王桂明
材料导报
混凝土耐久性是国际工程界的重要研究课题.大量研究表明:渗透性是影响水泥混凝土耐久性的最关键因素,它与混凝土耐久性之间存在着极其密切的关系.因此,改善和增强水泥混凝土的抗渗性能,并使其具有优良的裂缝自修复能力是提高混凝土耐久性的重要途径,对提高混凝土的耐久性具有重要的意义.在对裂缝自修复作用机理的分析研究基础上,制备了一种裂缝自修复材料,对该材料的自修复功能和作用机理进行了研究与表征,并系统研究了该材料对混凝土耐久性的影响.主要结论如下:(1)在查阅与分析了大量国内外文献资料的基础上,提出了化学转换自修复反应思想,以此为理论依据,制备出了化学转换型水泥混凝土裂缝自修复材料--CCSM.(2)研究表明CCSM可显著提高水泥基材料(砂浆、混凝土)的抗渗性能和抗压强度.砂浆试件的一次抗渗压力由0.4MPa提高到1.4MPa以上,二次抗渗压力由0.1MPa提高到1.2MPa以上,抗压强度则由20.41MPa提高到23.54MPa.(3)CCSM涂层试件的二次和多次抗渗性能的研究表明,CCSM可显著提高混凝土的抗渗自修复能力;对去涂层试件抗渗性能进一步研究证明CCSM主要是通过活性化学物质扩散渗透到混凝土内部,借助化学转换作用来提高混凝土的抗渗性,并赋予混凝土自修复功能.(4)XRD衍射、压汞试验、SEM显微分析和成分分析研究表明,CCSM内含的活性化学物质在水泥基材料中具有扩散渗透性,能在较短的时间内扩散到水泥基材料的内部,并通过化学转换反应促使试件内部的未水化水泥等活性胶凝物质与游离钙离子在孔隙和裂缝中生成不溶性的硅酸钙等结晶体,堵塞内部孔隙,封闭毛细孔通道,显著降低试件的孔隙率(由36.4%降低到14.8%),并使试件内部的有害孔(孔径为100～200nm)和多害孔(孔径大于200nm)明显减少,从而阻止水与侵蚀性介质向内部的扩散.而CCSM的活性化合物在化学转换反应中并不消耗,可反复参与反应,从而赋予水泥基材料持久的裂缝自修复功能.(5)对影响CCSM自修复作用的相关因素的研究表明,水泥基材料中应有一定量的水泥含量(10%以上),才能使CCSM化学转换反应充分进行,从而有效提高混凝土的裂缝自修复作用;延长养护时间、增大环境湿度均有利于CCSM化学转换作用的发挥.(6)研究发现CCSM可明显提高混凝土耐化学侵蚀和抗冻融破坏能力.CCSM处理试件在盐酸和氢氧化钠溶液中浸泡3个月后的抗压强度明显提高(增长率超过28%),在硫酸钾溶液中略为降低(小于10%),抗渗压力均由1.4MPa提高到1.5MPa以上;而基准试件的抗压强度分别减少了20%、18%和27%,抗渗压力由0.6MPa降低为0.4MPa;经150次冻融破坏后,CCSM处理试件的强度损失仅为3.5%,而未处理试件强度损失达到15.6%.CCSM改善混凝土耐化学侵蚀和抗冻融破坏的作用机理在于,CCSM通过化学转换反应大幅度减少了试件内部的毛细孔(孔径为100～1000nm),有效地阻止了水和侵蚀性介质向试件内部的扩散,从而显著降低了侵蚀性介质和孔隙水对试件产生的化学侵蚀和冻融破坏.(7)CCSM还可有效抑制水泥混凝土的碱集料反应.当内掺水泥用量3%的CCSM后,试件长度膨胀率仅为基准样的1/9.(8)吸水率和氯离子扩散系数的测试显示,CCSM可使水泥混凝土的吸水增重率从基准试件的5.91%降低到0.23%～0.56%,氯离子扩散系数仅为基准试件的1/5左右.钢筋锈蚀试验表明:在NaCl溶液中长期浸泡后,CCSM处理试件中钢筋仍保持为钝化状态.由此可见,CCSM显著减少了水和氯离子等侵蚀性介质对混凝土的渗透,可有效防止水泥混凝土中的钢筋锈蚀.(9)依据扩散理论建立了CCSM在混凝土中的渗透扩散方程,并采用有限元分析方法对CCSM中的活性化合物在混凝土中的扩散速度、扩散深度进行了数值模拟.该模型的理论预测结果与实际测试结果具有很好的吻合性,可用于对CCSM实际工程应用的理论指导.
关键词:
混凝土
,
耐久性
,
抗渗
,
自修复
,
化学侵蚀
,
冻融
,
碱集料反应
,
钢筋锈蚀
徐国良
,
王彩辉
材料导报
综述了不同因素对结构混凝土耐久性的影响.主要讨论了服役环境对结构混凝土耐久性的影响,包括荷载、氯离子、冻融、硫酸盐及碳化；还分析了如粉煤灰、细晶粒钢筋等材料对氯离子临界值浓度的影响；对今后研究结构混凝土耐久性问题提出了一些建议.
关键词:
耐久性
,
荷载
,
冻融
,
硫酸盐
方永浩
,
陈烨
,
肖婷
材料导报
用压汞法和扫描电子显微镜研究了冻融循环作用下硬化水泥浆体和混凝土宏观与细观结构的变化.结果表明,冻融以后硬化水泥浆体和混凝土中砂浆的孔隙率,特别是大于50 nm的毛细孔体积和微裂纹增大较多,导致硬化水泥浆体由密实体向松散体发展,最后导致粗骨料与砂浆分离.提出了快速冻融破坏机理与自然条件下缓慢冻融的破坏机理存在差异的观点.
关键词:
硬化水泥浆体
,
混凝土
,
冻融
,
孔结构
,
细观结构
费倩男
,
牛荻涛
,
姜磊
硅酸盐通报
进行了冻融条件下硫酸镁侵蚀混凝土腐蚀试验.采用热分析技术,对侵蚀混凝土内腐蚀产物进行了辨别和定量分析.结果表明:冻融循环与硫酸镁侵蚀共同作用下,混凝土腐蚀产物主要是钙矾石和石膏；混凝土中钙矾石和石膏的含量表层比第二层多,在同一深度处,腐蚀产物的含量随着冻融循环次数的增加而增多,但达到一定的冻融循环次数,表层中钙矾石含量有所降低,且第二层中钙矾石含量大于第一层.
关键词:
混凝土
,
冻融
,
硫酸镁
,
热分析
,
钙矾石
薛冬杰
,
刘荣桂
,
徐荣进
,
殷杰
,
刘聃
,
李正茂
硅酸盐通报
目前透水性生态混凝土受冻时的孔隙结构、破坏形式等尚不明确.本文通过制备出透水性生态混凝土,利用快速冻融方法分别测试并分析了添加不同掺合料的透水性生态混凝土试件的各项指标变化,采用图像处理方法探索了试件在冻融条件下孔隙率、孔径的变化规律,分析了透水性生态混凝土的破坏现象.试验结果表明添加粉煤灰提高透水性生态混凝土的抗冻性优于硅粉;受冻时孔隙平均半径0 ～5 mm的孔隙增幅达37％,孔隙不断变大,可达35 mm;三种开裂形式中以中间开裂为主,混凝土破坏由裂缝的发展导致,而出现裂缝的原因是受被挤压的未冻水压力和水结冰的膨胀压力影响.
关键词:
透水性生态混凝土
,
冻融
,
掺合料
,
图像处理
李强
硅酸盐通报
采用快冻法研究了不同矿物掺合料对混凝土在不同盐溶液下(淡水、3.5％ NaCl溶液、5％ Na2SO4溶液、3.5％NaCl和5％Na2SO4复合溶液)冻融性能的影响规律.结果表明:淡水冻融主要是造成混凝土的内部损伤,氯盐和复盐冻融主要是混凝土表面的剥落,硫酸盐冻融下,两种损伤均存在.在混凝土含气量基本相同的情况下,矿物掺合料种类对混凝土抗氯盐冻融的能力影响由小到大为:FA+ SG＜ FA＜ SG＜ OPC;抗硫酸盐冻融的能力影响:FA＜ SG＜ OPC＜ FA+ SG;抗复盐冻融的能力影响:FA+ SG＜ FA＜ OPC＜ SG.
关键词:
混凝土
,
矿物掺合料
,
盐溶液
,
冻融
崔士成
,
张焕喜
,
张占升
,
安玉坤
黄金
doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2003.07.015
麻石水膜除尘器是目前工业企业烟尘处理的有效设备之一,但在实际应用过程中,存在着对除尘效果影响的各类因素.例如:水膜形成不均匀会造成雾化,烟气带水,烟道、烟囱冻融;冲刷磨损严重,烟气涡流,捕尘效果不佳.通过对麻石水膜除尘器10多年的使用、维护、管理经验,认为溢流堰水平光滑,水膜形成稳定;安装砌筑灰口平整严密,不漏气,进气口集中冲刷处及时维修,是改善和提高除尘效果的主要措施和手段.
关键词:
水膜雾化
,
带水
,
冻融
,
涡流
汪振双
,
苏昊林
硅酸盐通报
为了研究冻融循环条件下再生橡胶混凝土强度与耐久性之间的相关性,试验通过对不同掺量和粒径橡胶颗粒再生混凝土进行了抗压强度和抗冻性试验,并基于抗冻性损伤模型构建冻融循环条件下再生橡胶混凝土损伤演变和强度相关性方程.试验结果表明:再生混凝土的7d和28 d的立方体抗压强度随着橡胶颗粒粒径和掺量的增加而减小,橡胶颗粒的掺入能改善再生混凝土的抗冻性能,并可通过相对动弹模数值快速估算出再生混凝土的强度,可作为冻融循环条件下,再生橡胶混凝土结构评估的参考和依据.
关键词:
再生混凝土
,
橡胶颗粒
,
冻融
,
损伤
,
强度
,
相关性
贾文亮
,
李昊
,
张琴
硅酸盐通报
为了探讨再生骨料混凝土在硫酸盐作用下的抗冻耐久性能,选取再生粗骨料替代率为50％、100％的两组再生混凝土和普通骨料混凝土进行硫酸盐环境中的冻融试验,以质量损失率和相对动弹性模量判别混凝土的抗冻性能.结果表明:质量损失率用于表征再生骨料混凝土的损伤劣化规律具有一定的局限性;相对动弹性模量的变化比较敏感,可以很好的表征再生骨料混凝土的损伤程度;再生骨料混凝土的抗盐冻性能明显低于普通骨料混凝土.以此为基础,建立了Weibull概率函数与冻融损伤度之间的演化方程,演化方程可以很好表述冻融循环次数与相对动弹性模量的变化规律,为后续的分析研究提供了一定借鉴.
关键词:
硫酸盐
,
冻融
,
再生骨料混凝土
,
损伤度
,
相对动弹性模量
徐亚丁
,
王玲
,
王振地
硅酸盐通报
混凝土的冻融/盐冻破坏是导致混凝土耐久性不足的重要原因之一,我国北方地区广泛存在冻融/盐冻破坏现象.现有的静水压、结晶压、微冰透镜、粘结-剥落等理论能够解释冻融/盐冻破坏的一部分试验现象和劣化机理.本文在综述冻融/盐冻破坏现象的基础上,对描述混凝土冻融/盐冻破坏不同阶段的理论进行了界定和区分;比较了国内外常用的冻融/盐冻试验方法和评价参数,指出了现有试验条件方法与实际服役混凝土状态之间的差距,以及损伤评价参数还存在的不足.
关键词:
冻融
,
盐冻
,
机理
,
试验方法
