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土木与环境工程学报（中英文） 2024年第3期46卷 180-188页

作者：张戎令于博郭海贞兰州交通大学土木工程学院兰州 730070 兰州交通大学道桥工程灾害防治技术国家地方联合工程实验室兰州 730070 兰州交通大学土木工程学院兰州 730070

通过对比负温养护、标准养护条件下5种不同含气混凝土试块在不同龄期下的抗压强度值及内部孔结构,分析持续负温(-5℃)养护条件下含气混凝土抗压强度的发展规律,针对持续负温(-5℃)养护条件,对少害孔的范围进一步明确;并从混凝土内部孔... 详细信息

通过对比负温养护、标准养护条件下5种不同含气混凝土试块在不同龄期下的抗压强度值及内部孔结构,分析持续负温(-5℃)养护条件下含气混凝土抗压强度的发展规律,针对持续负温(-5℃)养护条件,对少害孔的范围进一步明确;并从混凝土内部孔隙分布状况对引气类混凝土普遍存在的强度缺失进行研究.试验结果表明:持续负温(-5℃)条件养护对含气混凝土抗压强度的增长有明显的抑制作用,相同引气剂掺量下混凝土试块强度均小于标准养护试块的强度;同种养护条件下,受引气剂影响,混凝土的强度与引气剂掺量间均呈现负相关;在负温养护环境条件下,实验中设置的最高掺量(0.2%引气剂掺量组别)含气混凝土结构整体密实性因浆体内部孔隙数量的增加而减弱,对混凝土自身的强度有一定影响,但引气剂的加入对负温环境混凝土的抗冻作用不可忽视.为了分析负温环境与引气剂掺量之间的平衡性,通过对含气混凝土在不同养护条件下孔结构发展规律的研究,在保证含气混凝土抗压强度劣化程度低、孔径结构相对优化的前提下,明确了负温(-5℃)条件下含气混凝土引气剂的最优掺量.

关键词：含气混凝土引气剂负温养护抗压强度孔结构

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负温养护下磷酸镁水泥基材料研究现状

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河南建材 2024年第4期 31-33页

作者：朱永升华北水利水电大学 450000

随着基础工程建设持续推进,特别是在寒冷地区冬季施工,材料性能必将受到不同程度影响。磷酸镁水泥基材料具有优越的低温性能,因此收到了建筑行业的关注。文章整理了负温养护下不同材料类型磷酸镁水泥基材料的性能,并研究了有益组分对磷... 详细信息

随着基础工程建设持续推进,特别是在寒冷地区冬季施工,材料性能必将受到不同程度影响。磷酸镁水泥基材料具有优越的低温性能,因此收到了建筑行业的关注。文章整理了负温养护下不同材料类型磷酸镁水泥基材料的性能,并研究了有益组分对磷酸镁水泥基材料的影响,旨在磷酸镁水泥基材料在建筑行业中的应用为提供理论依据。

关键词：磷酸镁水泥负温养护材料类型有益组分

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负温养护下水化硅酸钙晶种对混凝土抗压强度的影响

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铁道建筑 2022年第4期62卷 150-153页

作者：郑新国郁培云段林锋李书明张驰邓青山中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道技术国家重点实验室北京100081 中铁上海工程局集团第七工程有限公司上海710061

负温环境下混凝土施工,若添加盐类防冻剂易导致混凝土后期强度降低、耐久性不足等问题。本文对比分析了正温养护、负温养护、正负温交替养护下不同掺量水化硅酸钙晶种对不同强度等级混凝土抗压强度的影响规律。结果表明:正温养护、负温... 详细信息

负温环境下混凝土施工,若添加盐类防冻剂易导致混凝土后期强度降低、耐久性不足等问题。本文对比分析了正温养护、负温养护、正负温交替养护下不同掺量水化硅酸钙晶种对不同强度等级混凝土抗压强度的影响规律。结果表明:正温养护、负温养护下掺入晶种均可提高不同强度等级混凝土抗压强度,且混凝土强度等级越低抗压强度最大提升比例越高;负温养护下掺入晶种后抗压强度最大提升比例高于正温养护;正负温交替养护时混凝土抗压强度低于正温养护,且低强度等级混凝土抗压强度损失更大,掺入晶种可降低负温养护对混凝土造成的抗压强度损失,且高强度等级混凝土抗冻能力更强。

关键词：工程材料水化硅酸钙晶种试验研究混凝土负温养护早强作用强度等级抗压强度

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恒定负温养护下复合胶凝材料的水化程度研究

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混凝土 2023年第4期 7-11,16页

作者：刘源王起才代金鹏章鑫毕瑞枭王坚强兰州交通大学道桥工程灾害防治技术国家地方联合工程实验室甘肃兰州730070 兰州交通大学甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室甘肃兰州730070

为研究水泥-矿粉复合胶凝材料在恒定负温养护环境下的水化程度规律,采用10%、20%、30%的矿粉等量替代硅酸盐水泥,在-5、-10℃负温环境下恒定养护,进行复合胶凝材料在各个龄期的水化热测定、物相分析和热重分析,计算了各龄期的水化程度,... 详细信息

为研究水泥-矿粉复合胶凝材料在恒定负温养护环境下的水化程度规律,采用10%、20%、30%的矿粉等量替代硅酸盐水泥,在-5、-10℃负温环境下恒定养护,进行复合胶凝材料在各个龄期的水化热测定、物相分析和热重分析,计算了各龄期的水化程度,并用CEMHYD 3D模型进行水化模拟用以与试验数据相互对比、验证。结果表明:在恒定负温养护条件下,掺入矿粉可以提高复合胶凝材料水化前期的水化程度,对应于不同的养护温度,矿粉掺量存在相应的最优掺量;CEMHYD 3D模型可以较好得模拟负温养护条件下复合胶凝材料的水化进程,但对矿粉水化反应的模拟有些许偏差。

关键词：负温养护矿粉计算机模拟水化程度

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负温养护对混凝土微观结构的影响

负温养护对混凝土微观结构的影响

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作者：江守恒朱卫中单星本池波黑龙江省寒地建筑科学研究院

采用压汞测孔法、扫描电镜形貌观察等微观试验手段,研究了在不同低负温条件下进行早期养护的混凝土的孔径分布和微观结构,及其抗压强度随龄期发展变化情况,探讨养护条件对混凝土微观结构与长期宏观力学性能的影响。结果表明:早期养护温... 详细信息

采用压汞测孔法、扫描电镜形貌观察等微观试验手段,研究了在不同低负温条件下进行早期养护的混凝土的孔径分布和微观结构,及其抗压强度随龄期发展变化情况,探讨养护条件对混凝土微观结构与长期宏观力学性能的影响。结果表明:早期养护温度越低,水泥石初始结构越疏松,养护的混凝土,转标准养护28d后>200nm孔含量几乎与持续标准养护28d混凝土相当,抗压强度亦接近。但早龄期在-10℃和-15℃条件下养护的混凝土中大孔含量仍略高于持续标准养护混凝土,抗压强度相对略低。

关键词：负温养护混凝土孔结构抗压强度

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混凝土的负温养护

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建筑技术 1983年第10期 61-63页

作者：崔静忠黑龙江省低温建筑研究所

一、混凝土的负温养护及其过程按现行钢筋混凝土工程施工及验收规范中第266条关于混凝土冬期施工气温的规定,当昼夜间的室外气温最低温度为3～0℃时,混凝土可用热水搅拌,并从将已浇注结构的外露部分加以覆盖时起,即作为负温养护。混凝... 详细信息

一、混凝土的负温养护及其过程按现行钢筋混凝土工程施工及验收规范中第266条关于混凝土冬期施工气温的规定,当昼夜间的室外气温最低温度为3～0℃时,混凝土可用热水搅拌,并从将已浇注结构的外露部分加以覆盖时起,即作为负温养护。混凝土的负温养护应包括蓄热法养护和掺防冻外加剂负温混凝土综合蓄热法养护。当然也包含混凝土的早期受冻及处于冻结状态下的养护过程。负温养护的实质是在介质温度为负温度的自然条件下,创造正温养护环境,使混凝土获得凝结硬化过程。根据混凝土养护工艺原理,负温养护对混

关键词：混凝土防冻外加剂强度规律早期受冻无机非金属材料负温养护预养期

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纳米二氧化硅对早期负温混凝土力学性能的影响

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科学技术与工程 2022年第19期22卷 8446-8451页

作者：刘中坤王正君朱文情陈茜黑龙江大学寒区水利工程重点实验室哈尔滨150006 黑龙江大学水利电力学院哈尔滨150006 中国矿业大学力学与土木工程学院徐州221116

为降低负温给混凝土结构带来的性能损失,在添加定量防冻剂的基础之上添加低掺量纳米二氧化硅,研究其不同掺量对早期负温养护混凝土工作性能、微观结构及其抗压强度的发展变化情况,并通过二次曲线回归分析,建立各龄期不同掺量抗压强度预... 详细信息

为降低负温给混凝土结构带来的性能损失,在添加定量防冻剂的基础之上添加低掺量纳米二氧化硅,研究其不同掺量对早期负温养护混凝土工作性能、微观结构及其抗压强度的发展变化情况,并通过二次曲线回归分析,建立各龄期不同掺量抗压强度预测回归关系式。结果表明,纳米二氧化硅可以有效改善早期负温养护混凝土微观水化结构,宏观上表现为力学性能的提高,综合考虑最佳掺量为1.5%,并且回归分析所得到的抗压强度预测值与实验结果能够较好契合。

关键词：纳米二氧化硅改性混凝土负温养护微观形貌抗压强度回归分析

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防冻剂对C50 T梁混凝土耐久性的影响研究

防冻剂对C50 T梁混凝土耐久性的影响研究

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作者：晏茂豪重庆交通大学

学位级别：硕士

T梁混凝土是桥梁上部结构重要的组成部分,其性能的优劣直接影响到桥梁的服役寿命。防冻剂可使混凝土水化反应在负温环境下继续进行,避免混凝土遭受早期冻害。本文依托新疆喀喇昆仑地区桥梁结构项目,针对高原地区桥梁结构混凝土耐久性较... 详细信息

T梁混凝土是桥梁上部结构重要的组成部分,其性能的优劣直接影响到桥梁的服役寿命。防冻剂可使混凝土水化反应在负温环境下继续进行,避免混凝土遭受早期冻害。本文依托新疆喀喇昆仑地区桥梁结构项目,针对高原地区桥梁结构混凝土耐久性较差的问题,以C50 T梁混凝土为研究对象,制备出一种适用于变负温交替环境下的高耐久性防冻混凝土。本文的主要研究内容与结论如下:(1)本文采用JB-1、HD型两种防冻剂制备C50防冻混凝土,在分析防冻剂作用机理的基础上,研究两种防冻剂及三个掺量对混凝土工作性及水化热的影响规律。结果表明,随着防冻剂掺量增加,混凝土流动性增大,保水性降低,水化热增大;JB-1型防冻剂的水化放热速率快于HD型防冻剂。(2)设计了标准养护、变负温养护、恒负温养护三种养护制度,研究不同养护制度下两种防冻剂及不同掺量对C50混凝土3d、7d、28d不同龄期抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量的影响。研究表明,在相同条件下JB-1型防冻剂对混凝土强度的影响比HD型防冻剂的大;在标准养护下,JB-1、HD型两种防冻剂的最佳掺量为1%;变负温养护下防冻剂掺量1.5%时两种防冻混凝土28d抗压强度均可达到60MPa以上,满足C50的要求,28d抗压弹性模量可达到3.5×10MPa以上,达到C50T梁混凝土的要求;恒负温养护下不同配合比的防冻混凝土28d强度均较低,是标准养护强度的75%～80%。(3)通过对标准养护和变负温养护的C50混凝土进行快速冻融循环、抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子渗透、抗冻融-硫酸盐耦合、干燥收缩试验,研究两种防冻剂及不同掺量对混凝土耐久性的影响,揭示不同防冻剂对混凝土耐久性的作用原理。结果表明,掺JB-1型防冻剂的混凝土各项耐久性能均优于掺HD型防冻剂的混凝土;随两种防冻剂掺量增加,混凝土的抗冻性及抗冻融-硫酸盐耦合能力均提高,混凝土干燥收缩增大,其内部原始微裂缝延伸扩展,对混凝土抗硫酸盐侵蚀性、抗氯离子渗透性会起到劣化作用;高原地区C50T梁混凝土中JB-1型防冻剂合理掺量为1.5%。(4)采用SEM、NMR微观试验研究防冻混凝土的微观结构,观察到变负温养护下的防冻混凝土中,絮状C-S-H凝胶可以与针状AFt及片状Ca(OH)形成较为致密的结构,降低孔隙率,改善混凝土孔径分布;基准混凝土中C-S-H凝胶较少,水化产物间的孔隙较大,结构相对疏松。合理的防冻剂掺量对提高混凝土耐久性有一定的作用。

关键词：负温养护防冻剂防冻混凝土耐久性能微观结构

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负温与持续荷载作用下机制砂混凝土耐硫酸盐腐蚀性能研究

负温与持续荷载作用下机制砂混凝土耐硫酸盐腐蚀性能研究

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作者：毕瑞枭兰州交通大学

学位级别：硕士

随着"一带一路"合作倡议和国家"西部大开发"战略的实施,西北地区各级公路和铁路建设的重要性日益突出。此外,我国西部地区存在大量的冻土、盐湖及盐渍土区域,该区域特殊的地质、气候条件决定了公路、铁路等工程结构需要具有强大的适应... 详细信息

随着"一带一路"合作倡议和国家"西部大开发"战略的实施,西北地区各级公路和铁路建设的重要性日益突出。此外,我国西部地区存在大量的冻土、盐湖及盐渍土区域,该区域特殊的地质、气候条件决定了公路、铁路等工程结构需要具有强大的适应能力。混凝土结构需要在低负温养护环境中具有良好的力学性能和抗腐蚀能力以满足结构承载力及服役寿命要求。因此,研究石粉含量、不同养护条件对机制砂混凝土力学性能及抗硫酸盐腐蚀耐久性的影响规律,并根据相关关系建立寿命预测模型,对西北地区混凝土配合比设计具有重要的参考意义。以西北冻土地区钻孔灌注桩混凝土为研究对象,通过设置不同养护环境、配合比混凝土对照组,来分析-5℃养护、施加10%极限压应力荷载、石粉含量对混凝土强度发展规律及抗硫酸腐蚀性能的影响。论文主要研究内容及成果如下:(1)通过进行强度发展阶段试验发现:对于相同配合比混凝土,在负温与持续荷载作用下养护31 d、标养与持续荷载作用下养护21 d后均可以达到标准养护28d强度值,即达到等强度。此外通过对比等强度混凝土的孔隙结构发现,相同配合比混凝土在达到等强度后其孔隙结构并不相同,即各个混凝土初始缺陷不同,定义了混凝土孔隙率因子C与分形维数因子C来描述混凝土初始缺陷。(2)在硫酸盐腐蚀试验中,运用混凝土质量变化、动弹性模量、抗压强度、硫酸盐腐蚀深度四个指标来从宏观的角度分析各组混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能的强弱。分析数据发现:在养护阶段对混凝土施加10%极限压应力荷载可以提高混凝土抗硫酸盐腐蚀的能力;经过20℃养护后的混凝土其抗硫酸盐腐蚀能力更强;5%、10%、15%三种石粉含量混凝土的抗硫酸盐腐蚀能力中10%石粉含量混凝土最强,5%石粉含量混凝土次之,15%石粉含量混凝土最差。(3)通过分析混凝土孔隙率因子、分形维数因子与硫酸盐腐蚀阶段中各宏观性能的变化情况,发现混凝土初始缺陷因子与腐蚀阶段混凝土抗压强度、质量变化率、相对动弹模具有良好的相关性,故基于混凝土初始缺陷因子建立了混凝土抗压强度、质量变化、动弹性模量的预测模型,即根据浸泡前混凝土初始缺陷即可预测混凝土宏观指标的变化情况。(4)在等强度混凝土硫酸盐腐蚀阶段时使用低磁场核磁共振设备测试了混凝土的孔隙结构。通过分析混凝土孔隙结构的变化规律发现各组混凝土孔隙率随着腐蚀龄期的增加呈现先下降后上升的趋势,混凝土最可几孔径随着侵蚀龄期的增加呈现先减小后增大的趋势。通过各种横向对比发现:三种石粉含量的混凝土在相同腐蚀龄期时,15%石粉含量混凝土孔隙率最大,5%石粉含量混凝土次之,10%石粉含量混凝土最低;在相同腐蚀龄期时,-5℃养护混凝土孔隙率大于20℃养护混凝土,并且-5℃养护混凝土最可几孔隙也大于20℃养护混凝土;在相同腐蚀龄期时,与养护阶段施加10%持续荷载混凝土孔隙率相比,养护阶段不施加持续荷载混凝土孔隙率要更大。(5)运用Wiener退化模型预测了混凝土寿命。经过计算发现各配合比混凝土在室内腐蚀环境下寿命分布在2400 d～3300 d之间,并通过两两对比发现前期施加10%极限压应力持续荷载养护能够延长混凝土平均寿命207 d;混凝土经过持续-5℃养护会造成其平均寿命缩短535 d;与石粉含量为10%的混凝土相比,石粉含量为5%时混凝土平均寿命要少131 d,石粉含量为15%时混凝土平均寿命要少251 d。(6)保证混凝土腐蚀机理相同的条件下,计算出硫酸盐浓度和腐蚀温度差异造成的腐蚀速率差异。预测了混凝土在-5℃、硫酸盐含量为17000 mg/kg腐蚀环境中的寿命,分析了石粉含量、养护温度、施加持续荷载因素对现场服役混凝土寿命带来的影响,并根据混凝土初始缺陷的不同,建立了具有一定适用范围的基于分形维数因子和孔隙率因子的现场混凝土寿命预测模型。

关键词：负温养护持续荷载作用机制砂混凝土硫酸盐腐蚀寿命预测

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-3℃养护下钻孔灌注桩等强度混凝土微观性能演变规律研究

-3℃养护下钻孔灌注桩等强度混凝土微观性能演变规律研究

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作者：王天双兰州交通大学

学位级别：硕士

随着我国经济建设的高速发展,我国对于交通运输的要求越来越高,不仅要在造价上经济实惠,还要在安全质量上得到保证。混凝土作为道路交通的主要建筑材料而广泛应用,但是,我国北方地区冬季寒冷,尤其青藏地区道路沿线平均低温为03.5℃,地... 详细信息

随着我国经济建设的高速发展,我国对于交通运输的要求越来越高,不仅要在造价上经济实惠,还要在安全质量上得到保证。混凝土作为道路交通的主要建筑材料而广泛应用,但是,我国北方地区冬季寒冷,尤其青藏地区道路沿线平均低温为03.5℃,地基多为冻土区,道路为了跨越冻土区而多采用钻孔灌注桩基础的桥梁,因此钻孔灌注桩的混凝土多为在负温环境下养护。由于混凝土为负温养护,为了提高混凝土的抗冻性能,混凝土通常采用引气混凝土,但是仅为提高混凝土的抗冻性而忽略混凝土的抗压强度,势必会为工程安全带来隐患。基于这个问题,本试验采用不同水胶比(0.28、0.32、0.36、0.40)和不同引气剂掺量(0、0.05%、0.08%、0.12%)的混凝土作为研究对象,采用标准养护和负温(-3℃)养护两种养护方式探究混凝土的抗压强度和孔隙结构演变规律,其中混凝土抗压强度采用立方体抗压强度,孔隙结构采用多功能微结构分析与成像系统(核磁共振)与压汞试验测量,水化程度采用同步热分析试验得出,并对两种养护方式的混凝土抗压强度和孔隙结构进行对比。混凝土抗压强度研究结果表明,负温(-3℃)养护下,混凝土抗压强度随着龄期逐渐增长,但是都存在一定的“龄期滞后”现象,负温环境使得混凝土抗压强度发展缓慢;混凝土的抗压强度随着引气剂掺量的增大而减小,同一龄期时混凝土的抗压强度随着水胶比的增大而减小,这与标准养护的混凝土抗压强度增长规律相似;两种养护条件下混凝土的抗压强度对比,负温(-3℃)环境抑制混凝土抗压强度的发展,所以负温混凝土需要延长养护龄期,才可达到等抗压强度,两种养护方式下,混凝土达到等抗压强度的龄期相同,混凝土达到等抗压强度强度的龄期为35d,所以负温对于混凝土抗压强度的影响作用程度基本相同。混凝土达到等抗压强度,本文以孔隙结构和水化程度两方面探究了两种养护方式下混凝土的差异性,孔隙结构以核磁共振和压汞试验探究得到,两种养护方式下,混凝土的孔隙结构随着养护龄期是逐渐优化的,引气剂掺量越大,混凝土的孔隙结构越差;负温混凝土虽然可以达到等抗压强度,但是孔隙结构并未达到相似,负温(-3℃)养护的混凝土孔隙结构劣于标准养护的混凝土,主要表现为负温养护下孔径较大、大孔较多。水化程度通过同步热分析试验以氢氧化钙和化学结合水含量表征水泥的水化程度,结果表明负温(-3℃)水泥浆体的水化程度均低于标准养护的水泥浆体。以上结果均表明负温养护的混凝土性能差于标准养护的混凝土,因此,对于负温养护混凝土需要采取相应的措施减小影响。

关键词：负温养护抗压强度孔结构水化程度

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