粉煤灰混凝土2D和3D碳化试验

首先建立了2D和3D碳化测试方法,在此基础上系统研究了粉煤灰混凝土在加速碳化试验中2D和3D碳化深度的依时变化规律,探讨了粉煤灰掺量(0%,10%,20%,40%,60%)、粉煤灰种类(Ⅰ级、Ⅱ级)、水胶质量比(0.3,0.35,0.4)、胶凝材料用量(458,380kg/m3)、养护龄期(28,90d)5个重要因素对粉煤灰混凝土2D和3D碳化深度的影响规律.另外,还将2D和3D碳化试验结果与同条件下1D碳化进行了定量比较,发现2D和3D碳化明显存在交互作用,为量化该交互作用提出了2D和3D碳化交互系数概念,并给出了2D和3D碳化交互系数随时间变化的数学表达式.以期为准确预测实际混凝土结构在真实状态下碳化寿命提供科学依据.     

弯拉应力下粉煤灰混凝土的多维碳化及寿命预测模型

首先建立了弯拉应力作用下混凝土的多维碳化测试方法,在此基础上系统研究了粉煤灰混凝土在弯拉应力水平分别为0,0.20,0.35,0.50,0.65,0.80作用下多维碳化深度的依时变化规律.探讨了粉煤灰掺量(0%、10%、20%、40%、60%)、粉煤灰种类(Ⅰ级、Ⅱ级)、水胶比(0.3、0.35、0.4)、胶凝材料用量(458,380 kg/m3)、养护龄期(28,90d)五个重要因素对处于弯曲应力状态下的粉煤灰混凝土多维碳化深度的影响规律.另外,还将不同弯拉应力水平(σs)下的碳化实验结果与同条件下无应力状态下的碳化进行了定量比较,发现弯拉应力水平对碳化存在明显的加速作用,为量化该交互作用提出了应力加速因子(Kσs)概念,研究表明Kσs随σs的增加而变大,符合指数函数Kσs=1 k(σs)c.最后,还初步建立了综合考虑应力、碳化维数、养护龄期、粉煤灰种类及掺量、水胶比和胶结材用量等重要影响因素的多因素碳化寿命预测模型.上述研究以期为准确预测实际混凝土结构在真实状态下碳化寿命提供科学依据.     

粉煤灰混凝土二维、三维碳化深度的预测

通过快速碳化试验,研究了不同粉煤灰掺量(0%,20%,40%,60%)下高性能混凝土一维、二维和三维碳化深度;定义了二维和三维碳化的交互系数;分析了二氧化碳扩散时间依赖性系数n和二维、三维交互系数K;推导了包含n和K的二维和三维碳化数学模型.实验表明,混凝土的二维、三维碳化具有一个明显的交互作用;交互系数服从经时衰减函数;通过傅立叶级数展开多维扩散交互系数,可求解基于Fick第一扩散定律的二维和三维碳化寿命预测的数学模型.通过对苏通大桥箱梁部位结构混凝土寿命进行预测,其一维、二维和三维预测寿命分别为1 595年、882年和758年,二维和三维碳化寿命明显降低.     

粉煤灰混凝土碳化试验研究

随着环境的恶化,空气中的CO_2浓度越来越高,混凝土碳化现象越来越严重,导致混凝土耐久性不断下降,造成巨大的经济损失。通过快速碳化试验,研究了水胶比、水泥用量和粉煤灰掺量这三个指标对粉煤灰混凝土碳化深度的影响,并采用灰关联法分析了三个因素对碳化深度的影响程度。结果表明:随着水胶比和粉煤灰掺量的增大,碳化深度增大;一般情况下,水泥用量越多,碳化深度越小;在混凝土碳化过程中,粉煤灰掺量对碳化深度的影响最大。     

应力状态下混凝土的碳化试验研究

进行了碳化环境下预应力混凝土试件的耐久性试验研究，阐述了在应力和碳化共同作用下的混凝土结构破损机理及规律．试件为无应力、弯曲受拉和直接受压的应力状态，采用加速碳化的试验方案．分别引进kws和χσ反映碳化深度与混凝土质量、强度和应力水平的关系，建立了应力状态下的混凝土碳化深度的多因素预测模型．结果表明：拉、压应力分别加快和减缓了混凝土的碳化速率，且应力越大；碳化速率的改变越大；χσ可以反映碳化速率的变化趋势．施加预应力能够控制混凝土裂缝的发展、消除或限制裂缝的宽度，因此，预应力混凝土结构的耐久性比普通混凝土结构的耐久性更好．     

提升粉煤灰混凝土抗碳化性能试验研究

为提升大掺量粉煤灰混凝土的抗碳化性能,提出了一种预碳化再碱化的养护处理方法.采用快速碳化试验,对普通混凝土和质量分数为20%、30%和40%的粉煤灰混凝土进行了碳化3、7、14、28 d的碳化深度测试,对比分析了不同养护方法对粉煤灰混凝土抗碳化能力的影响.结果表明:粉煤灰混凝土的碳化深度随着碳化时间和粉煤灰掺量的增加而增加;与延长养护时间和水养护一样,提出的碳化试验之前预碳化再碱化养护处理可以有效地降低混凝土的碳化深度.对于质量分数为30%的粉煤灰混凝土,预碳化1 d再碱化1 d处理后的抗碳化能力与标准养护下的普通混凝土相当.对于普通混凝土,预碳化3 d再碱化1 d,提升抗碳化能力的效果最佳.     

碳化作用下钢纤维混凝土抗拉性能试验研究

通过对43组129个100 mm×100 mm×100 mm的混凝土立方体试件进行试验研究,以钢纤维体积率、混凝土强度等级和碳化龄期为变量,研究了不同体积率、不同强度等级的钢纤维混凝土在不同碳化龄期下抗拉性能的变化规律,探讨了钢纤维对混凝土抗拉强度的影响机理.试验结果表明,混凝土基体强度等级较高时,钢纤维对碳化后混凝土...     

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.     

考虑应力状态的二维混凝土碳化过程数值模拟

混凝土碳化过程的数值模拟为研究碳化机理、碳化影响因素、碳化过程与力的耦合作用等提供了新的定量分析工具.为定量分析应力状态对混凝土截面角部碳化发展的影响,建立了混凝土碳化过程的2维数值计算模型,使得混凝土组分、应力状态等影响可以得到定量考虑,并模拟应力状态下混凝土构件角部的碳化过程.详细介绍了这一模型的数值计算实现过程,研究了网格尺寸及时间步长对数值计算结果的影响.该模型数值计算结果与快速碳化试验和长期暴露碳化试验结果的对比验证了模型计算结果的准确性.最后,对某混凝土构件的角部混凝土碳化过程进行了数值分析.结果表明,混凝土截面角部双向碳化作用以及拉应力状态均会加速混凝土碳化,角部是整个构件截面碳化发展最为迅速的部位,其耐久性应当予以考虑.     

压应力下混凝土结构碳化试验研究

进行了在碳化箱中加速腐蚀碳化环境状态下的混凝土结构碳化试验,试件为直接受压的应力状态,阐述了试验中采用休哈特控制图对碳化深度数据进行采集和动态统计控制原理,建立了压应力状态下碳化深度动态统计控制模型。试验结果表明,该方法能有效的对钢筋混凝土结构在压应力工作状态下的碳化深度进行动态监测、分析、评价和控制,避免对结构的耐久性及稳定性产生不利影响,造成安全隐患,从而确保在承载环境中钢筋混凝土结构的质量和安全。     

Research on the influence of the fly ash on the concrete carbonation

The influence of fly ash on the fresh properties, mechanical properties and carbonation properties were studied in this paper. The performance of a kind of curing agent which was applied to the hardened concrete surface was evaluated. Incorporating large volume of fly ash will risk the concrete carbonation. The curing agent could prevent the concrete carbonation, and the mechanism was explained.     

粉煤灰与应力水平对混凝土渗透性的影响

通过氯离子加速渗透试验,测定阳极溶液中氯离子浓度,分析了粉煤灰掺量、应力水平和渗透时间的关系.结果表明:养护至28 d的未加载混凝土中,粉煤灰掺量越大,混凝土氯离子渗透性越高;较长养护龄期的粉煤灰混凝土的氯离子渗透性均比相应养护至28 d粉煤灰混凝土的氯离子渗透性有所降低;施加5次0.4fcy(轴心抗压强度)重复应力后,氯离子渗透的非稳定阶段显著缩短,粉煤灰混凝土的氯离子渗透性增大;施加5次0.8fcy重复应力后,粉煤灰混凝土的氯离子渗透性进一步增大.粉煤灰混凝土强度等级设计的龄期采用相对较长龄期为宜.     

钢管粉煤灰混凝土轴心受压构件的承载能力试验研究

对钢管粉煤灰混凝土轴心受压构件承载能力进行了研究,通过试验结果得到了钢管煤灰混凝土轴心受压构件的强度计算公式,在试验中考虑了粉煤灰的掺量不同、含钢率不同对钢管粉煤灰混凝土轴心受压构件承载能力的影响.     

粉煤灰混凝土抗渗性能的实验研究

该文研究了在混凝土中掺入不同掺量的粉煤灰对混凝土抗渗性的影响,探讨了粉煤灰混凝土的抗渗性机理。     

大掺量粉煤灰混凝土的试验研究

采用普通原材料,通过正交试验,研究了粉煤灰掺量对混凝土强度的影响,并给出了大掺量粉煤灰混凝土优选配合比。试验结果表明:粉煤灰掺量不是影响混凝土强度的主要因素;采用32.5R普通硅酸盐水泥、粉煤灰和常规减水剂可以配制强度为60 M Pa混凝土,其粉煤灰掺量可达50%。     

粉煤灰混凝土力学性能的实验研究

分析了掺入粉煤灰混凝土抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量等力学性能试验结果,并探讨了试验结果的增强机理。     

粉煤灰混凝土施工期自由板温度应力分析

在大体积混凝土浇筑中 ,如混凝土重力坝基础部位、闸底板 ,为了降低混凝土板温度应力和控制裂缝产生 ,在实际施工中 ,需掺入一定量的粉煤灰 ,并运用编程计算出不掺粉煤灰 A0 与掺 45 %粉煤灰 A4 5混凝土自由板的温度应力。通过分析 ,结果证明不但能节约水泥 ,而且能够达到降低温度应力和控制裂缝产生的目的 ,对实际工程有一定指导意义