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外力离析对C60自密实混凝土性能的影响

江苏建材 2024年第2期 39-40,52页

作者：林玮沙建芳周新文刘建忠江苏苏博特新材料股份有限公司高性能土木工程材料国家重点实验室江苏南京211103

外力离析会导致自密实混凝土的粗骨料体积含量发生显著改变。通过调整C60自密实混凝土的粗骨料体积含量,模拟不同程度外力离析后的拌合物,研究其关键性能变化规律。研究结果表明,骨料体积含量的变化不仅会对自密实混凝土的流动性与强度... 详细信息

外力离析会导致自密实混凝土的粗骨料体积含量发生显著改变。通过调整C60自密实混凝土的粗骨料体积含量,模拟不同程度外力离析后的拌合物,研究其关键性能变化规律。研究结果表明,骨料体积含量的变化不仅会对自密实混凝土的流动性与强度产生负面影响,同时还会因其体积稳定性差异而导致开裂风险。

关键词：自密实混凝土外力离析流动性强度收缩率

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超细粉体和减水剂对超高性能混凝土新拌性能的影响

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材料导报 2024年

作者：余雪娟郑晓博刘建忠韩方玉沙建芳方若全江苏省交通工程建设局江苏省建筑科学研究院有限公司

通过建立出浆时间判定与测试方法，研究了超细粉体和减水剂对超高性能混凝土(UHPC)拌和过程的影响，采用减水剂吸附量、颗粒堆积密实度以及水膜层厚度测试，基于颗粒堆积行为揭示了UHPC出浆时间作用机制。结果表明：UHPC在搅拌过程中经... 详细信息

通过建立出浆时间判定与测试方法，研究了超细粉体和减水剂对超高性能混凝土(UHPC)拌和过程的影响，采用减水剂吸附量、颗粒堆积密实度以及水膜层厚度测试，基于颗粒堆积行为揭示了UHPC出浆时间作用机制。结果表明：UHPC在搅拌过程中经历湿颗粒形成期、湿颗粒生长期、团聚临界状态(出浆状态)，之后迅速形成团聚体并转变为浆体，提出了出浆状态判据与出浆时间测试方法。相对于超细粉体，减水剂对UHPC出浆时间的影响较小；微米颗粒体系的出浆时间明显小于纳米颗粒体系，球形颗粒体系的出浆时间明显小于不规则颗粒体系。颗粒堆积密实度和水膜层厚度是控制出浆时间的关键，水膜层厚度决定了出浆时间的总体范围，而颗粒堆积密实度和水膜层厚度决定了出浆时间的变化规律。

关键词：超高性能混凝土超细粉体减水剂新拌性能堆积密实度水膜层厚度

碱硅酸反应作用下混凝土中氯离子扩散规律和结合能力

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东南大学学报（自然科学版） 2006年第6期36卷 956-961页

作者：詹炳根孙伟沙建芳许仲梓东南大学材料科学与工程学院南京工业大学材料科学与工程学院南京210009

采用活性集料和非活性集料配成混凝土进行对比试验,研究了氯离子在同时受到碱硅酸反应(ASR)作用的混凝土中的扩散和结合特性.所用混凝土的碱含量分别为水泥质量的0.5%和1.5%,试验温度为60℃,并采用3.5%和7.5%两种不同质量分数的NaC l溶... 详细信息

采用活性集料和非活性集料配成混凝土进行对比试验,研究了氯离子在同时受到碱硅酸反应(ASR)作用的混凝土中的扩散和结合特性.所用混凝土的碱含量分别为水泥质量的0.5%和1.5%,试验温度为60℃,并采用3.5%和7.5%两种不同质量分数的NaC l溶液浸泡混凝土,进行了氯离子渗透试验,测定了不同浸泡龄期下混凝土试件内部总氯离子含量和自由氯离子含量.用XRD和SEM以及压汞法对试件进行了微观结构分析.结果表明:在ASR同时作用时,混凝土的氯离子扩散速度减慢,混凝土对氯离子的结合表现为线性吸附关系,氯离子结合能力也明显降低;ASR所导致的开裂不会明显提高氯离子的侵入.由于氯离子扩散速度减慢,混凝土钢筋锈蚀时间延迟,但并不能得到抑制,并且由于氯离子结合能力的降低以及ASR的发生,孔溶液中C(C l-)/C(OH-)提高,反而会使锈蚀加快.

关键词：碱硅酸反应混凝土氯离子腐蚀耐久性

混凝土在ASR-氯盐腐蚀协同作用下损伤失效过程及机理研究

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混凝土在ASR-氯盐腐蚀协同作用下损伤失效过程及机理研究

作者：沙建芳东南大学

学位级别：硕士

碱硅酸反应(ASR)、氯盐腐蚀是混凝土结构耐久性失效的两个主要原因。目前,对于单一因素作用下混凝土劣化过程的研究已有诸多报道,但关于混凝土在碱硅酸反应-氯盐腐蚀协同作用下的损伤失效过程及机理研究仍是空白。本文以提高水泥碱含量... 详细信息

碱硅酸反应(ASR)、氯盐腐蚀是混凝土结构耐久性失效的两个主要原因。目前,对于单一因素作用下混凝土劣化过程的研究已有诸多报道,但关于混凝土在碱硅酸反应-氯盐腐蚀协同作用下的损伤失效过程及机理研究仍是空白。本文以提高水泥碱含量、复合碱溶液浸泡、提高环境温度等复合破坏方式进行混凝土加速劣化试验。混凝土材料损伤的表征为膨胀率和相对动弹。参照冻融破坏标准,当相对动弹损失40%时判定材料失效。实验中通过不同龄期混凝土膨胀率和动弹性模量的测量,详细研究了混凝土在碱硅酸反应-氯盐腐蚀协同破坏作用下的损伤发展过程。通过不同暴露时期混凝土不同深度处自由氯离子和总氯离子含量测定,揭示了在发生碱硅酸反应情况下混凝土氯离子扩散、吸附的规律。此外,通过光学显微镜、SEM-EDAX、XRD等微观测试手段的运用并结合宏观测试结果,分析了混凝土在ASR-氯盐腐蚀协同作用下的破坏过程,探讨了NaCl加速碱硅酸反应的原因以及煤矸石延迟碱硅酸膨胀的机理。经系统研究影响混凝土ASR膨胀的各因素后得出结论:在一定范围内随水泥碱含量增加膨胀增大;高浓度氯盐溶液对混凝土ASR膨胀前期加速显著,后期低浓度氯盐溶液的加速作用更为突出;煤矸石的掺入能有效延迟和减缓混凝土ASR膨胀。碱硅酸反应导致的材料损伤发展有一定的特殊性,其损伤发展过程分为三个突出的阶段,即早期相对动弹迅速下降;临近失效状态相对动弹下降大大放缓甚至较长时间内保持不变;最后又以极其缓慢的速率发展至完全失效。在碱硅酸反应协同作用情况下混凝土氯离子扩散规律为:混凝土中Cl-的扩散速率并不与其损伤程度成正比。表观扩散系数随暴露时间增加成负指数减小,表面氯离子浓度随暴露时间增加线性增大。ASR存在情况下混凝土氯离子结合能力很小,究其原因主要是剩余C3A含量少、孔溶液pH值高、暴露环境温度高。经光学显微镜原位追踪混凝土裂缝扩展情况,推测ASR-氯盐腐蚀协同作用下混凝土损伤失效机理为:ASR凝胶在界面反应区或迁移过程中吸水膨胀,导致混凝土内部出现微裂纹,NaCl等其它侵蚀性介质的侵入进一步加剧了混凝土损伤。经广泛综合前人研究成果并结合本实验微观测试结果,提出Cl-与碱硅凝胶之间相互作用使孔溶液保持高碱度是氯盐加速ASR膨胀的主要原因,Friedel盐填充在ASR引发的微裂纹中也加剧了混凝土的破坏性膨胀。煤矸石抑制碱硅酸反应的机理主要是,内部结构致密阻碍了离子侵入,反应速率受扩散过程控制。

关键词：混凝土 ASR 氯盐腐蚀强度膨胀率相对动弹氯离子扩散损伤失效

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煤矸石对混凝土碱硅酸反应损伤的抑制作用

建筑材料学报 2008年第3期11卷 253-258页

作者：詹炳根孙伟沙建芳许仲梓东南大学材料科学与工程学院南京工业大学材料科学与工程学院江苏南京210018

在具有潜在碱硅酸反应(ASR)的混凝土中掺入煤矸石,测定了在单一碱(NaOH)作用以及在NaOH+NaCl耦合作用下混凝土膨胀率和相对动态弹性模量的变化,对比研究了掺与未掺煤矸石混凝土发生ASR损伤的过程与规律.结果表明,煤矸石对单一碱(NaOH)以... 详细信息

在具有潜在碱硅酸反应(ASR)的混凝土中掺入煤矸石,测定了在单一碱(NaOH)作用以及在NaOH+NaCl耦合作用下混凝土膨胀率和相对动态弹性模量的变化,对比研究了掺与未掺煤矸石混凝土发生ASR损伤的过程与规律.结果表明,煤矸石对单一碱(NaOH)以及NaOH+NaCl复合引起的混凝土ASR损伤均有较好的抑制作用.另外,就上述抑制作用的机理进行了分析.

关键词：混凝土碱硅酸反应煤矸石辅助性胶凝材料膨胀

用环境扫描电镜原位定量研究K-PS型地聚合物水泥的水化过程

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东南大学学报（自然科学版） 2003年第3期33卷 351-354页

作者：张云升孙伟林玮郑克仁沙建芳刘斯凤东南大学材料科学与工程系南京210096

应用环境扫描电镜原位定量追踪K PS型地聚合物水泥在相对湿度 80 %条件下水化产物生成—发展—演化的全过程 .实验结果表明 :在水化早期偏高岭土颗粒松散地堆积在一起 ,存在许多大空隙 ;随龄期的增长 ,生成了大量的海绵状胶体 ,积淀在... 详细信息

应用环境扫描电镜原位定量追踪K PS型地聚合物水泥在相对湿度 80 %条件下水化产物生成—发展—演化的全过程 .实验结果表明 :在水化早期偏高岭土颗粒松散地堆积在一起 ,存在许多大空隙 ;随龄期的增长 ,生成了大量的海绵状胶体 ,积淀在颗粒表层 ,并向外扩充 ;到后期颗粒被胶体厚厚包裹 ,大空隙被逐渐填满 ,基体变得比较致密 .通过能量散射X射线能谱分析(EDXA)发现随着水化的进行 ,n(K) /n(Al)不断增大 ,而n(Si) /n(Al)逐渐减小 ,水化 4h的n(K) /n(Al) =0 99,n(Si) /n(Al) =1 49.另外 ,在任何龄期均未出现形貌规则的结晶产物。

关键词： K-PS型地聚合物水泥水化过程环境扫描电镜原位定量研究

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粉煤灰地聚合物混凝土的制备、特性及机理

建筑材料学报 2003年第3期6卷 237-242页

作者：张云升孙伟沙建芳林玮郑克仁刘斯凤东南大学材料科学与工程系南京210096

利用粉煤灰作为配制地聚合物的一种基本Si Al质材料,以强度为指标寻求最佳地聚合物配比;为优化养护制度,采用了标准养护、蒸汽养护、压蒸养护3种养护制度,从中选出了最有利于发挥胶凝材料活性的养护制度.实验表明,当粉煤灰掺量为30%,80... 详细信息

利用粉煤灰作为配制地聚合物的一种基本Si Al质材料,以强度为指标寻求最佳地聚合物配比;为优化养护制度,采用了标准养护、蒸汽养护、压蒸养护3种养护制度,从中选出了最有利于发挥胶凝材料活性的养护制度.实验表明,当粉煤灰掺量为30%,80°C下蒸养8h时抗压和抗折强度达到最优,分别为32.2和7.15MPa.将最优的地聚合物胶结材制成混凝土,并对其抗氯离子渗透、抗冻融性能进行了研究,发现其具有非常优异的耐久性.利用红外、X射线衍射对地聚合物的形成机理及结构本质进行的分析发现,地聚合物在合成过程中SiO4对应的1086cm-1红外振动峰向低波数偏移,6配位Al也转化为4配位,最终形成无定形态的结构物质.

关键词：粉煤灰地聚合物混凝土制备蒸汽养护压蒸养护

用环境扫描电镜原位定量追踪K-PSDS型地聚合物混凝土界面区的水化过程

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硅酸盐学报 2003年第8期31卷 806-810页

作者：张云升孙伟林玮郑克仁沙建芳刘斯凤东南大学材料科学与工程系南京210096

应用环境扫描电镜(ESEM)原位定量追踪K-PSDS型(KOH激发合成的PSDS型)地聚合物水泥混凝土在相对湿度80％条件下界面区水化产物生成、发展和演化的过程。实验结果表明:界面区和基体区的ESEM形貌在水化早期差别较大,界面区存在许多大的空洞... 详细信息

应用环境扫描电镜(ESEM)原位定量追踪K-PSDS型(KOH激发合成的PSDS型)地聚合物水泥混凝土在相对湿度80％条件下界面区水化产物生成、发展和演化的过程。实验结果表明:界面区和基体区的ESEM形貌在水化早期差别较大,界面区存在许多大的空洞(50μm),而基体区颗粒分布均匀、密实;随龄期的增长,凝胶状产物在界面区空洞周缘淀积,并向外伸展,空洞逐渐被填满、湮没;到后期二者形貌基本没有太大区别,但通过能量散射分析(EDXA)发现界面区n(K)/n(Al)和n(Si)/n(Al)高于基体区,表明K和Si在界面区富集,从而造成胶凝产物化学组成的差异。另外,界面区在任何龄期均未出现尺寸规则的结晶产物,而仅生成了海绵状胶凝体。

关键词：地聚合物水泥界面区水化过程原位定量追踪偏高岭土

ESEM追踪K-PSDS型地聚合物水泥的水化

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建筑材料学报 2004年第1期7卷 8-13页

作者：张云升孙伟郑克仁林玮沙建芳刘斯凤东南大学材料科学与工程系江苏南京210096

应用环境扫描电镜原位定量追踪K PSDS型地聚合物水泥在相对湿度80%条件下水化产物生成—发展—演化的全过程.结果表明:在水化早期,偏高岭土颗粒松散地堆积在一起,存在许多大空隙;随着龄期的增长,生成的大量海绵状胶体积淀在颗粒表层,并... 详细信息

应用环境扫描电镜原位定量追踪K PSDS型地聚合物水泥在相对湿度80%条件下水化产物生成—发展—演化的全过程.结果表明:在水化早期,偏高岭土颗粒松散地堆积在一起,存在许多大空隙;随着龄期的增长,生成的大量海绵状胶体积淀在颗粒表层,并向外扩充;到了后期,颗粒被胶体厚厚包裹,空隙被填满,基体变得非常致密.通过能量散射分析(EDXA)发现,随着水化的进行,K2O与Al2O3,SiO2与Al2O3的摩尔比逐渐减小,最终产物的这两个比值分别为1.28,6.54,接近理论值.另外,在任何龄期均未出现外形规则的结晶产物,而仅生成了一种均匀的海绵状胶体.

关键词： K-PSDS型地聚合物水泥水化高岭土环境扫描电镜原位定量追踪