矿物掺合料对生态混凝土力学性能的影响

矿物掺合料加入混凝土中可替代部分水泥,目前矿物掺合料对混凝土性能的影响已获得大量的研究成果并已经广泛应用与混凝土的制备中。鉴于矿物掺合料复掺制备生态混凝土的系统研究尚少,该文利用矿物掺合料制备生态混凝土并对其力学性能进行了研究。结果表明,单掺硅灰、矿渣对生态混凝土的力学性能的影响规律一致,相比于空白样,掺入硅灰或矿渣后生态混凝土的力学性能显著提高,但掺量的增加对力学性能的影响不大;随着Ⅰ级粉煤灰的掺量增加,生态混凝土力学性能同样有所提高;对生态混凝土抗压强度影响的强弱为硅灰掺量矿渣掺量粉煤灰,并且最优组合为硅灰6%、矿渣30%、粉煤灰10%;适宜掺量的矿粉和粉煤灰的掺入有利于提高生态混凝土抗干湿交替的性能。     

某大坝大流态混凝土基本性能影响因素研究

优质矿渣可以降低混凝土早期强度,延缓早期水化放热速率,缓解混凝土内部温度急剧上升的问题。优质硅灰与粉煤灰可以显著改善混凝土黏度,提升流动性能。文章结合某大坝出现混凝土和易性差导致的泵送损失、堵管以及温度裂缝等质量问题,引入优质矿物掺合料,改善混凝土基本性能。当粉煤灰掺量为15%、硅灰掺量为4.1%时,混凝土整体黏聚性、流动性、保水性得到显著改善;混凝土倒筒时间达到3.9s,初始扩展度达到660mm, 1h扩展度达到665mm, 2h扩展度达到670mm;混凝土和易性良好,易于施工,泵送阻力小,无泵送损失,表面无裂缝。     

高寒地区复掺矿物掺合料水工混凝土抗冻耐久性劣化机理研究

为评定高寒地区环境对掺矿物掺合料水工混凝土结构冻融循环耐久性能的影响规律,通过不同掺合料掺量及种类、不同冻融温度下水工混凝土冻融循环试验,研究分析不同配合比水工混凝土的质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度以及渗透性的时变规律,揭示了矿物掺合料与冻融温度对混凝土抗冻性的影响机理。试验结果表明:各掺合料水工混凝土的抗冻性从优到劣依次为粉煤灰+硅灰+稻壳灰硅灰+稻壳灰粉煤灰+稻壳灰粉煤灰+硅灰稻壳灰硅灰粉煤灰未掺加;相同单掺条件下,掺加稻壳灰试件组抗冻性最强,硅灰居中,粉煤灰最弱;复掺矿物掺合料情况下,三掺粉煤灰、硅灰、稻壳灰混凝土抗冻性最强;复掺矿物掺合料能减少水工混凝土的孔隙率及渗透性,且粉煤灰、硅灰、稻壳灰的颗粒粒径不同会相互填充,从而产生超叠加效应;随着冻融循环过程中试件中心温度的降低,导致混凝土内部的温度梯度增大,孔隙内部的膨胀压力增大导致混凝土内部结构破坏。     

某大坝高性能混凝土流动性能及收缩性能影响因素研究

混凝土收缩裂缝的形成与体系水化放热情况密不可分,优质矿物掺合料在水化期间可以有效推迟水化放热峰的出现时间,延缓水化放热速率,避免体系由于水化过快导致的高温度差,形成温度应力,导致裂缝出现。同时,优质矿物掺合料在改善混凝土基本性能方面具有重大作用,结合某大坝出现混凝土温度裂缝以及施工过程中基本性能较差等质量问题,引入品质优异的粉煤灰、矿粉、硅灰,研究取代率对于混凝土基本性能及收缩性能的影响。当粉煤灰掺量为15%、硅灰掺量为4.1%时,混凝土整体黏聚性、流动性、保水性得到显著改善;混凝土倒筒时间达到3.9s,初始扩展度达到660mm, 1h扩展度达到665mm, 2h扩展度达到670mm;混凝土和易性良好,易于施工,泵送阻力小,无泵送损失,表面无裂缝。     

水库大坝混凝土胶凝材料研究

高性能混凝土配制的关键技术即混凝土胶凝材料体系的优化设计,合理的胶凝材料搭配比例不仅有利于改善混凝土和易性,对于不同龄期混凝土抗压强度的改善也具有积极作用。优质矿物掺合料在引入过程中由于二次水化形成水化产物填充结构,对于混凝土抗渗性能提升显著,同时避免混凝土收缩导致的裂缝问题出现。结合某大坝出现混凝土配合比设计不合理导致的和易性差以及实体强度较低等质量问题,在胶凝材料选取方面引入品质优异的粉煤灰、矿粉、硅灰,改善混凝土和易性及不同龄期抗压强度。当粉煤灰掺量为20%、硅灰掺量为3.6%时,混凝土整体和易性改善明显;混凝土倒筒时间达到3.5 s,初始扩展度达到680 mm,1 h扩展度达到675 mm,2 h扩展度达到680 mm。     

免振捣混凝土工作性能试验研究

通过试验,研究了矿物掺合料种类和掺量、体积砂率、不同类型轻骨料等对免振捣混凝土流变性能、匀质性能的影响。结果表明:掺加粉煤灰、硅灰或者粉煤灰与矿粉复合矿物对改善混凝土的工作性能有明显效果;轻骨料应选择密度等级高、压碎指标高、吸水率小,粒径为5~16 mm的优质轻骨料;为了得到工作性能良好的免振捣混凝土,体积砂率应控制在48%左右。     

振捣混凝土工作性能试验研究

通过试验,研究了矿物掺合料种类和掺量、体积砂率、不同类型轻骨料等对免振捣混凝土流变性能、匀质性能的影响.结果表明:掺加粉煤灰、硅灰或者粉煤灰与矿粉复合矿物对改善混凝土的工作性能有明显效果;轻骨料应选择密度等级高、压碎指标高、吸水率小,粒径为5～16 mm的优质轻骨料;为了得到工作性能良好的免振捣混凝土,体积砂率应控制在48%左右.     

某水电站大坝混凝土配合比设计影响因素研究

合理的混凝土配合比设计在改善混凝土和易性的同时,并根据项目的不同要求设计出不同龄期抗压强度值,改善耐久性能。配合比设计过程中,应根据实际需求适当引入矿物掺合料,适当缓解混凝土内部水化热,改善和易性能,提升中后龄期抗压强度,改善长龄期耐久性能。文章结合某大坝混凝土配合比设计不合理导致混凝土施工和易性差,无法泵送,频繁堵管,勉强泵送也无法振捣,混凝土凝结快。在配合比设计过程中,基于存在的问题,引入优质矿物掺合料,改善混凝土和易性能。当粉煤灰掺量为30%、硅灰掺量为3.8%时,混凝土整体和易性良好;混凝土倒筒时间达到3.3s,初始扩展度达到680mm, 1h扩展度达到685mm, 2h扩展度达到690mm。     

水利工程高压输电线路杆塔基础大体积混凝土制备关键技术研究

高压输电线路杆塔基础为大体积混凝土,为了保证混凝土浇筑质量,开展杆塔基础大体积混凝土制备关键技术研究,通过实验分析矿物掺合料不同掺量对中低强度高性能混凝土工作性能及力学性能的影响.结果表明,当总胶凝材料为420 kg/m3,粉煤灰、矿粉、硅灰掺量分别为20％、20％、4.05％时,混凝土各项性能达到最佳,混凝土7、28...     

某水利枢纽工程中高性能混凝土应用实践研究

高性能混凝土要求混凝土具有良好的流动性、自密实性,同时具有较低的水化放热量。品质优异的微珠与硅灰的加入可以显著改善混凝土和易性,降低整体黏度。矿物掺合料的引入,延缓水化放热速率,错峰放热,匀速进行,降低混凝土内部由于水化温升导致的温度裂缝。结合某水利枢纽工程施工过程中出现混凝土和易性差导致的堵管以及拆模后表面蜂窝、龟裂等质量问题,通过研究矿物掺合料取代率,改善高性能混凝土的施工性能。当微珠掺量为20%、硅灰掺量为4.6%时,混凝土整体黏聚性、流动性、保水性改善效果明显;混凝土倒筒时间达到3.3s,初始扩展度达到675mm, 1h扩展度达到670mm, 2h扩展度达到675mm;混凝土和易性良好,泵送过程未出现堵管、石头堆积等问题。     

矿物掺合料水工混凝土塑性收缩开裂抑制作用研究

采用平板法试验探究硅灰、矿渣及粉煤灰等掺合料对水工混凝土塑性收缩裂缝的影响作用，并深入探析掺合料的作用机理。试验表明：掺入矿渣和粉煤灰可以有效抑制试件早期塑性开裂，并且掺粉煤灰相对于掺矿渣的抑制效果更好；掺入硅灰会加速试件塑性收缩，硅灰的掺量越高其加速收缩越显著。     

矿物掺合料在喷射混凝土中的应用研究

为研究矿物掺合料在喷射混凝土中的应用效果，通过文献调研，分析了粉煤灰、硅粉、凝灰岩粉等矿物掺合料的性能特点、对混凝土性能的影响及其在喷射混凝土中的应用，并通过不同配合比的喷射混凝土试验研究，分析了凝灰岩粉对喷射混凝土性能的影响。结果表明：粉煤灰、硅粉、凝灰岩粉的掺量分别在30%,10%和15%以内时，所配制混凝土能够满足工程施工性能及强度等级要求，并可改善喷射混凝土的和易性、降低喷射回弹、细化内部孔隙结构、提升耐久性能等；复掺凝灰岩粉与粉煤灰的技术方案优于单掺，其可充分发挥两种掺合料的各自优势，综合提升喷射混凝土的施工性能与技术效果；将矿物掺合料掺入喷射混凝土中，是改善混凝土性能、降低工程成本及地缘性材料资源化利用的有效途径。研究成果可为矿物掺合料在喷射混凝土中的应用以及地缘性矿物掺合料的推广提供参考。     

矿物掺合料对蒸养混凝土传输性能和孔结构的影响

为提高混凝土预制构件耐久性,试验研究了单掺及复掺矿物掺合料对蒸养混凝土毛细吸水性和抗氯离子渗透的影响,结合可蒸发水含量法测孔结构探讨了作用机理。结果表明:矿物掺合料在低水胶比下能更为有效地改善蒸养混凝土的传输性能;在脱模和28d龄期时,矿物掺合料对蒸养混凝土传输性能的改善效果从高到低依次为硅灰、偏高岭土、矿渣、粉煤灰;90d龄期时,偏高岭土与硅灰相当,且均优于矿渣和粉煤灰;混凝土孔结构与传输性能关系密切,孔隙率降低和孔径细化是蒸养混凝土传输性能得以改善的主要原因。     

渠道衬砌板水下不分散混凝土的配合比设计与性能研究

针对调水工程输水工况下输水渠道衬砌板破损修复难题,开展了适用于渠道衬砌板水下修复混凝土的制备与性能研究。采用水工自密实混凝土设计方法进行水下不分散混凝土的配合比设计,在满足水工自密实混凝土流动度和强度要求的基础上,通过掺入聚丙烯酰胺絮凝剂和硅粉提高混凝土的水下抗分散性能,并研究掺合料品种与掺量、水粉比、砂率、施工方式等因素对混凝土流动性、抗分散性和抗压强度的影响。研究结果表明,在采用倾倒法进行水下施工时,粉煤灰掺量25%、硅粉掺量15%,水粉比1.0,砂率42%的水下不分散混凝土可满足衬砌板水下施工要求。与单掺粉煤灰相比,复掺粉煤灰和硅粉可有效增强水下不分散混凝土的抗分散性和抗压强度并改善流动性。在保证流动性前提下,适当降低水粉比和砂率有利于提高水下不分散混凝土的抗分散性和抗压强度;采用导管法施工混凝土强度损失较小,90 d龄期水下混凝土强度与陆上混凝土强度相当。     

渠道衬砌板水下不分散混凝土的配合比设计与性能研究

针对调水工程输水工况下输水渠道衬砌板破损修复难题,开展了适用于渠道衬砌板水下修复混凝土的制备与性能研究。采用水工自密实混凝土设计方法进行水下不分散混凝土的配合比设计,在满足水工自密实混凝土流动度和强度要求的基础上,通过掺入聚丙烯酰胺絮凝剂和硅粉提高混凝土的水下抗分散性能,并研究掺合料品种与掺量、水粉比、砂率、施工方式等因素对混凝土流动性、抗分散性和抗压强度的影响。研究结果表明,在采用倾倒法进行水下施工时,粉煤灰掺量25%、硅粉掺量15%,水粉比1.0,砂率42%的水下不分散混凝土可满足衬砌板水下施工要求。与单掺粉煤灰相比,复掺粉煤灰和硅粉可有效增强水下不分散混凝土的抗分散性和抗压强度并改善流动性。在保证流动性前提下,适当降低水粉比和砂率有利于提高水下不分散混凝土的抗分散性和抗压强度;采用导管法施工混凝土强度损失较小,90 d龄期水下混凝土强度与陆上混凝土强度相当。     

不利环境下水工混凝土抗裂性试验研究

文章应用环境试验箱模拟盐渍土侵蚀及大温差不利环境下，不同矿粉-粉煤灰掺量及基准组水工混凝土的抗折抗折强度及抗裂性能。试验表明：矿物掺合料的掺入可以提高水工混凝土强度增长速率和抗裂性能，但会降低其力学性能；掺20%矿粉和15%粉煤灰混凝土较基准混凝土3～14d抗压强度增长率提高164.7%,28d断裂能提高50.74%，早期具有较高的抗压和抗折强度增长速率；经SEM微观分析，掺入适量的矿物掺合料可以明显减小裂缝宽度，改善混凝土孔隙结构、密实度及其抗裂性能。     

矿物掺合料增强陶粒混凝土力学性能的研究

针对粉煤灰陶粒轻骨料混凝土水泥用量偏大、强度偏低的问题,将粉煤灰、矿渣粉、纳米二氧化硅三种工业废弃物作为矿物掺合料应用在粉煤灰陶粒混凝土的配制中,重点研究了矿物掺合料的种类及掺量对混凝土强度的影响。试验结果表明:单掺纳米二氧化硅、单掺矿渣粉、单掺粉煤灰对应的粉煤灰陶粒混凝土28 d抗压强度和抗折强度排序由大到小,其中单掺纳米二氧化硅(5%)效果最为显著;复掺粉煤灰(10%)、矿渣粉(15%)和纳米二氧化硅(8%)对水泥浆强度发展有良好的超叠加效应。在此基础上利用扫描电镜对混凝土试样进行微观分析,找到了矿物掺合料影响粉煤灰陶粒混凝土强度的微观原因。     

矿物掺合料对水利工程高性能混凝土的影响分析

文章以水利工程高性能混凝土(HPC)为例,探讨了其抗冻性和抗氯离子渗透性受矿渣粉、粉煤灰不同掺入方式的影响.结果表明:水胶比相同的情况下,HPC抗压强度随矿物掺合料掺量的增大而逐渐减小;适量的掺入矿物掺合料有利于改善HPC的抗氯离子渗透性能,降低电通量;矿渣粉与粉煤灰复掺质量比为1:3且矿物掺合料掺量为30％时,28 ...     

矿物掺合料混凝土在水利工程项目施工中的应用研究

在水利工程项目施工中,不同矿物掺合料的加入,能够使混凝土各方面的性能得到改善。由于矿物掺合料的种类较多,如粉煤灰、矿渣、硅灰等等,在这些矿物掺合料中,选择一种改善混凝土性能最佳的掺合料,对于工程整体质量的提升非常重要。文章结合新疆卡拉贝利水利工程,分析了不同掺合料对混凝土性能的影响,根据分析结果,选定粉煤灰作为该工程混凝土配合比设计的掺合料。     

矿物掺合料对腐蚀混凝土强度影响及关联分析

结合赣南区域稀土开采残留硫酸铵的环境问题,在后期土地开发的背景下,通过对粉煤灰混凝土、矿渣混凝土、双掺混凝土受硫酸铵腐蚀的试验,测定受腐蚀混凝土的力学性能,分析受腐蚀混凝土强度劣化的规律,并运用灰色关联分析理论对不同掺量矿物掺合料混凝土强度进行关联度分析。结果表明混凝土中掺入粉煤灰和矿渣等量替换水泥能显著提高混凝土抗硫酸铵腐蚀性能;大掺量矿物掺合料的混凝土强度增长较慢,但抗硫酸铵腐蚀能力较好;矿物掺合料对受腐蚀混凝土的抗压强度衰减有较好延缓效果,但对抗折强度的延缓衰减的效果较差;通过灰色相关理论得粉煤灰掺量10%,矿渣掺量40%和50%腐蚀混凝土的总体强度与未腐蚀混凝土强度关联度达到80%,抗硫酸铵腐蚀效果最佳,与试验结果一致。