矿物掺合料对胶凝材料水化热影响试验研究

文中研究了粉煤灰、矿粉这两种常用掺合料不同掺量条件下对胶凝材料水化放热的影响。研究结果表明,随着掺合料取代率的提高,胶凝材料不同龄期的水化放热量逐渐降低,当取代率超过30%时,可以显著降低胶凝材料的水化热;相同取代率条件下,粉煤灰降低水化热的效果好于矿粉,复掺时介于两者之间,在大体积混凝土配合比设计中,优先使用优质粉煤灰,或粉煤灰和矿粉复掺使用,更有利于降低混凝土的水化温升。     

低掺量高性能矿物掺合料对水泥基材料性能的影响

研究一种低掺量高性能矿物掺合料对水泥基材料性能的影响,包括混凝土工作性、力学性能和电通量,胶凝材料水化程度和水化产物微观结构,结果表明高性能矿物掺合料对混凝土工作性无显著影响,在增加混凝土抗压强度的同时可显著降低混凝土电通量;高性能矿物掺合料水化活性高于矿粉和粉煤灰;高性能矿物掺合料可显著细化硬化水泥浆体孔结构,提高硬化水泥浆体的密实度。     

利用磷渣制备低温升抗裂大体积混凝土的研究与应用

研究了磷渣和水泥分散增强组分的掺量对大体积混凝土工作性、力学性能、水化放热及体积稳定性的影响规律,并利用磷渣作为矿物掺和料,掺加减缩缓凝型减水剂和水泥分散增强组分,制备出胶凝材料用量410kg/m3,其中磷渣粉掺量40%,绝热温升≤35℃,28d干燥收缩率≤300×10-6,自收缩率≤200×10-6的C40低温升抗裂大体积混凝土,应用于雅康高速大渡河特大桥主塔承台施工,在取消冷却水管情况下承台大体积混凝土未产生温度裂缝,降低了工程造价,提高了混凝土耐久性。     

超细矿粉对混凝土强度及抗裂性能影响

研究了超细矿粉在聚羧酸高效减水剂作用下对大掺量粉煤灰、矿粉混凝土强度及抗裂性能的影响。结果表明:矿物掺合料掺量50%时,单掺Ⅰ级粉煤灰,混凝土强度能达到基准混凝土的70%,复掺10%超细矿粉复掺时,粉煤灰混凝土强度提高10%～30%;单掺S95级矿粉时,强度可达到基准混凝土的90%,复掺10%超细矿粉复掺时,矿粉混凝土强度提高10%～20%;同胶凝材料用量时,粉煤灰和10%的P1000超细矿粉复掺,混凝土早期开裂面积达到单掺粉煤灰系列的1.2～3倍,矿粉和10%的P1000超细矿粉复掺时,开裂面积可达单掺矿粉系列的1.4倍。     

配合比参数对超缓凝混凝土性能的影响研究

超缓凝混凝土是一种凝结时间较长、早期强度较低、后期强度发展较快的新型混凝土。本文探讨了水灰比、砂率、矿物掺合料掺量对超缓凝混凝土性能的影响,以水灰比、砂率、矿物掺合料掺量为单一变量,利用聚羧酸和蔗糖为减水剂和缓凝剂,分别测定了混凝土流动性能、凝结性能及抗压强度。结果表明,超缓凝混凝土的砂率宜选择35%~45%;水灰比在0.30~0.80范围,混凝土28d抗压强度随水灰比增加而降低,凝结时间随水灰比增加而增加;粉煤灰和矿粉的掺入可以改善超缓凝混凝土的工作性能,超缓凝混凝土后期强度随粉煤灰或矿粉取代量增加而降低。     

C40低温升抗裂大体积混凝土 设计制备及其性能研究

针对普通C40大体积混凝土胶凝材料用量高、绝热温升大和易收缩开裂等问题,提出采用高掺粉煤灰+矿粉复合矿物掺合料,复配超分散减缩外加剂+水化温升抑制剂等措施,制备出的C40低温升抗裂大体积混凝土7 d绝热温升仅为31.87℃,60 d自收缩和干燥收缩为227×10~(-6)、241×10~(-6),抗裂等级达到L-V。研究成果已成功应用于白洋长江公路大桥主塔承台和锚碇,在取消通冷却水管情况下,混凝土未产生有害温度裂缝和收缩裂缝。     

C40大体积混凝土水化放热研究

本文利用矿渣、粉煤灰双掺料和膨胀剂制备C40大体积混凝土,开展了胶凝材料水化热、混凝土试浇块水化温升和混凝土温度-应力试验研究。结果表明,矿物掺合料和膨胀剂叠加协同,降低水化放热速率和放热量,使得放热趋于平缓,改善C40大体积混凝土的抗开裂性能。     

混凝土与砂浆中的矿物掺合料定量测定

采用溶解法,通过对胶凝材料、砂浆、高强度预拌混凝土中粉煤灰、矿料组分的测定及水化时间与净浆中掺合料测定的关系,研究了水化时间、粉煤灰80μm筛余、砂和卵石的含泥量和减水剂对测定水泥砂浆和高强度预拌混凝土中矿物掺合料的影响。结果表明:采用设计的测定方法后,胶凝材料中煤灰掺量测定值与实际含量比值介于0.97~1.03之间;矿粉掺量测定值与实际含量比值介于0.94~0.98之间。砂浆中粉煤灰掺量测定值与实际含量比值介于0.95~1.05之间。矿粉掺量测定值与实际含量比值介于0.98~1.03之间。高强度预拌混凝土中粉煤灰掺量测定值与实际含量比值介于0.98~1.05。矿粉掺量测定值与实际含量比值介于0.97~1.03。水化初期的180 min以内,水化时间对试验结果的影响微乎其微。在实际测量中,可以此为例进行相应计算,提高测量数据的准确性与可信度。     

混凝土绝热温升的实验测试与分析

从理论上讨论了影响混凝土绝热温升的主要因素，并通过实验分析了初始入模温度、掺加粉煤灰和减水剂等因素对混凝土绝热温升和温升速率的影响．结果表明，提高混凝土初始入模温度将加速胶凝材料的水化，并缩短水化反应持续时间，这对低强度等级混凝土所用胶凝材料的水化程度影响不大，所以对其绝热温升值影响不显著，但明显降低高强度等级混凝土所用胶凝材料的水化程度，使其绝热温升值下降．掺加粉煤灰或减水剂来改变混凝土的工作性也会影响混凝土的绝热温升值和温升速率．     

胶凝材料对中低强度混凝土性能的影响

通过配制五组胶凝材料水平不同的混凝土,研究了胶凝材料以及胶凝材料的矿物掺合料比例的不同对中低强度混凝土工作性能、力学性能的影响,试验结果证明:水胶比不变时,适当提高浆体量有利于提高混凝土的工作性、力学性能及耐久性,在保证混凝土强度的情况下,增加粉煤灰、矿粉等掺合料掺量,有利于改善混凝土工作性能。     

C40大体积混凝土水化放热研究

复掺矿渣、粉煤灰和膨胀剂制备C40大体积混凝土,开展了胶凝材料水化热、1.5m×1.5m×1.5m混凝土试浇块水化温升和混凝土温度-应力试验研究。结果表明,矿物掺合料和膨胀剂叠加协同,降低水化放热速率和放热量,使得放热趋于平缓,改善C40大体积混凝土的抗开裂性能。     

地铁衬砌混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

本试验采用硅酸盐水泥、粉煤灰、S95矿粉和聚羧酸高效减水剂,通过单掺粉煤灰、粉煤灰及S95矿粉(1:1)复掺制备出不同胶凝材料体系的地铁衬砌混凝土,根据其服役环境,本文系统研究了不同胶凝材料体系及水胶比对地铁衬砌混凝土抗SO42-盐侵蚀性能的影响规律。经研究发现:采用大掺量矿物掺合料(50%)制备的高性能地铁衬砌混凝土的抗SO42-盐侵蚀等级均达到KS150,其中水胶比对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能影响显著,经150次干湿循环,水胶比为0.36的混凝土耐蚀系数为97.71%,水胶比为0.28的耐蚀系数为108.11%。     

矿物掺合料对复合胶凝材料水化特性的影响

矿物掺合料的使用,使得水泥基材料的水化变得更加复杂。通过试验测定复合胶凝材料中的非蒸发水含量、矿物掺合料反应程度,研究不同掺量粉煤灰和矿渣对复合胶凝材料水化特性的影响。试验结果表明,粉煤灰或矿渣的掺入会降低复合胶凝材料的非蒸发水含量和粉煤灰或矿渣的反应程度,非蒸发水含量和矿物掺合料反应程度的降幅与矿物掺合料掺量显著相关。本试验研究为矿物掺合料在水泥基材料中的合理应用提供了理论依据。     

配合比参数对混凝土凝结时间的影响

为了探讨配合比参数对混凝土凝结时间的影响,研究了水灰比、矿物掺合料品种与掺量、减水剂掺量对混凝土凝结时间的影响,并分析了其影响机理。结果表明：混凝土的凝结时间随着水灰比、矿物掺合料掺量和减水剂掺量的增加而增加,粉煤灰对混凝土凝结时间的延缓作用高于矿粉;水灰比增加0．08,混凝土终凝时间约延长20％。掺合料掺量为30％时,粉煤灰混凝土的终凝时间增加25．6％,矿粉混凝土的终凝时间增加8．2％,萘系减水剂的掺量为0．9％时,混凝土的终凝时间延长36．7％。     

石首长江大桥大体积混凝土试验研究

针对大体积混凝土的特点,研究了粉煤灰与高性能减水剂双掺、粉煤灰+矿粉与高性能减水剂双掺、粉煤灰+矿粉与高性能减水剂再加聚丙烯纤维三掺配比对大体积混凝土物理力学性能和耐久性能的影响。试验结果表明,采用矿物掺合料(粉煤灰+矿粉)与高性能减水剂+聚丙烯纤维三掺配比的混凝土具有良好的工作性能、力学性能和耐久性能,成功用于石首长江大桥主墩承台施工。     

一种聚醚型聚羧酸减水剂对石灰石粉复合胶凝材料的适应性研究

针对石灰石粉在掺合料混凝土中的应用所产生的外加剂与胶凝体系的适应性问题,采用减水剂掺量饱和点和净浆流动度的方法研究了聚醚型聚羧酸减水剂与不同复合胶凝材料体系的适应性影响规律。此试验结果表明:聚醚型聚羧酸减水剂对不同复合胶凝材料组成的体系适应性存在显著差异,石灰石粉的掺入能够降低聚羧酸高效减水剂的饱和点;粉煤灰和矿渣的掺入使得胶凝材料体系中的水泥含量减少,对改善聚羧酸高效减水剂与石灰石粉—水泥胶凝体系的适应性有利;硅灰由于其比表面积大,会吸附大量的减水剂与游离水,使得聚羧酸高效减水剂与石灰石粉—水泥胶凝体系的适应性变差。     

II级粉煤灰配制高强混凝土的正交试验研究

通过双掺II级粉煤灰与S95级矿粉来配置高强混凝土,并采用设计正交试验的方法将粉煤灰掺量、矿粉掺量和高效减水剂掺量定为影响高强混凝土抗压强度和坍落度的主要因素进行试验分析,确定配置高强混凝土各组分间合理的掺量,并分析了高强混凝土3、7、28d强度。结果表明在无早期强度要求时,II级粉煤灰最佳掺量为胶凝材料的15%~20%左右,S95级矿粉最佳掺量为胶凝材料的15%左右,减水剂的最佳掺量为胶凝材料的2.0%。     

矿物掺合料对砂轻陶粒砼强度的影响

研究矿物掺合料类型和掺量对砂轻陶粒混凝土强度的影响规律。以松散体积法设计的LC30为基准[1],在此基础上调整矿物掺合料类型和掺量这些因素。实验结果表明：随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的强度却降低,粉煤灰掺量宜控制在10%;而矿粉在掺量占胶凝材料的0～30%内,随着掺量的增加,混凝土的强度也随之增长,矿粉应用掺量至少可达30%;矿粉和粉煤灰的掺量都为10%时,混凝土各龄期抗压强度最高。     

温度匹配养护对大体积混凝土耐久性能的影响

在胶凝材料总量、水胶比以及复合矿物掺合料总量不变的前提下,通过调整矿物掺合料（粉煤灰、矿粉）掺配比例,研究了温度匹配养护下大体积混凝土的抗压强度和耐久性能,并与标准养护下的性能测试结果进行了对比分析。结果表明：温度匹配养护显著加速了混凝土的水化进程,使粉煤灰、矿粉的化学活性较早地发挥出来,混凝土内部结构变得更为致密,在一定程度上改善了混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能和抗氯离子渗透性能。     

矿物掺合料提高桥梁混凝土耐久性的研究

在混凝土中掺入矿物掺合料不仅可以改善混凝土工作性,而且还可以提高混凝土的力学性能与耐久性能.试验表明:矿物掺合料选择矿粉与粉煤灰复掺方式,其新拌混凝土工作性的效果要好于矿粉或粉煤灰单掺方式,且矿粉与粉煤灰的质量比为2∶1;利用矿物掺合料复掺方式配制的混凝土,其力学性能、抗冻融循环、电通量和氯离子扩散系数都明显好于纯水泥和单掺矿粉或粉煤灰的混凝土.