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模拟海水对高性能混凝土浆体的侵蚀作用研究

何鹏涛 , 李新玲 , 沈卫国 , 丁庆军 , 文寨军 , 王晶 , 刘云 , 周聪聪

硅酸盐通报

海水对混凝土的侵蚀作用决定了海洋环境中混凝土结构的服役性能.本文研究了模拟海水对高性能混凝土浆体(掺加粉煤灰、矿渣、硅灰以及石灰石粉的低水胶比浆体)的侵蚀作用,结果表明:矿物掺和料能阻碍海水的侵蚀,却导致浆体的早期强度较低.粉煤灰对后期强度贡献较大,而对早期强度影响最严重;掺加石灰石粉的浆体早期强度较高,但后期强度损失较大;掺矿渣的浆体后期强度损失较大,膨胀率较高;掺硅灰的浆体膨胀率低,强度损失较小.评价综合指标,掺硅灰的浆体整体表现出较好的抗海水侵蚀能力.

关键词: 矿物掺和料 , 高性能混凝土浆体 , 模拟海水 , 强度 , 膨胀率

工业废渣无水泥双液注浆材料的研究

丁庆军 , 张高展 , 王红喜 , 胡曙光 , 刘招伟

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2007.02.014

根据碱激发工业废渣原理研究制备了一种新型双液注浆材料,结果表明:其凝结时间可调,初凝范围从几十秒到3 h,终凝范围从30 min到15 h;强度高,28 d强度可达30 MPa;随着水灰比和粉煤灰掺量的增加,凝结时间延长,强度降低;随着水玻璃掺量的增加,强度降低,凝结时间延长;随着水玻璃模数由1增加到3.19,硬化体强度上升,凝结时间缩短.并对该材料在武汉长江隧道工程的应用进行了优选.

关键词: 双液注浆材料 , 水玻璃 , 工业废渣 , 凝结时间

干海子大桥钢管混凝土设计制备与性能研究?

周孝军 , 牟廷敏 , 丁庆军 , 范碧琨

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.01.022

根据干海子大桥冬期混凝土施工要求和现场原材料特性，采用亚硝酸钠与乙二醇形成有机、无机协同防冻，设计制备出流动性好、包裹性佳、自密实的抗冻钢管混凝土。并通过现场实验，结合 SEM观测，研究了其在低温浇筑与养护、后期升温后强度的发展规律。结果表明，低温条件成型的钢管混凝土短柱与核心混凝土试件，早期强度发展较好，后期温度回升后强度能稳定增长。设计制备的钢管混凝土具有很好的低温工作性能和力学性能，抗冻性能优越，能满足依托工程冬季钢管混凝土施工质量要求。

关键词: 钢管混凝土 , 抗冻性 , 工作性能 , 力学性能

钢纤维增韧微膨胀钢管混凝土界面粘结性能研究

丁庆军 , 周孝军 , 牟廷敏 , 范碧琨 , 延亚林

功能材料

进行了30根钢纤维微膨胀钢管混凝土试件推出试验,系统研究了核心混凝土与管壁的界面粘结性能,阐述了推出试验过程中试件界面粘结破坏特征,并对界面粘结性能的影响因素进行了分析.结果表明,钢纤维微膨胀钢管混凝土界面粘结强度较普通钢管混凝土明显提高.径厚比和含钢率是钢纤维微膨胀钢管混凝土界面粘结强度的主要影响因素.钢纤维的掺加导致微膨胀钢管混凝土界面粘结性能降低,其体积掺量建议不宜超过0.75％.含钢率达到22％时,钢纤维掺量与界面长度对界面粘结性能影响不明显.

关键词: 钢纤维 , 钢管混凝土 , 推出试验 , 粘结强度 , 滑移

预湿轻集料对混凝土内部相对湿度特性的影响

王发洲 , 周宇飞 , 丁庆军 , 胡曙光

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2008.03.017

为缓解混凝土的早期自干燥,减小自收缩,用预湿轻集料对其内部相对湿度进行调控.采用湿度测试仪和混凝土收缩测试仪,研究了水胶比、矿物掺合料对混凝土内部相对湿度与自收缩的影响规律,及预湿轻集料对自收缩的抑制效果.研究表明:混凝土内部相对湿度早期下降快,后期下降慢;降低水胶比、掺加硅灰会加快内部相对湿度的下降速度,而粉煤灰的加入可延缓低水胶比混凝土早期内部相对湿度的下降过程.预湿轻集料的引入可对混凝土内部相对湿度起到补偿作用,减小自收缩,作用效果随轻集料引入水量的增大而增强.

关键词: 混凝土 , 内部相对湿度 , 自收缩 , 预湿轻集料

海水侵蚀环境下混凝土材料微观结构分析

张高展 , 丁庆军 , 李栋才 , 孙道胜

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.04.021

采用数显显微硬度计、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、压汞仪和固体核磁共振波谱仪分析了混凝土材料的细观实验力学性能、微观形貌、化学组成和孔隙结构。结果表明：海水侵蚀环境下，混凝土界面区附近聚集石膏、钙矾石等晶体，导致溶出性或膨胀性破坏；通过掺入矿粉，细化混凝土的孔隙、改善界面区的力学性能，但矿粉掺量超过30％后的孔隙细化效果不佳，且使孔径分布呈两极化趋势，无害孔和多害孔明显增加，少害孔和有害孔急剧减少；核磁共振波谱仪分析表明其胶凝体系中29 Si 所对应的共振频率降低，化学位移向负值方向移动，凝胶产物中的硅氧四面体除以Q1、Q2和 Q2(1Al)形式存在，还以 Q3和 Q4形式存在。

关键词: 海水侵蚀环境 , 混凝土 , 微观结构 , 侵蚀机理

Application of Large-diameter and Long-span Micro-expansive Pumping

丁庆军 ,

武汉理工大学学报-材料科学版(英文版)

关键词:

新型聚合物内养护材料对高强混凝土自收缩影响研究

刘荣进 , 丁庆军 , 陈平

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.24.010

内养护(internal curing)是抑制高强混凝土自收缩研究的热点。研究了新型内养护材料对高强混凝土自收缩的影响规律，通过孔结构分析了内养护作用机理。结果表明，内养护材料用量20~25 kg/m3、粒径<100μm时，抑制自收缩效果较佳。当混凝土中有锰渣微粉和粉煤灰时，内养护材料(internal curing agents)可与之发挥协同抑制效应。压汞分析证实，内养护减少了混凝土中对收缩不利的9~50 nm 毛细孔数量，增加了9 nm以下凝胶孔数量。

关键词: 内养护材料 , 自收缩 , 孔结构

加气混凝土宏观孔分析简化方法及验证

郭凯 , 胡曙光 , 丁庆军

功能材料

利用MATLAB图像处理技术对加气混凝土的宏观孔特性进行分析，初步量化加气混凝土孔分布、平均孔径和孔隙率等特征。通过对已知孔特性的标准图形分析，验证该方法的准确性；通过与图像分析系统测试的加气混凝土孔特性结果对比，验证该方法的可行性。实验表明加气混凝土宏观孔分析简化方法能够较精确分析加气混凝土的宏观孔特性。

关键词: 加气混凝土 , 宏观孔特性 , 图像处理 , 验证

高性能阻裂抗渗外加剂的研制及其对混凝土性能影响的研究

吕林女 , 胡曙光 , 丁庆军

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2003.04.004

采用将无机增强阻裂材料WJ和有机减水保塑憎水阻孔外加剂YJ进行分别研制并优化复合的技术路线研制了高性能阻裂抗渗外加剂KLFS.实验结果表明:以生明矾、硫铝酸盐水泥熟料、天然二水石膏和无机物质A作为主要成分的无机增强阻裂材料,膨胀性能稳定,膨胀率落差小,90d龄期仍有1.88×10-4的膨胀率,并有一定的增强作用;对高效减水剂引入憎水阻孔组分、保水组分进行改性研制成的有机减水保塑憎水阻孔外加剂YJ,可提高混凝土工作性,严格控制坍落度损失,并长期阻孔,同时降低混凝土早期水化温升,有效防止早期温度收缩裂缝的出现.混凝土中掺入KLFS后,2h后坍落度20cm,90d抗压强度比为128%,膨胀规律好,90d仍有1.12×10-4的限制膨胀率, 28d劈裂强度由基准混凝土的2.81MPa提高到3.28 MPa,碱含量低,无钢筋锈蚀,耐久性好.

关键词: 增强阻裂 , 憎水阻孔 , 高性能阻裂抗渗外加剂