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本文以南京三桥的研究课题为依托,对清水混凝土的工作性、物理力学性能、
耐久性能进行了系统实验研究,通过与微观结构测试相结合。应用材料组成、
结构与性能的规律,着重对其表观质量的提高进行研究,并结合工程应用,提
出高表观质量清水能混凝土配制的设计原则与技术路线,为清水混凝土的设计、
施工的应用提供了重要的理论与技术支持。
通过对影响混凝土工作性、力学性能、耐久性、经济性的因素分析,指出混
凝土化学外加剂的兼容性、体积稳定性、耐侵蚀能力是清水混凝土配制的关
键.提出了清水混凝土配制原则和技术路线。
在研究了化学外加剂、矿物掺合料与水泥兼容匹配关系的基础上,指出不同
矿物掺合料对混凝土的体积稳定性(热稳定性、化学收缩、干缩、开裂敏感性)
的影响不同。粉煤灰掺量达到30%,矿粉在40%~60%改善体积稳定性,而硅灰
恶化了体积稳定性。氯离子侵蚀是影响混凝土结构安全性最重要因素之一,不
掺加任何矿物掺合料,氯离子渗透电量一般大于2000库仑;粉煤灰掺量在30
%~40%,渗透电量达到800库仑;矿粉掺量在60%左右,渗透电量达到500
库仑。并具有较高的综合性能:硅灰可以改善混凝土氯离子渗透能力,但恶化
了混凝土工作性。同时粉煤灰、硅灰还可以抑制硫酸盐侵蚀及碱集料反应;此
外,分析了混凝土中含气量、胶凝材总量等与混凝土抗冻性的关系。并且,根
据相应影响因素对混凝土耐久性寿命进行了预测。
应用SEM、MIP等测试手段,研究清水混凝土组分、内部结构与各种性能
之间的影响规律,矿物掺合料的活性、填充等效应,降低了混凝土结构孔隙率,
细化了孔径,减小了CH晶粒尺寸及定向结晶几率,从而改善界面薄弱过渡区结
构。
将试验研究结果运用到南京第三长江大桥的桥墩施工的分析中,提出用外掺
料和外加剂提高其表观质量,同时对由此而产生的质量问题进行研究。
关键词:清水混凝土;矿物掺合料;体积稳定性;耐久性;表观质量