水泥基材料微结构的反复压汞法表征

为了获得水泥基材料真实的微结构特征,采用反复压汞法来消除墨水瓶效应的影响.针对不同的工况,研究了水泥细度对水泥石微结构的影响.实验结果表明:由具有不同细度水泥制成的水泥石在第1次进汞时,其压汞曲线上均存在与毛细孔和凝胶孔相对应的2个峰值.反复压汞时,毛细孔峰高下降,孔径和峰宽变大;而凝胶孔仅峰高下降,峰值与峰宽变化不大.对于比表面积为1.19和1.78 m2/g的水泥制成的水泥石,反复压汞法可以有效表征其孔结构参数,有效孔隙率为65%～80%;而对于比表面积为1.95和2.24 m2/g的水泥制成的水泥石,采用反复压汞法不能得到水泥石的有效孔隙率.水泥比表面积较小时,可以运用二次或多次压汞的方法将有效孔隙和墨水瓶效应孔隙区分开来;毛细孔和凝胶孔中均存在墨水瓶效应.     

预测氯离子在水泥基复合材料中有效扩散系数

基于水泥基复合材料界面区水泥颗粒的分布特征,给出了界面区孔隙率分布函数和界面区的有效扩散系数;将水泥基复合材料视为骨料、基体、界面区以及其均匀化后的等效介质相四相复合球模型,采用n层球夹杂理论,逐尺度地预测了氯离子在水泥基复合材料中的有效扩散系数.结果表明:预测的氯离子扩散系数与实测结果基本吻合;n层球夹杂理论适合于预...     

弯曲疲劳载荷作用下结构混凝土抗氯离子扩散性能

通过对疲劳损伤机理的分析,针对损伤发展的第2阶段,采用不同疲劳循环次数比对应的残余拉应变与疲劳破坏时对应的极限残余拉应变的比值来定义损伤变量,重点研究了疲劳载荷与氯盐协同作用下结构混凝土的耐久性及其寿命预测方法.研究结果表明:随着疲劳损伤所产生的残余拉应变的增大,氯离子在混凝土中的扩散系数逐渐增加;当残余拉应变超过60×10-6时,其增加幅度开始变得显著;当残余拉应变增加到120×10-6时,氯离子扩散系数提高了1个数量级.因此,在海洋大气环境与疲劳载荷的协同作用下,结构混凝土的服役寿命大大缩短.这些方法与结论可为疲劳载荷与环境因素协同作用下混凝土的耐久性设计与评估提供依据.     

玄武岩纤维对矿物掺合料砂浆性能的影响

为了研究玄武岩纤维对矿物掺合料改性砂浆的增韧阻裂性能,首先采用腐蚀失重测量和ESEM图像分析等试验方法,研究了3种玄武岩纤维的碱腐蚀行为.在此基础上研究了玄武岩纤维种类、长度对矿物掺合料改性砂浆强度和塑性收缩开裂性能的影响.结果表明:玄武岩纤维耐碱腐蚀性能较好,对砂浆强度影响较小,但能改善砂浆韧性,短纤维增韧效果更为显著.此外,玄武岩纤维还能有效增强砂浆基体抗塑性收缩开裂性能,长纤维阻裂效果更为显著.     

疲劳荷载下氯离子在矿渣砂浆中的传输行为研究

为了研究疲劳载荷耦合作用下氯离子在矿渣砂浆中的传输行为,通过自行设计的实验方法实现了疲劳荷载和氯离子扩散过程的同步耦合.实验中对试件施加的应力水平S分别为0.3,0.4和0.5;矿渣的掺量分别为胶凝材料的0%,10%,30%和50%;在加载过程中,采用声发射技术对试件的疲劳损伤进行三维定位的同步监测,进一步对疲劳荷载下氯离子扩散规律从三维动态的角度进行佐证.结果表明,疲劳荷载确实加速了氯离子在水泥基材料中的传输,且随着载荷的提高,其扩散程度进一步加剧;而矿渣的掺入能有效改善水泥基材料抗氯离子的侵蚀性能,其最佳掺量为胶凝材料的30%,但随着矿渣含量的提高,其对氯离子扩散的抑制效果有所减弱;与交替实验对比表明,加载过程的动态效应对氯离子在矿渣砂浆中的传输有显著影响.     

玄武岩纤维增强大掺量矿物掺合料高强混凝土试验研究

为了研究玄武岩纤维增强高强混凝土(HSC)的增韧阻裂性能,采用腐蚀失重指标和环境扫描电镜(ESEM)微观分析方法,研究了不同玄武岩纤维耐碱腐蚀行为;在此基础上,系统地研究了玄武岩纤维种类及长度对大掺量矿物掺合料高强混凝土抗折强度、弯曲韧性、阻裂性能和收缩性能的影响.试验结果表明:玄武岩纤维具有较好的耐碱性,能显著提高H...