矿物掺合料对混凝土抗碳化性能影响的灰色关联分析

通过改变矿渣、粉煤灰的掺量和组合方式以及水胶比,分析了矿物掺合料对混凝土抗碳化性能的影响。同时,基于灰色关联理论对混凝土抗碳化性能受各因素的影响程度进行了定量分析,并结合硬化浆体水化产物的化学组成分析探讨了矿物掺合料的影响机理。研究结果表明：掺入矿物掺合料和增大水胶比均会使混凝土碳化深度增大,当单掺I级粉煤灰掺量超过40%后,混凝土碳化深度增长速度极快;在总掺量一致的前提下,复掺矿物掺合料组的混凝土抗碳化性能要优于单掺粉煤灰组的混凝土;矿渣和粉煤灰的不同组合方式中,S105矿渣+I级粉煤灰组的混凝土碳化深度最大;各影响因素对混凝土抗碳化性能的影响程度从高到低排序为水胶比>单掺I级粉煤灰掺量>复掺S95矿渣+I级粉煤灰总量>矿物掺合料组合方式;XRD分析表明,随着粉煤灰掺量的增加,Ca(OH)₂的衍射峰高度逐渐降低,说明粉煤灰的火山灰反应消耗了大量的Ca(OH)₂,从而逐步降低了混凝土的抗碳化性能。     

混凝土中活性掺合料的最大限量探讨

综合分析了国内外水泥标准中矿渣和粉煤灰的最大限量.以及我国水泥标准中混合材料最大限量的制定依据,结合国内外掺加矿渣粉和粉煤灰混凝土碳化性能的研究结果,认为在现浇混凝土结构中,P·I型硅酸盐水泥中活性掺合料的最大限量宜为:粉煤灰40%;矿渣粉60%;两者混掺55%,且粉煤灰掺量不宜大于30%;其他种类硅酸盐水泥中的混合材料含量应计入掺合料掺量中.每立方米混凝土用水量:单掺矿渣粉时不宜大于185 kg,单掺粉煤灰或粉煤灰与矿渣粉混合掺加时不宜大于180 kg.应大力推广使用P·I型硅酸盐水泥,尝试在混凝土中掺加一些非活性掺合料.     

矿物掺合料对高强混凝土抗裂性能的影响

抗裂性是高强混凝土最重要的指标之一。以脆性系数和特征长度为高强混凝士抗裂性评价指标，研究矿物掺合料（粉煤灰、硅粉和磨细矿渣）对高强混凝土抗裂性的影响。结果表明，矿物掺合料能有效地降低高强混凝土的脆性系数和特征长度，提高其抗裂性。同时得到抗裂性能最佳的配合比。机理分析表明。掺入细小的高活性磨细矿渣、硅粉和粉煤灰时能极大地改善过渡区的微结构，降低混凝土的Ca（OH）2、钙矾石和孔隙率，提高C-S-H胶体含量,并极大地降低过渡区的原生裂纹，从而提高高强混凝士的抗裂性。     

矿物掺合料对混凝土抗酸雨侵蚀特性的影响

通过室内加速腐蚀试验,用球压痕和超声波方法研究了含不同矿物掺合料（高钙粉煤灰、磨细高炉矿渣、硅粉）混凝土在模拟酸雨(pH=2)下的损伤劣化过程及特点.结果表明：在混凝土中掺入一定量、适宜的矿物掺合料,因其发生火山灰反应而使体系Ca(OH)2含量降低、微结构更加致密,在一定程度上延缓了酸雨对混凝土的侵蚀破坏进程,提高了混凝土的耐酸雨侵蚀能力,其中尤以高钙粉煤灰、磨细高炉矿渣和硅粉三元复掺效果最为明显,但总体上延缓作用有限,含矿物掺合料混凝土在酸雨侵蚀持续作用下仍会遭到严重侵蚀破坏.含矿物掺合料混凝土酸雨侵蚀破坏主要是H+溶蚀性破坏和SO2-4膨胀性破坏共同作用的结果.     

矿物掺合料对混凝土耐久性的影响

选择粉煤灰和矿渣作为混凝土矿物掺合料,以不同掺量,采用单掺和复掺的形式设计了7种配合比,研究矿物掺合料对混凝土抗渗性和抗冻性的影响。试验结果表明：粉煤灰、矿渣的掺入可以提高混凝土的抗渗性,掺量小于30％时,随着掺量的增加,混凝土抗渗性提高。粉煤灰和矿渣单掺时,会降低混凝土的抗盐冻性能;复掺时,当掺量小于最佳掺量时,可改善混凝土的抗盐冻性能,超过最佳掺量后,混凝土的抗盐冻性能降低,本试验中最佳掺量值为15％。     

矿物掺合料与聚合物水泥防水涂料对混凝土抗氯离子侵蚀能力的影响

本文试验研究了矿物掺合料(不同掺量下单掺粉煤灰、矿渣或硅粉)、聚合物水泥防水涂料以及两者共同作用对混凝土抗氯离子侵蚀能力的影响。研究结果表明:矿物掺合料和聚合物水泥防水涂料均可显著地提高混凝土的抗氯离子渗透能力;矿物掺合料的改善效果随着掺量的增加而增加,改善能力为硅灰>矿渣>粉煤灰;矿物掺合料与聚合物水泥防水涂料结合使用效果更优。对混凝土抗氯离子渗透性能的作用机理分析表明:矿物掺合料的火山灰效应、填充效应和对氯离子的初始固化能力是改善混凝土的抗氯离子渗透性能的三个重要因素。     

废弃砖粉复合掺合料对混凝土强度及耐久性的影响

本文研究了废弃砖制备的砖粉掺合料与矿渣粉、石灰石粉、粉煤灰复合掺入对混凝土耐久性的影响。结果表明:在混凝土抗压强度方面,矿渣粉和砖粉复掺时,混凝土7d和28d抗压强度与矿渣粉和粉煤灰复掺时相近,优于矿渣粉和石灰石粉复掺时混凝土的强度;同一水胶比时,矿渣粉、砖粉复合掺合料配制的混凝土抗氯离子渗透性能及抗碳化性能,与矿渣粉、砖粉复合掺合料混凝土相当,优于矿渣粉、石灰石粉复合掺合料混凝土的抗氯离子渗透性能。     

掺磨细矿渣粉和高钙粉煤灰混凝土的研究

针对粉煤灰和磨细矿渣粉等矿物掺合料在混凝土中的应用越来越普遍,粉煤灰和磨细矿渣粉掺入后对混凝土性能的影响认识不足的现状,对单掺和双掺粉煤灰和磨细矿渣粉混凝土的性能和胶砂强度进行了研究,对掺加粉煤灰和磨细矿渣粉的混凝土配合比设计进行了初步探讨。     

复杂环境下混凝土改性问题研究

研究的目的是以粉煤灰、矿渣、硅藻土和沸石作为矿物掺合料,通过设计矿物掺合料种类和掺量对混凝土改性的正交试验,研究在氯盐、硫酸盐和冻融复杂环境下掺活性矿物掺合料混凝土的耐久性,找到在氯盐、硫酸盐和冻融复杂环境下改善混凝土耐久性的途径.     

混凝土硫酸盐腐蚀的力学性能和微观结构研究

以内掺复合掺合料、中砂、细石、普通硅酸盐水泥以及抗硫水泥制成的细石高性能混凝土作为研究对象,在硫酸盐溶液中进行一百次干湿循环后,以抗折强度和抗压强度的变化来说明硫酸盐侵蚀对混凝土耐久性的影响,并通过对混凝土SEM形貌分析,从微观结构角度说明掺加矿物掺和料能够与水泥水化物中的不利成分Ca( OH)2发生二次水化反应,生成...     

考虑碳化腐蚀的墩柱保护层厚度影响系数研究

为了研究矿物掺合料对混凝土墩柱抗碳化腐蚀性能的影响规律,对以不同矿物掺合料代替水泥的混凝土墩柱碳化深度以及墩柱保护层厚度影响系数进行了分析。文中通过用一定比例的矿物掺合料代替混凝土中水泥,进行混凝土墩柱碳化抗腐蚀试验研究,研究结果表明,掺入一定量的矿渣粉和粉煤灰,能够有效提高混凝土墩柱的抗碳化性能,降低墩柱保护层厚度影响系数,且用10%的粉煤灰和25%矿渣粉代替水泥的条件下,混凝土墩柱保护层厚度影响系数最小。并为相关混凝土耐久性试验研究提供参考。     

矿物掺合料对混凝土抗硫酸镁侵蚀的有效性研究

以40 mm×40 mm×160 mm细碎石混凝土试件和20 mm×20 mm×20 mm水泥石试件进行试验.矿物掺合料取代水泥用量为0、10%、30%和50%.8个月浸泡试验表明,Ⅰ级粉煤灰、矿渣、煤矸石等矿物掺合料对混凝土抗硫酸镁侵蚀性能的影响都存在着-个临界掺量,小于其临界掺量时掺合料对混凝土的抗硫酸镁侵蚀性能有改善作用,反之则有不利影响.机理分析表明掺合料一方面降低了Ca(OH)2从混凝土内部向其表面的扩散速度及混凝土表层Mg(OH)2薄膜的增厚速度,另一方面水泥石的孔结构随掺合料掺量的增大而改善.     

矿物掺合料对海工自密实高性能混凝土耐久性影响

采用粉煤灰、矿渣粉、石灰石粉、硅灰等矿物掺合料,配制出海工自密实高性能混凝土,并重点开展了海工自密实高性能混凝土耐久性,包括抗氯盐侵蚀、碳化、抗冻性和电阻率。试验研究结果表明,6种海工自密实高性能混凝土具有较高的抗氯盐侵蚀性能、抗碳化、抗冻性,56 d的电通量小于1 000 C,90 d的扩散系数小于1.5×10-12m2/s,56 d的碳化深度不大于7.5 mm,56 d抗冻性达到400次循环,56 d电阻率大于50 kΩ·cm,表现出较高的耐久性和保护钢筋能力。     

盐渍土环境下钻孔灌注桩混凝土配合比优选及耐久性

为优选硫酸盐与氯盐共存的盐渍土环境下桩基混凝土配合比方案,以普通钻孔灌注桩混凝土、高抗硫水泥复合大掺量矿物掺合料混凝土、普硅水泥复合大掺量矿物掺合料的高性能混凝土及添加防腐剂的高性能混凝土等4种混凝土为研究对象,研究了4种混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力和抗氯离子侵蚀能力。结果表明:普通钻孔灌注桩混凝土抗硫酸盐侵蚀能力较强,但其抗氯离子侵蚀能力难以满足耐久性要求;高抗硫水泥复合大掺量矿物掺合料混凝土抗硫酸盐侵蚀能力较强,但其抗氯离子侵蚀能力一般;普硅水泥复合大掺量矿物掺合料的高性能混凝土同时具有优异的抗硫酸盐侵蚀能力和抗氯离子侵蚀能力;在高性能中添加防腐剂,在一定程度上降低了混凝土的耐久性。高性能钻孔灌注桩混凝土是一种适合盐渍土环境的耐久性高、经济成本低廉的混凝土。     

钢渣-低品位粉煤灰复掺对水泥胶砂及混凝土长期性能的影响

研究了热焖钢渣与低品位粉煤灰复掺作为矿物掺合料对水泥胶砂工作性能和强度的影响以及对混凝土的长期强度发展和耐久性的影响。结果表明,热焖钢渣与低品位粉煤灰按比例1:1复掺能够有效提高水泥胶砂的工作性能和强度。混凝土中掺加复合矿物掺合料,掺量在30%以内,混凝土工作性能明显改善,强度发展理想;掺量20%时,混凝土耐久性便得到明显提高,干燥收缩、抗碳化和抗Cl-渗透能力显著优于空白组,干燥收缩优于掺同比例矿渣的混凝土。     

双掺粉煤灰和矿粉的海工混凝土抗氯离子性能试验分析

在混凝土中掺加适当的掺合料能提高混凝土的密实性,增加混凝土的电阻率,有效提高混凝土的耐久性,本文通过正交试验及直观分析法研究混凝土配合比参数(水胶比、粉煤灰掺量、矿粉掺量和砂率)对不同龄期海工混凝土抗氯离子渗透性能的影响趋势。通过试验分析,给出了最佳粉煤灰和矿粉掺量以提高海工混凝土的抗氯离子渗透性能,为海工混凝土配合比设计提供参考。     

盐雾环境下混凝土抗氯离子性能试验研究

临海混凝土结构物在盐雾环境下遭受氯离子侵蚀,给结构耐久性和安全性带来极大危险,导致结构物在设计基准期破坏。结合江苏临海高等级公路结构物的建设,研究了矿物掺合料掺量对盐雾环境下混凝土耐久性的影响。通过干湿循环模拟了临海盐雾环境,分别采用5种不同粉煤灰和矿粉掺量配比的混凝土试件,进行盐雾环境下的腐蚀试验。试验结果表明:混凝土中矿物掺合料的加入可以有效地填充混凝土孔隙,降低孔隙率,提高混凝土抗氯离子渗透性能。当掺入粉煤灰和矿粉各占胶凝材料总量25%的配合比时,氯离子扩散系数最小,表现出良好的抗氯离子侵蚀性能。     

矿物掺合料对轨枕混凝土耐久性能影响的研究

研究磷矿渣、粉煤灰及磨细矿渣粉不同掺量对轨枕混凝土氯离子电通量及抗冻性能的影响,并分析了矿物掺合料对轨枕混凝土耐久性能的作用机理,结果表明:矿物掺合料的掺入改善了轨枕混凝土抗氯离子渗透性能;3种矿物掺合料相比较,掺矿渣轨枕混凝土抗氯离子渗透性能最佳;经过300次冻融循环,掺矿物掺合料的轨枕混凝土各抗冻指标保持完好.矿物...     

辅助胶凝材料和外加剂对海工混凝土耐腐蚀性的影响

耐海水腐蚀性是海工混凝土最重要的性能.研究了不同掺合料和外加剂对混凝土抗氯离子侵蚀性和硫酸盐侵蚀性的影响,提出了以经济性和可行性为前提提高混凝土的耐海水腐蚀性能的最优配合比.试验发现,掺合料的掺量越大对提高混凝土抗蚀性越有利,其中,矿渣的改善效果较粉煤灰要好.对比几种提高混凝土抗蚀性措施发现,其改善能力为硅粉>膨胀剂>引气剂>防水剂.硅粉由于具有良好的填充作用和高火山灰活性的优点.成为改善混凝土抗氯离子侵蚀性能最理想的矿物外加剂,但是其价格过高,使用后混凝土和易性不易控制.通常提倡使用改善效果稍差的膨胀剂.     

海工自密实高性能混凝土绝热温升试验研究

采用粉煤灰、矿渣粉、石灰石粉、硅灰等矿物掺合料,配制出海工自密实高性能混凝土,并重点开展海工自密实高性能混凝土胶凝材料的水化热以及六种海工自密实高性能混凝土的绝热温升试验。试验研究结果表明,六种海工自密实混凝土胶凝材料7 d水化热小于238 J/g,具有较低的水化热;六种海工自密实高性能混凝土均具有较低的绝热温升,7 d的绝热温升不大于55℃。宜采用复掺矿物掺合料配制海工自密实高性能混凝土,提高大体积混凝土抗裂性,且复掺粉煤灰和矿渣粉以及复掺矿渣粉与石灰石粉效果较好,其7 d的绝热温升可控制在50℃以内。