不一致;外加剂有增大胶凝材料体系的开裂敏感性的趋势,其影响随着品种、掺量而不同.提出了减小高性能混凝土开裂敏感性的建议.     

浸烘与加载耦合作用下混凝土的损伤失效研究

研究了水灰比分别为0.53、0.35和0.27的普通混凝土(OPC)、高性能混凝土(HPC)和高强混凝土(HSC)在盐湖卤水浸烘、浸烘+30%荷载和盐湖现场暴露环境下盐应力腐蚀行为。试验结果表明:在不同环境作用下,混凝土在应力腐蚀作用下的相对动弹性模量要经历强化和劣化2个发展阶段,强化和劣化阶段的时间与试验环境和混凝土类型密切相关。水灰比越大,劣化速率越大强化时间越短。浸烘循环+30%荷载作用显著加速了混凝土应力腐蚀破坏进程。OPC应力腐蚀的强化段在浸烘循环+30%荷载时间与长度暴露环境条件的相应时间长度分别压缩了67%。在浸烘+30%荷载循环作用下,在强化阶段HSC发生应力腐蚀的干湿循环次数分别比OPC和HPC延长了1.8倍,因此,在中国盐湖地区,HSC表现出更强的抗应力腐蚀能力。     

高性能混凝土在人防工程中的应用

通过参阅国内外研究文献认为,影响混凝土耐久性的主要因素是钢筋锈蚀,并针对这一因素进行了探讨,详细阐述了钢筋锈蚀机理,以及造成钢筋锈蚀的主要原因,特别是混凝土碳化、氯离子侵蚀等问题,并结合这些问题提出了改善混凝土耐久性的措施.结合某人防工程探讨了将高性能混凝土应用于人防工程中的可行性,并从设计和施工角度提出了具体的实施方案.结果表明,实际工程的干缩裂缝明显减少,结构的抗渗性能大大提高.     

腐蚀环境中荷载作用对钢筋混凝土梁腐蚀的影响

对空气、淡水和盐水环境中的钢筋混凝土梁进行了静动力试验,测定了空气、淡水环境和盐水环境中静力荷载、高周疲劳荷载所引起的钢筋混凝土梁腐蚀电位的变化,进而推断静力荷载、高周疲劳荷载对钢筋腐蚀的影响．结果表明：腐蚀环境和荷载作用对构件钢筋的腐蚀都有明显的影响,且腐蚀环境和荷载作用对钢筋腐蚀有耦合作用;盐水环境中钢筋的腐蚀速度快于淡水中的腐蚀速度,疲劳荷载作用下钢筋的腐蚀速度快于同幅度静力荷载作用下的腐蚀速度．对于实际工程中的结构,限制和减轻腐蚀环境与荷载作用的耦合,是提高结构耐久性的一个重要方面．     

不同水胶比混凝土的收缩性能研究

实验研究了不同水胶比的混凝土干缩性能及自收缩性能。结果表明,水胶比越低,混凝土的自收缩越大。高性能混凝土具有严重的自收缩现象。但整体的干缩与普通混凝土相似。高水胶比混凝土的自收缩可以忽略不计。掺入硅灰将增大高性能混凝土的自收缩。     

液态腐蚀性介质条件下混凝土结构耐久性设计

液态腐蚀性介质的侵蚀是影响混凝土结构耐久性的重要因素之一．讨论了腐蚀破坏的形式，液态介质腐蚀条件下混凝土结构耐久性的设计要求以及延长结构设计工作寿命的措施．     

潮汐环境下大掺量矿渣微粉抗海水腐蚀混凝土的野外实验

为检验大掺量矿渣微粉对混凝土耐久性的影响，在海边潮汐环境下对混凝土进行了三年野外实验．实验结果表明，大掺量矿渣微粉抗海水腐蚀混凝土的抗氯离子侵蚀能力远优于普通混凝土，三年浸泡龄期时，其氯离子渗透深度只有普通混凝土的13％～25％；考虑混凝土的经济性和耐久性，在大掺量矿渣微粉抗海水腐蚀混凝土中，矿渣微粉的细度宜为420～460m^2／kg；在满足混凝土致密的基础上，胶凝材料用量宜少不宜多．     

聚羧酸类混凝土引气剂的工程性能

针对高性能混凝土高施工性、高耐久性要求,通过掺用具有梳型结构的聚羧酸类引气剂实现高性能混凝土,研究了聚羧酸类引气剂对混凝土含气量、气泡间距系数、工作性、强度和抗冻融耐久性的影响及其与减水剂的相容性,分析了聚羧酸类引气剂改善混凝土性能的机理.研究表明:聚羧酸类引气剂在掺量为0.006%时,混凝土含气量和气泡间距系数便可满足高性能混凝土工程使用要求;该类引气剂与常用混凝土减水剂、缓凝剂相容,可与减水剂、缓凝剂复合使用;除引气作用外,聚羧酸类引气剂还具有塑化和保塑作用,尤其适用于低水胶质量比混凝土,可在不降低混凝土强度的情况下,提高混凝土抗冻融耐久性.因此,聚羧酸类引气剂可用于配制高性能混凝土和自密实混凝土.     

硫酸铵腐蚀环境下的混凝土碳化深度试验研究与应用

硫酸盐腐蚀是影响混凝土结构耐久性能的重要化学劣化因子之一。以赣南离子型稀土开采残留硫酸铵的环境问题为背景,通过实验室快速碳化试验研究硫酸铵溶液浓度对混凝土碳化深度的影响规律。结果表明:硫酸铵溶液浓度越大,相同强度等级的混凝土在相同碳化龄期的碳化深度与碳化速率越大。根据试验结果建立了硫酸铵腐蚀环境下混凝土碳化深度预测模型,对该环境下混凝土最小保护层厚度取值提出了建议。