不同养护条件下混凝土抗压强度和抗碳化性能的研究

摘要

由于施工养护不到位造成中低强度等级掺矿物掺合料配制的混凝土（以下称为现代混凝土）存在各种病害，其中以现代混凝土抗碳化性能差、耐久寿命短的工程案例最为普遍。提高中低强度等级混凝土的耐久性，从而延长建筑物使用寿命，符合国家可持续发展和节能减排的战略举措。
　　 本文围绕各种养护温度、养护湿度及早期标准养护时间，并与标准养护条件进行对比，研究了养护条件对中低强度等级混凝土抗压强度的影响规律；研究了在加速碳化的实验条件下养护条件对混凝土抗碳化性能的影响规律。采用测定化学结合水量、SEM和MIP等微观测试方法研究了其中的影响机制。
　　 对中低强度等级混凝土抗压强度的研究表明：适当的养护湿度是保证混凝土抗压强度持续增长的必要条件；养护湿度为55％时，混凝土抗压强度随温度的升高而增加；混凝土在干冷（T为10℃，RH为55％）或干热（T为35℃，RH为55％）气候下施工时，为使其抗压强度达到设计强度等级（C25）的要求，保湿养护时间应不少于7d或应保湿养护1d～3d。与基准混凝土（即胶凝材料仅为水泥）相比，现代混凝土在养护湿度95％下小孔含量多；然而，干冷气候下，现代混凝土的掺合料活性效应不能充分发挥，导致浆体孔结构不致密；混凝土进入干冷气候条件前增加其早期标准养护时间可使孔结构获得改善。
　　 对中低强度等级混凝土抗碳化性能的研究表明：随着养护湿度由55％增至95％，混凝土抗碳化性能提高，现代混凝土与基准混凝土之间的抗碳化性能差距缩小，甚至要优于基准混凝土。养护湿度55％时，混凝土养护温度由10℃提高到35℃，在一定程度上可弥补低养护湿度对抗碳化性能的不利影响。随着早期标准养护时间由1d增至28d，混凝土的碳化系数由8．78～21．30的范围下降到5．13～5．62的范围，且现代混凝土碳化系数的降幅要大于基准混凝土，掺合料掺量高的混凝土降幅要大于掺量低的混凝土。混凝土在干冷或干热气候下施工时，为使其碳化寿命达到50年，基准混凝土应有11．2d，现代混凝土应有11．1d～14．5d的早期标准养护时间或基准混凝土应有10．1d，现代混凝土应有9．3d～16．7d的早期标准养护时间。掺合料的加入虽然减少了混凝土CH量，但在养护湿度95％的条件下其通过对混凝土孔结构的改善弥补了CH量下降的不利影响，其抗碳化性能与基准混凝土相当。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 混凝土的组成及养护条件对强度的影响

1.2.1 混凝土的组成对其强度的影响

1.2.2 养护条件对混凝土强度的影响

1.3 混凝土的组成及养护条件对其抗碳化性能的影响

1.3.1 混凝土的碳化机理与危害

1.3.2 混凝土抗碳化性能的表示方法

1.3.3 影响混凝土抗碳化性能的因素

1.4 论文的研究目的和意义

1.5 论文的研究内容

第二章 实验材料与方法

2.1 原材料

2.2 混凝土配合比

2.3 混凝土的养护制度

2.4 实验设备和方法

2.4.1 混凝土抗压强度和抗碳化性能的检测

2.4.2 混凝土浆体pH的测定方法

2.4.3 微观测试方法

第三章 养护条件对不同组成的混凝土抗压强度的影响

3.1 引言

3.2 实验结果与讨论

3.2.1 养护湿度对混凝土抗压强度的影响

3.2.2 养护湿度较低条件下养护温度对混凝土抗压强度的影响

3.2.3 早期标准养护时间的不同对混凝土抗压强度的影响

3.3 养护条件影响混凝土抗压强度的原因分析

3.3.1 养护条件对混凝土孔结构的影响

3.3.2 化学结合水和SEM分析

3.4 本章小结

第四章 养护条件对不同组成的混凝土抗碳化性能的影响

4.1 引言

4.2 实验结果与讨论

4.2.1 养护条件对混凝土浆体的pH值影响

4.2.2 养护湿度对混凝土碳化性能的影响

4.2.3 养护温度对混凝土碳化性能的影响

4.2.4 早期标准养护时间对混凝土碳化性能的影响

4.3 不同养护条件下混凝土的抗碳化耐久性寿命预测

4.3.1 混凝土碳化模型的选择

4.3.2 自然碳化条件下混凝土碳化深度及寿命的预测

4.4 干冷和干热气候确保混凝土抗碳化寿命所需的早期标准养护时间

4.4.1 数据处理和分析

4.4.2 混凝土的所需早期标准养护时间

4.4.3 讨论

4.5 导致混凝土抗碳化性能变化的原因分析

4.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢