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1、浅谈公路混凝土的微观结构和性能关系以及测试技术,研究意义,近年来，基于我国国情，混凝土发展十分强劲，同时道路混凝土技术发展快速，尤其是强度及耐久性等宏观路用性能研究己成为关注的热点，研究成果不断涌现，工程应用实例也为数不少。但是，对道路混凝土宏观路用性能劣化与微观结构变化之间关系的研究尚少，因而无法从本质上揭示道路混凝土衰变与破坏的机理。因而接下来研究这个方向具有很好的实用价值。,微观结构影响了什么？,道路混凝土孔结构测试方法及选定,压汞法,1.优点：MIP法特别是高压汞测孔法是目前应用最多且最有效的孔结构测试方法，并广泛应用于测量水泥基材料孔结构的研究，对硬化水泥浆和砂浆的孔结构参数(如孔隙
2、率、孔径尺寸和孔径分布)等己取得了很多成果。压汞法所测量的孔径范围较宽，从几个pm到几nm范围内的孔都可以用该方法进行测量。压汞法给出的信息是一个非常完整的孔分布，可以对水泥石的孔有一个清晰全面的认识。压汞试件制作简单，易于处理。压汞法试验耗时短，试验精度较高。2.实验器材Autoscan 60水银压汞仪（10（-4）-150um）,3.基本原理 依据水银对固体表面的不可湿润性，当把水银用一定压力压入毛细管时必须克服毛细管阻力，其压力与毛细管半径有关，压入水银的体积则为孔体积。因此，可通过测定压力与水银压入量来获得孔径与孔体积之间的关系，从而得出被测混凝土孔结构各参数。压汞试验所得到的直接结果
3、为不同孔径范围所对应的孔隙量，进一步计算可得到孔隙率、临界孔径、平均孔径、最可几孔径等孔结构参数。4.样品要求 56d龄期的试样，取样时采用普通切割机粗略切取小块试样，然后通过砂纸简单打磨成圆球状，无需复杂的操作程序。打磨后将试样浸泡在酒精巾使之停止水化，烘干后置入干燥小瓶，以供测孔试验使用。,道路混凝土气孔结构测试方法,直线导线法：1.基本原理：在试样中取任意直线，气孔在此直线上所截取线段长度的总和与此直线全长的比值，即为气孔在试样中的体积含量。2.步骤：该法首先用物镜测微尺校准目镜微尺刻度，然后在观测面两端贴导线间距标志，使选定的导线长度平均分布在观察范围内，调整观测面位置，运用目镜测微尺
4、进行定量测量。从第一条导线开始观察，分别记录视域中气孔的数量、测微尺所截取的每个气孔的弦长刻度值及所截取的气孔截面直径。,孔结构与混凝土强度的关系,发展历程：1.1896年，法国的Feret首先提出了“混凝土强度与孔隙率的经验关系”,如下公式,2.到了20世纪60年代，美国的TCPowers基于自己对水泥石结构的假设及大量试验结果，将水泥的主要水化产物(凝胶)考虑进来，提出了反映水泥石强度与其孔隙率关系的胶空比公式,3.1979年，瑞典学者TCHansen以TCPowers的试验数据及假设基础为依据，建立了水泥石与混凝土的强度组合模型，即以下公式,可见上述四个研究都表明了孔结构对强度均有一定的
5、影响,4.在1980年第七届国际水泥化学会议上，Jamber指出：,1)不同水化产物，即使固相、孔隙率相同，抗弯拉强度可能相差很大，并将其归因于不同孔径分布所致。2)孔隙率相同时，孔径越小强度越高,注：孔分为四个区段：200nm以上的多害孔区段；100200nm之间的有害孔区段；20100nm之间少害孔区段；20nm以下的无害孔区段。,1.道路混凝土的磨耗量随着总气孔率的增加而增大，二者呈正比关系,孔结构与混凝土耐磨性的关系,2.平均孔径与磨耗量之间的相关性显著，磨耗量随着平均孔径的增大而 增高，因此平均孔径是从细观方面评价混凝土耐磨性的主要指标之一。,孔结构与混凝土抗渗性的关系,1.选择氯离
6、子抗渗性(电通量)作为道路混凝土抗渗性的评价指标,总气孔率与电通量的关系,孔结构与混凝土抗冻性的关系,1.道路混凝土的微观结构与抗冻性有着密切的联系，冻融破坏之所以发生，主要因为混凝土是一种由水泥砂浆及粗骨料组成的多孔复合材料。2.欧洲混凝土耐久性委员会的研究表明，混凝土中的孔分布越均匀，其抗冻性越好。在冰冻产生膨胀压力时，孔径分布均匀时能够承受较大的膨胀压力，分布不均匀时则易出现应力集中而导致混凝土破坏。,道路混凝土是一种微观结构和力学性能都非常复杂的工程材料，而且应用比较广泛，人们经过多年的研究至今尚有很多问题未弄清。因而急需一种新的工具投入到研究混凝土领域中，以致促进对混凝土的微观结构和性能关系的研究，以致最后投入到实际工程中，提高我国各级公路和城市道路的质量，延长其使用年限，节约成本。,未来的展望,谢谢！,
