电致固化作为一种新型养护方式具有早期强度形成快、操作简单、强度损失小等优点，为冬季施工养护提供了一种新的途径。本课题研究了不同导电相对新拌水泥砂浆电学性能和发热性能的影响，并研究电致固化对水泥砂浆各项力学性能及微观特征的影响。同时，研究了导电水泥砂浆在电致固化作用下的耐久性能，从最普遍的毛细吸水和碳化入手，对吸水和碳化的机理以及传输机制进行了研究，并且考虑受冻和电致固化对水分和气体传输的影响。主要研究内容及成果如下： 首先，对导电水泥砂浆的配合比和制备工艺进行了研究，通过试验确定了试件的制备工艺，保证不同导电相在基体内部的分散性，为构筑均匀的导电网络提供保障；通过一系列实验对新拌水泥砂浆的电阻率和强度的影响因素进行分析，包括搅拌工艺、导电相掺量和水灰比等，明确导电水泥砂浆的基础配合比。通过对比试验确定电致固化实验的加载功率为30W，对电致固化过程中导电网络演变过程进行研究，确定了导电网络的优化方案。 研究了超低温环境下电致固化试件与标准养护条件下试件的力学性能的发展规律，明确电致固化加快水泥砂浆早期强度形成，防止试件受冻结冰的特点。同时研究了超低温环境下电致固化水泥砂浆试件的孔结构和水化产物，分别进行扫描电镜分析（SEM）、氮吸附测试（BET）、差式扫描量热法和热重分析（DSC-TG），测试结果显示电致固化能够使水泥砂浆试件具备更加致密的微观结构，影响力学性能和耐久性能的毛细孔隙更少。 接下来，研究了电致固化导电水泥基材料在达到受冻临界强度后经过负温养护再转正温后，对长期的力学性能、耐久性能和微观结构的影响，并与标养试件进行了比较，结果表明当水泥砂浆达到设计受冻临界强度后，即使受冻28d，其强度恢复率仍然在95%以上，并且在同样的受冻时间下，电致固化养护试件的力学性能、耐久性能和微观结构均表现出优于标养试件，这说明电致固化试件具有良好的抗冻性能。 最后，研究了负温电致固化水泥砂浆内部水分的迁移机理，建立了吸水模型，并对电致固化试件进行了水分分布的预测；对现有的碳化模型进行了改进，考虑了电致固化和低温的影响，对受冻条件下电致固化试件的碳化深度进行了预测，结果符合实验实测值。

哈尔滨工业大学

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