掺砂板岩石粉多元胶凝体系宏微观性能研究

在中国西部部分地区的水电工程建设中,传统矿物掺合料短缺,开展混凝土新型材料(如石粉)的工作性能研究很有必要。以掺砂板岩石粉多元胶凝体系为研究对象,研究了掺砂板岩石粉对胶凝体系热学、力学及收缩性能的影响,结合扫描电镜(SEM)和综合热分析仪(TG-DSC)分析了掺砂板岩石粉胶凝体系的水化产物及反应程度。试验结果表明:(1)掺入15%～55%砂板岩石粉的胶凝体系其水化热和强度小于纯水泥胶凝体系,且掺量越高,水化热和强度降幅越大;(2) 3～28 d掺砂板岩石粉的水泥胶砂强度增长明显,90～180 d强度增长缓慢;(3)掺砂板岩石粉的胶凝体系其自收缩变形可分为快速增长段(0～8.5 h)和缓慢增长段(8.5～60.0 h),适宜掺量砂板岩石粉的掺入有助于降低胶凝体系的自收缩变形,单掺35%砂板岩石粉的净浆体系自收缩减小17.6%;(4)砂板岩石粉对水泥熟料早期水化的加速效应明显,砂板岩石粉与硅粉复掺时,水泥熟料早期水化加速效应最为显著,且强度与水化热均高于单掺砂板岩石粉或复掺砂板岩石粉和粉煤灰的胶凝体系,可作为混凝土新型掺和料替代方案。     

石粉对碾压混凝土性能及微观孔结构的影响

粉煤灰资源短缺及不经济问题日益突出，石灰石粉可否替代粉煤灰需深入研究。试验研究了不同掺量石粉取代粉煤灰对碾压混凝土工作性、抗压强度、劈裂抗拉强度及抗渗性的影响规律；同时通过吸水动力法测试砂浆孔结构，开展了石粉取代粉煤灰对砂浆微观结构的影响研究。试验结果表明:石粉取代粉煤灰，可细化砂浆平均孔径，使砂浆微观结构更密实，可提高碾压混凝土工作性及抗渗性；但石粉的掺入降低了胶凝材料活性，不利于碾压混凝土强度的发展。综合考虑石粉取代粉煤灰对碾压混凝土各性能的影响，试验推荐石粉取代率不宜超２７％。     

石粉掺合料对碾压混凝土工作性及强度的影响

粉煤灰资源日益紧张,采用石粉替代粉煤灰势在必行.保证掺合料掺量不变,石粉以不同掺量取代粉煤灰,以单掺粉煤灰为基准,对比研究石粉掺合料对碾压混凝土工作性及强度的影响.结果表明:与单掺粉煤灰相比,掺入石粉会改善碾压混凝土工作性,降低碾压混凝土强度;掺入石粉对碾压混凝土劈裂抗拉强度影响较大,对混凝土抗压强度影响较小.石粉掺量15%、粉煤灰掺量40%,可配制出满足强度设计要求的碾压混凝土,既减少了强度的浪费,又兼顾经济环保.     

石粉对水库大坝碾压混凝土性能的影响研究

碾压混凝土大坝使用天然砂作为细骨料时大都掺入一定粉煤灰,以此替代人工砂中的石粉作用,而粉煤灰会增大温控难度且经济成本。文章依据石灰岩石粉特点,通过试验探讨其对碾压混凝土温升、力学、变形、可碾性及抗渗抗冻性的影响,并提出外掺石粉最优掺量和性能可靠、技术可行、经济合理的配合比方案,为实际工程筑坝材料的合理选用以及碾压混凝土的应用提供技术支持。     

胶凝材料对胶凝砂砾石材料抗压强度的影响

针对胶凝砂砾石材料水泥用量少、粉煤灰掺量多的特点,研究低水泥用量和粉煤灰掺量对材料前期、后期强度的影响规律。通过对不同水泥用量、粉煤灰掺量和不同龄期的胶凝砂砾石材料进行试验研究,得到不同胶凝材料用量下的强度区间,以及粉煤灰的最优掺量和粉煤灰掺量对材料后期强度的影响规律等。水泥用量每增加10 kg/m3,材料抗压强度可提高15%~20%。粉煤灰掺量占胶凝材料总量(水泥+粉煤灰)的50%为最优掺量,此时强度出现峰值;掺量占胶凝材料总量(水泥+粉煤灰)的40%左右为经济掺量,即掺入粉煤灰提高材料强度的效率最高。在胶凝砂砾石材料中,粉煤灰掺量的增加对其抗压强度有提高作用,其中对前期(28 d)强度影响较小;粉煤灰用量每增加10 kg/m3,后期(90 d)强度提高幅度为5%~18%,其影响随着砂率的增大而减小。     

大掺量石灰石粉对水泥胶砂性能的影响

研究石灰石粉在20%、30%、40%和50%大掺量下的水泥胶砂性能。试验结果表明:石灰石粉可发挥微晶核效应,减少水泥净浆标准稠度用水量,缩短凝结时间,降低胶砂需水量比,具有一定的减水效应;石灰石粉可促进水泥早期水化放热,水泥胶砂的水化热和干缩率随石灰石粉的掺量增大而降低,故石灰石粉的掺入可降低混凝土开裂的风险;石灰石粉虽然在水化后期具有一定的活性,但大掺量的石灰石粉会使水泥胶砂后期强度损失较大,在实际应用中应当引起重视。     

碾压混凝土中高掺石灰石粉与粉煤灰的耦合作用

以占胶凝材料总量60%的石灰石粉与粉煤灰进行不同比例复掺,开展了不同胶凝材料碾压混凝土的抗压强度、抗冻性能和抗渗性能试验研究,利用水化热、扫描电镜以及压汞法对不同比例石灰石粉与粉煤灰胶凝体系的水化过程与微结构形成进行了分析。研究发现,当石灰石粉与粉煤灰总量占胶凝材料总量的60%且石灰石粉取代粉煤灰比例为50%时,由于早期石灰石粉促进水化加上粉煤灰的填充效应、后期粉煤灰的火山灰活性以及石灰石粉的密实效应,二者的耦合作用可使得碾压混凝土形成密实的微结构,获得良好的力学性能和耐久性能。     

大掺量粉煤灰碾压混凝土浆体体系的优化研究

优质粉煤灰是一种有价值的资源,但在富胶凝材料碾压混凝土中高掺粉煤灰已显得不够经济。为此,结合龙滩工程大坝碾压混凝土的特点,研究了石灰岩石粉的颗粒特性以及石粉含量对碾压混凝土性能的影响,发现用石粉取代部分粉煤灰不影响碾压混凝土的工作性,仅会使碾压混凝土抗压强度轻微下降。所以,在富胶凝材料碾压混凝土中可以用石粉取代部分粉煤灰,但人工砂中的石粉含量不宜超过20%。通过试验验证,与给定的基准混凝土相比,用石粉取代部分粉煤灰得到的碾压混凝土配合比的各项性能均没有降低,且每m3混凝土可节省粉煤灰28kg,经济性较优。     

石粉在三级配泵送混凝土中应用研究

结合糯扎渡水电站工程建设,以C25三级配泵送混凝土为研究对象,对比研究了7.0%、10%、15%、20%（质量百分比）4个不同石粉含量下分别选择不同粉煤灰掺量（0、15%、25%）配制的机制砂混凝土的工作性和不同龄期的强度。研究结果表明,25%掺量的粉煤灰与15%含量的石粉产生了良好的叠加效应,使混凝土获得了较佳的工作性和强度。研究结果同时显示,石粉作为掺合料不利于三级配泵送混凝土的配制,对其工作性带来不利影响,水粉比宜控制在0.37左右。     

机制砂配制抗冻自密实混凝土试验研究

为缓解吉林省天然砂资源的枯竭问题,利用在隧洞施工中废弃的岩石加工成机制砂,代替天然砂配制具有抗冻性的自密实混凝土.根据机制砂特性,进行正交试验,研究石粉含量、粉煤灰掺量和水粉比对自密实混凝土工作性、强度及抗冻性能的影响,配制性能良好的抗冻自密实混凝土.试验表明,石粉含量、粉煤灰掺量和水粉比对混凝土性能既能产生独立影响,...     

复掺粉煤灰、磷渣和硅粉对砂浆脆性的影响

根据正交设计法,利用L9(34)正交表安排试验,研究复掺粉煤灰、磷渣和硅粉时,掺和料种类和掺量对砂浆脆性的影响.结果表明:当采用硅粉掺入水泥胶砂等量替代磷渣粉和粉煤灰时,可以降低脆性系数,并且提高抗压强度;粉煤灰和磷渣混掺入水泥胶砂时,两者最佳掺量为35%和20%,可使脆性系数变得很小,而强度值却没有变小;当磷渣、粉煤灰分别和硅粉双掺入水泥胶砂等量替代水泥时,其脆性降低,90 d抗压强度值却没有降低,且在相同脆性系数条件下其抗压强度增大.     

胶凝砂砾石抗压强度性能试验研究

本文通过对胶凝砂砾石材料在不同龄期、不同粉煤灰掺量和水泥用量下的抗压强度变化进行试验研究,得到水泥、粉煤灰等材料掺量对胶凝砂砾石材料强度的影响程度,从而得出水泥、粉煤灰的最优掺量。试验结果显示:在材料中掺入粉煤灰,材料强度提高的效果最好,但粉煤灰对材料前期的强度影响较小;而且随着砂率的增大粉煤灰对材料抗压强度的影响减小。最优用水量为80~120kg/m~3,且随胶凝材料掺量和砂率的增大而增大;最优水胶比为0.87~1.41,随胶凝材料用量和龄期的增加最优水胶比都呈减小趋势。     

机制砂中石粉对一种自密实混凝土强度影响规律研究

选取两种胶材总量,通过将机制砂中石粉进行筛除后重新按不同掺量加入机制砂中,并拌制自密实混凝土,探讨石粉掺量分别为0%、 2%、 4%、 6%、 8%、 10%、 12%、 14%、 16%、 18%、 20%时对自密实混凝土工作性能对粘聚性、保水性、坍落扩展度的影响。结果表明,在胶材较低时,随着石粉掺量由0%增大至20%时,自密实混凝土的后期强度随着石粉掺量的增加而增大,随着胶材总量的增加,石粉掺量由0%增大至20%时,自密实混凝土的强度随着石粉掺量的增大呈现出先增加后减小的趋势,当石粉掺量为10%时,对自密实混凝土的强度贡献最大。     

掺碱激发剂粉煤灰-水泥胶砂强度性能试验研究

在粉煤灰-水泥中掺入碱激发剂不但可以改善粉煤灰活性,提高粉煤灰-水泥胶凝材料的性能,而且还保护环境,可以带来显著的经济效益。制作掺入不同碱激发剂的粉煤灰-水泥试块,测定在不同碱掺量下的试块的胶砂强度,进而评价碱激发剂对粉煤灰活性的激发效果。通过试验可知,掺适量碱均可提高粉煤灰活性;不同龄期NaOH的最佳掺量不一致,3 d时NaOH最佳掺量为粉煤灰质量的5%,而28 d时为6%;不同龄期粉煤灰的最佳CaO掺量基本一致,均为粉煤灰质量的8%;NaOH早期强度发展较快,后期水玻璃发展较快;CaO比NaOH激发效果好。     

塑性混凝土渗透性能试验研究

通过塑性混凝土正交试验,研究了水胶比、膨润土掺量、粉煤灰掺量和砂率等因素对塑性混凝土渗透性能的影响。结果表明:水胶比是最主要的影响因素,在配合比设计中适当减小水胶比能提高塑性混凝土的抗渗性能;膨润土掺量和砂率分别保持为50%和60%时,塑性混凝土的抗渗性能相对较好;粉煤灰等量取代水泥,随着粉煤灰掺量的增加,塑性混凝土28 d龄期的抗渗性能略有降低,但后期抗渗性能反而提高。     

粉煤灰与磷矿渣对水泥水化热及胶砂强度的影响

试验研究了单掺粉煤灰和复掺磷矿渣与粉煤灰(PF料)对水泥水化热及水泥胶砂强度的影响,结果表明:水泥水化热随粉煤灰和PF料掺量的增大而降低;与纯水泥相比,掺粉煤灰或PF料的水泥7 d水化热降低百分率均低于掺合料(粉煤灰、PF料)替代水泥的百分率;复掺PF料的胶砂抗压强度比单掺粉煤灰高,且PF料对延迟放热峰值出现时间比粉煤灰好。     

粉煤灰对水泥胶砂力学性能的试验研究

针对大掺量粉煤灰对水泥胶砂力学性能的影响规律进行试验研究,结果表明,合理选择粉煤灰的掺量能有效提高水泥胶砂的力学性能;粉煤灰的掺入导致水泥胶砂早期强度低,但有利于后期强度的增加.另外,粉煤灰能降低水泥胶砂脆性系数,有利于提高其抗裂性能.     

基于废弃超细砂的细粒混凝土性能试验研究

以航道整治工程废弃超细砂为主要原料,通过振动成型制备新型细粒混凝土替代普通混凝土。首先在固定水泥掺量下,基于干混试样最大堆积密度方法检测粉煤灰不同掺量对干混试样密度的影响,然后以试件7、14、28 d抗压强度、劈裂抗拉强度和浸水强度为控制标准,研究粉煤灰掺量对细粒混凝土性能的影响。结果表明:水胶比为0.38、减水剂掺量为0.45%情况下,细粒混凝土最佳配合比为废弃超细砂掺量66.8%、水泥掺量16.6%、粉煤灰掺量16.6%;采用最佳配合比所制细粒混凝土的28 d抗压强度、劈裂抗拉强度和浸水强度均达到最优。XRD分析表明制备的细粒混凝土含有大量的水化硅酸钙和钙矾石等水化产物。与普通C20混凝土相比,单方超细砂细粒混凝土生产成本降低45.1%。研究成果为废弃超细砂资源化利用提供了有效途径。     

水泥-石灰石基胶凝材料抗硫酸盐侵蚀机理研究

往水泥基胶凝材料中掺入石灰石粉虽可有效提高其早期强度和抗渗性,但同时会带来硫酸盐侵蚀问题。将掺有石灰石粉的水泥胶砂试件放入5%的Na2SO4溶液中进行长期浸泡腐蚀,然后测试试件强度,并对其进行XRD分析和SEM观察。研究结果表明:在硫酸盐侵蚀下,试件中生成石膏晶体造成试件劣化;侵蚀反应还造成碳铝酸钙水化产物的分解,促使试件腐蚀破坏;石膏膨胀和水化产物分解的共同作用是造成掺石灰石粉水泥基胶凝材料破坏的主要原因。     

胶凝砂砾石材料抗压强度影响因素研究

胶凝砂砾石材料作为一种新型的筑坝材料,力学特性受水泥用量、粉煤灰掺量、水胶比、砂率、骨料级配、龄期等因素的影响。通过大量不同配合比试验,研究胶凝砂砾石材料抗压强度随水胶比、砂率、水泥用量、粉煤灰掺量等因素变化的规律。砂率在工程常见范围0.1~0.4内时,胶凝砂砾石材料存在最优砂率,为0.2,对应最优水胶比为1.0~1.4;砂率高时最优水胶比取上限,反之取下限,最优砂率对应的最优水胶比为1.1左右。胶凝砂砾石材料中水泥用量每增加10kg/m~3,立方体试件28 d抗压强度可提高15%~20%;粉煤灰掺量每增加10 kg/m~3,立方体试件28 d抗压强度均有所增大,增大幅度为1%~10%。试件尺寸及骨料级配对材料抗压强度影响显著。