整体防水混凝土抗水冻、盐冻性能研究
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水泥混凝土路面抗盐冻性能试验研究摘要:本文基于水泥混凝土配合比的设计方法,采用拉弯强度和冻融循环的方式进行试验,探究冻融循环次数对于水泥混凝土路面所造成质量损失、弯拉强度损失以及相对动弹模量,以此分析混凝土路面的抗盐冻性能。
经试验结果表明,在水泥混凝土路面的配合比设计中降低水灰比、掺入粉煤灰可以有效提高水泥混凝土路面的抗盐冻性能,加入引气剂可使混凝土的弯拉强度和抗盐冻性能均得到一定的提升。
关键词:水泥混凝土路面;抗盐冻性能;试验研究引言:水泥与沥青作为公路建设中的两大主要材料,在国内水泥公路的运用远远高于沥青道路的铺设。
这其中最主要的原因相较于沥青,水泥在我国有着极高的产量,同时道路的建设中,水泥路面比沥青路面更具稳定性,且有着极高的强度和更为长久的使用寿命。
1配合比设计2.1 原材料(1)水泥本次试验选用P.O52.5水泥,确定该材料具有8Mpa抗折强度以及3000kg/m3密度。
(2)粗集料本次试验粗集料选材为碎石,含水率:0.3%;含泥量:1.2%;堆积密度:1410kg/m3;表观密度:2723kg/m3。
粒径分为三档:4.75mm-9.5mm、9.5mm-20mm、20mm-27mm。
粒径的掺配比例为4:3:3。
(3)细集料本次试验细集料选材为中砂,云母含量:0.1%;含泥量:1.3%;细度模量:2.8;堆积密度:1710kg/m3;表观密度:2700kg/m3,所含机制符合占比需求。
(4)饮水剂本次试验采用风扬SJ系列饮水剂,以0.01%比例掺入基质混凝土中。
(5)减水剂本次试验使用福飞建筑材料公司所产减水剂,共掺入1.5%。
(6)矿物掺合料本次实验选取表观密度为2100kg/m3的Ⅰ级质量粉煤灰作为掺合料,共掺入15%。
2.2 配合比本次试验各种配合比如下图表1所示。
表1 混凝土配合比设计材料类型基质 0.38水灰粉煤灰无引气剂混凝土比混凝土混凝土混凝土水泥/kg 360 380305 360水/kg148细集料/kg 543 635628 643粗集料/kg 1250 12351250减水剂/% 1.5引气剂/% 0.01粉煤灰掺量/kg 060 0水灰比 0.45 0.380.452水泥混凝土路面抗盐冻性能研究本次试验结果详见下图表2所示表2 基质混凝土试验结果冻融循环质量损失/% 相对动弹弯拉强度/次数模量/% MPa0 0100 6.025 0.0996.8 050 0.0892.3 075 0.1188.5 0100 0.13 86.2 5.3200 0.28 76.2 4.2从上述数据分析可以得出,在盐冻情况下基质混凝土出现较多的弯拉强度损失,使其性能有着明显的降低。
不同盐类环境下混凝土的抗冻性研究欧阳男【摘要】混凝土的盐冻破坏是导致混凝土耐久性不足的重要原因之一.利用2%、4%两种浓度的NaCl、CaCl2、CaAc2以及十二烷基硫酸钠引气剂,对单盐、复合盐环境条件下的C30、C50两种混凝土进行了抗冻耐久性快速试验,研究了不同除冰盐类型及同种除冰盐对不同强度等级的混凝土和引气剂对混凝土抗盐冻耐久性的影响.研究表明:在浓度一定的单盐作用下,CaAc2对C30、C50混凝土破坏最小,NaCl和CaCl2对混凝土破坏效果相当,NaCl稍大;在浓度一定的复合盐作用下,混凝土破坏程度随着CaAc2的浓度增大而减少,随着氯盐类的比重增大而增大;混凝土的抗盐冻性能与其强度等级成正比;掺入引气剂能大幅提高混凝土的抗盐冻性能.【期刊名称】《公路交通技术》【年(卷),期】2018(034)003【总页数】5页(P24-28)【关键词】除冰盐;混凝土;引气剂;盐冻破坏;耐久性【作者】欧阳男【作者单位】贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司,贵阳 550004;同济大学道路与铁道工程教育部重点实验室,上海 201804【正文语种】中文【中图分类】TU528抗冻性是混凝土耐久性的重要指标之一,影响着寒冷地区混凝土结构和构件的寿命。
混凝土内部孔隙中的水随温度变化出现冻结和融化,数次冻结-融化循环后,混凝土内部开始萌生裂纹并逐渐扩展而破坏,即为冻融破坏。
当混凝土处于盐溶液环境时,除了内部损伤外,混凝土表面还会出现明显的剥蚀,即为盐冻破坏。
混凝土的冻融、盐冻破坏在寒冷地区广泛存在[1-5]。
除冰盐主要用于化冰除雪,保证交通的正常通行,防止或缓解因冰雪天气的原因造成交通的阻碍。
路面积雪融化后在混凝土表面形成盐溶液,此时混凝土不仅会随着温度的波动出现内部损伤,还会因盐溶液的存在而出现严重的鳞片状表面剥落。
因此,除冰盐对混凝土存在一定形式的破坏[6-7]。
贵州地区冬季低温期较短,降雪量小,往往是小雪和局部冰冻,且一般在夜间或者凌晨出现冰冻,路面积雪及结冰层很薄,无法使用机械除雪或人工铲雪,唯有撒布除冰盐使积雪、冰层融化,车辆方可通行。
混凝土抗冻性能研究及其在寒地建筑中的应用一、前言混凝土是建筑工程中最常见的材料之一,其抗冻性能是保证建筑物在寒冷地区使用寿命的关键因素之一。
因此,混凝土抗冻性能的研究及其在寒地建筑中的应用显得尤为重要。
本文将对混凝土抗冻性能的研究进行全面的探讨,并分析其在寒地建筑中的应用。
二、混凝土抗冻性能的研究1. 抗冻性能的定义混凝土抗冻性能是指混凝土在低温环境下的物理、化学、力学性能等方面的表现。
其主要包括混凝土的冻融稳定性、强度、渗透性、气孔结构及微观结构等。
2. 影响混凝土抗冻性能的因素(1)水胶比:水胶比是混凝土中水和水泥的比例,水胶比越大,混凝土的抗冻性能越差。
(2)气孔结构:混凝土中的气孔结构对抗冻性能有着至关重要的影响,气孔结构越细密,抗冻性能越好。
(3)材料成分:混凝土中水泥的种类和用量、骨料的种类和颗粒大小等都会影响混凝土的抗冻性能。
(4)冻融循环次数:混凝土在低温环境下经历多次冻融循环后,其抗冻性能会逐渐下降。
3. 测定混凝土抗冻性能的方法(1)冻融试验:将混凝土试样放入低温环境中,经历多次冻融循环后,测定其强度、渗透性等指标。
(2)气孔结构测定:通过扫描电镜等仪器测定混凝土中的气孔结构,分析其大小、数量等指标。
(3)微观结构分析:通过显微镜等仪器观察混凝土微观结构,分析其对抗冻性能的影响。
三、混凝土抗冻性能在寒地建筑中的应用1. 混凝土防护层的应用在低温环境下,建筑物的外墙、屋顶等部位容易受到冻融循环的侵蚀,因此需要采用混凝土防护层对其进行保护。
混凝土防护层的抗冻性能直接影响着建筑物的使用寿命。
2. 寒地混凝土路面的应用在寒冷地区,交通运输是必不可少的,因此需要建设具有良好抗冻性能的混凝土路面。
寒地混凝土路面需要具备较高的强度和耐久性,以应对低温环境下的冻融循环。
3. 混凝土桥梁的应用混凝土桥梁是寒冷地区建筑物中最为重要的组成部分之一,因此需要具有良好的抗冻性能。
在桥梁的设计、施工过程中,需要考虑混凝土的气孔结构、水胶比等因素,以提高桥梁的抗冻性能。
混凝土抗冻性能的研究与应用一、背景介绍混凝土是一种常见的建筑材料,它在建筑工程中具有重要的作用。
然而,在冬季,由于低温和冻融循环的作用,混凝土易发生冻害,降低了其使用寿命和安全性。
因此,研究混凝土的抗冻性能,提高其抗冻性能,对保障建筑工程的安全和可靠性具有重要意义。
二、混凝土的抗冻性能评价指标混凝土的抗冻性能评价指标主要有以下几个方面:1. 抗冻压强:在经过一定的冻融循环后,混凝土的承载能力。
2. 抗冻离析性:在经过一定的冻融循环后,混凝土表面的离析情况。
3. 抗冻收缩性:在经过一定的冻融循环后,混凝土的收缩情况。
4. 抗冻渗透性:在经过一定的冻融循环后,混凝土的渗透性。
三、混凝土抗冻性能的研究1. 材料的选择混凝土的抗冻性能受到材料的影响较大,因此,材料的选择非常重要。
一般来说,应选择抗冻性能好、强度高、收缩小等特点的材料。
2. 配合比的优化配合比的优化是提高混凝土抗冻性能的重要措施。
合理的配合比可以提高混凝土的密实性和强度,从而提高其抗冻性能。
具体来说,可采用高效减水剂、氯离子含量低的水泥、矿渣粉等措施,来优化混凝土的配合比。
3. 添加剂的使用添加剂是提高混凝土抗冻性能的重要手段,常用的添加剂有氯化钙、硝酸钠等。
添加剂可以改善混凝土的物理、化学性质,提高其抗冻性能。
4. 冻融循环实验冻融循环实验是评价混凝土抗冻性能的常用方法。
通过将混凝土样品放入冻融循环试验机中,模拟冬季的冻融循环过程,来评价混凝土的抗冻性能。
四、混凝土抗冻性能的应用1. 道路、桥梁等建筑工程道路、桥梁等建筑工程是混凝土应用的重要领域,而且这些建筑工程大多在室外,容易受到冬季的冻害影响。
因此,提高混凝土抗冻性能对保障这些建筑工程的安全和可靠性非常重要。
2. 水利工程水利工程中,混凝土用于制作堤坝、水闸等重要设施。
在冬季,这些设施容易受到冻害的影响,从而引发安全事故。
因此,提高混凝土抗冻性能对水利工程的安全和可靠性具有至关重要的作用。
第一届全国公路科技创新高层论坛论文集公路设计与施工卷水泥混凝土路面抗冻性与抗盐冻性研究郭荣泰黑龙江省交通厅摘要本文对寒冷地区水泥混凝土路面在冻融和除冰盐剥蚀环境中出现早期破坏现象的机理和改善措施进行了研究分析,并对提高水泥混凝土路面使用耐久性进行了工程实践总结。
关键词寒冷地区水泥混凝土路面早期破损;引气混凝土路面抗冻耐久性。
一、寒冷地区水泥混凝土路面发生部分早期破坏,令人不解和焦虑不安近十年以来,随着国民经济的快速发展,我省修建高等级公路5000多公里,其中2/3是水泥混凝土路面,由于其刚度大,稳定性好,承载能力强,使用寿命长,养护费用低和施工简易方便等特点,在我省发展很快,1997年高峰期,年峻工里程达1100公里。
我省地处祖国的最北方,每年冬季达六个月以上,哈尔滨最低气温-35℃,该地区夏季高温和冬季低温温差达70℃。
而且降雨降雪量也比较大,我省的水泥混凝土路面常年经受反复冻融、干湿交替、路基冻胀、超载严重等非常严酷的条件。
89年修筑的哈阿公路30公里,仅使用八年就出现大面积严重破坏,不得已重新铺筑15厘米厚沥青混凝土。
在其它一些路段上也陆续出现早期破坏,断板、错台、损边、掉角、沉陷、板下脱空、面层剥落、坑洞等,而采用撒除冰盐的哈绥公路近20公里,仅一个冬季之后,就出现严重的大面积剥蚀破坏。
水泥混凝土路面在使用不到10年时间就出现大面积大段落的早期破坏,在工程技术界和领导干部中产生了强烈的反响,深刻反思在路面设计、施工和养护管理中的有关问题,虽然都存在一些需要改进和注意的问题,但都没有违规行为,综合各方面存在的问题,都不至于使水泥混凝土路面发生如此严重地如此过早地破坏。
设计使用年限20年或30年,为什么在不到设计年限的1/2或1/3时间内就出现严重破坏,水泥混凝土路面的耐久性哪儿去了!实在令人不解。
我们已经修筑了3500多公里水泥混凝土路面,而且每年还在继续修筑300-400公里,如此下去,实在令人焦虑不安。
《盐渍土环境下混凝土耐久性研究》篇一一、引言盐渍土因其独特的物理化学性质,在全世界广泛分布,特别是对于某些沿海地区及干旱地带,盐渍土的环境影响更是突出。
对于建设工程而言,盐渍土环境对混凝土结构的耐久性构成了严峻的挑战。
因此,研究盐渍土环境下混凝土的耐久性,对于保障工程结构的长期安全性和稳定性具有重要意义。
本文将详细探讨盐渍土环境下混凝土耐久性的研究现状、方法及结果。
二、盐渍土环境对混凝土的影响盐渍土环境中的混凝土结构常常面临多种腐蚀因素的共同作用,如氯盐侵蚀、硫酸盐侵蚀等。
这些侵蚀作用会导致混凝土的保护层开裂、剥落,进而影响其耐久性。
此外,盐渍土的含盐量、pH值、土壤类型等因素也会对混凝土的耐久性产生不同程度的影响。
三、混凝土耐久性研究方法为了研究盐渍土环境下混凝土的耐久性,学者们采用了多种研究方法。
主要包括实验室模拟试验、现场试验以及理论分析。
1. 实验室模拟试验:通过在实验室中模拟盐渍土环境,对混凝土进行加速腐蚀试验,观察其耐久性能的变化。
这种方法可以控制环境因素,便于观察和分析。
2. 现场试验:在盐渍土环境中的实际工程中进行长期观测,记录混凝土结构的耐久性能变化。
这种方法可以更真实地反映混凝土在自然环境中的耐久性能。
3. 理论分析:通过建立数学模型,对混凝土在盐渍土环境中的耐久性能进行预测和分析。
这种方法可以为我们提供更深入的理解和理论支持。
四、研究结果及分析通过上述研究,我们得到了以下结论:1. 实验室模拟试验表明,盐渍土环境中的混凝土在氯盐和硫酸盐的共同作用下,其耐久性能会受到严重影响。
混凝土的保护层容易出现开裂和剥落现象。
2. 现场试验结果表明,混凝土结构在盐渍土环境中的耐久性能受多种因素影响,包括土壤的含盐量、pH值、土壤类型等。
这些因素都会影响混凝土的腐蚀速度和程度。
3. 理论分析表明,通过建立合适的数学模型,我们可以预测和分析混凝土在盐渍土环境中的耐久性能。
这为工程设计和维护提供了重要的理论依据。
盐冻环境下纳米疏水复合涂层水工混凝土防护机制研究全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:盐冻环境是指在寒冷冬季,道路表面的积雪融化后,由于路面温度较低,融化水很容易结冰形成冰层,对交通安全和道路使用造成了严重影响。
针对盐冻环境下的水工混凝土防护问题,近年来,科研人员提出了利用纳米疏水复合涂层的方法来提高水工混凝土的防护性能,取得了一定的研究进展。
纳米疏水复合涂层是指将纳米级的疏水材料与传统的涂料进行复合制备,通过纳米级的特殊结构和表面活性使得材料具有良好的疏水性能,并且能够在涂层表面形成一层稳定的水珠,起到防护的作用。
在盐冻环境下,纳米疏水复合涂层能够有效减少水工混凝土表面的润湿现象,降低水分渗透深度,减少冰层的形成,从而延长水工混凝土的使用寿命。
研究表明,纳米疏水复合涂层可以通过以下机制提高水工混凝土的防护性能:1. 疏水性能增强:纳米级的疏水材料能够在涂层表面形成微小凹凸结构,增加涂层的表面粗糙度,使得水珠在表面滑动时受到阻碍,减少水分的渗透量。
2. 屏障效应:纳米级的疏水材料形成的微观结构可以减少涂层的孔隙度,阻止水分和盐分的渗透,减少水泥石材料的侵蚀和破坏。
3. 自清洁效应:纳米疏水复合涂层表面形成的水珠在滚动过程中可以吸附表面的尘埃和污垢,起到自清洁效果,降低维护成本。
4. 热稳定性:纳米级的疏水材料在低温环境下依然保持稳定的疏水性能,有效抑制了盐冻融化引起的冰层结晶和膨胀现象。
纳米疏水复合涂层可以有效提高水工混凝土在盐冻环境下的防护性能,延长其使用寿命,减少维护成本。
未来,还可以进一步研究和优化纳米材料的种类和比例,以及涂层的施工工艺,提高纳米疏水复合涂层的抗盐冻性能和可持续性,为水工混凝土在寒冷气候地区的防护提供更加有效的解决方案。
第二篇示例:盐冻环境对水工混凝土结构的侵蚀是一个严重的问题,特别是在海洋沿岸地区。
为了提高水工混凝土的耐久性和抗盐蚀能力,研究人员提出了在水工混凝土表面涂覆纳米疏水复合涂层的方法。