钢渣高性能混凝土抗冲耐磨性能试验

为有效利用大宗废料钢渣,设计制作了15组掺钢渣粉混凝土试件,试验研究钢渣粉掺量对混凝土的工作性能、力学性能及抗冲耐磨性能的影响极其作用机理。结果表明:钢渣粉可以改善混凝土的工作性能;在不同水胶比下,掺钢渣粉混凝土的早期强度均小于基准混凝土,钢渣掺量在10%~30%以内时,混凝土的后期强度与基准混凝土基本持平,且略有提高,钢渣掺量大于30%时混凝土的后期强度下降较大;采用水下钢球法测试混凝土28 d抗冲磨强度,得出钢渣掺量在10%以内时混凝土的抗冲磨强度比基准混凝土略有提高,当钢渣粉掺量大于20%时,混凝土的抗冲磨强度呈下降趋势。因此,钢渣粉作为混凝土掺合料时其掺量应控制在20%以内为宜。     

矿渣混凝土的力学性能和耐久性试验研究

为了推广应用矿渣混凝土,采用等量取代水泥的方法,研究了30％和60％矿渣混凝土的力学性能和耐久性能,并与空白混凝土进行对比。研究表明,矿渣混凝土早期强度比基准混凝土低,且随掺量增加,强度降低,具有线性关系。但随着龄期增长,矿渣混凝土强度增长更快,可以赶上并超过基准混凝土。矿渣混凝土28d抗渗性和抗氯离子渗透性优于基准混凝土,其掺量越大,作用越明显。     

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。     

C60抗冲磨混凝土抗裂性能试验研究

为提供性能优异的抗冲磨混凝土配制方案,以单掺或复掺粉煤灰、矿渣粉、硅粉配制的C60抗冲磨混凝土为研究对象,通过平板法和圆环法对C60抗冲磨混凝土的抗裂性能进行研究。研究结果表明:①保持水胶比不变的情况下,掺入粉煤灰或矿渣粉均可降低混凝土的体积收缩变形、延长混凝土开裂时间;②随着粉煤灰或矿渣粉掺量的增加,抑制混凝土开裂的效果趋于明显;③ 掺入硅粉显著增加了混凝土的开裂趋势,且硅粉掺量由4%增至10%时混凝土开裂现象趋于严重;④硅粉与粉煤灰或者矿渣复掺后形成的协同互补效应可减小C60抗冲磨混凝土的开裂趋势,当复掺15%的粉煤灰与7%的硅粉时,抗裂效果最优。     

双掺钢纤维和硅粉混凝土抗压性能试验研究

在钢纤维混凝土中掺入硅粉可以生成凝胶,从而增加钢纤维与混凝土之间的黏结力,优化其抗压性能。选用掺合料为钢纤维,变换不同含量的硅粉,分别测定硅粉掺量为5%~20%混凝土的抗压强度,确定最佳组合。研究结果表明,双掺钢纤维和硅粉能有效提高混凝土抗压强度;在掺入0.8%钢纤维的前提下,混凝土强度会随着硅粉掺量的变化而变化,最佳掺量为10%。     

矿物掺合料和钢纤维对水工混凝土性能影响研究

试验探讨了水工混凝土工作性、断裂性能、弯曲韧性以及力学性能受钢纤维、硅粉和粉煤灰掺量的影响。结果表明：增大粉煤灰掺量有利于改善拌合物工作性,其最优掺量20%;水工混凝土力学强度随硅粉掺量的增加呈现先上升后下降的变化趋势,掺2%硅粉时的强度最高;掺入钢纤维会降低拌合物工作性,但可以使受压破坏进程得到有效延缓,有利于增强弯曲韧性,掺1.8%钢纤维时的断裂荷载最高。本研究可为水利工程中高性能水工混凝土的应用提供技术支持。     

地聚物混凝土动力学特性和微观机理研究

为研究不同配合比对地聚物混凝土(GC)性能的影响,模型试验运用霍普金森压力杆(SHPB)装置对含不同粉煤灰、矿渣和硅粉掺量比的GC进行了系列动态力学试验,并利用扫描电子显微镜(SEM)对其微观结构进行分析。研究结果表明静载状态下矿渣或硅粉掺量较高的试件易获得更优的力学特性,而在动态荷载压缩试验中,含硅粉含量5%、矿渣含量45%的GC-2试件动态力学响应最优,DIF应变率敏感性也较高。研究成果对地聚物混凝土的掺混比具有一定的参考价值。     

双膨胀源材料层面堆石混凝土剪切性能及微观结构研究

为得到堆石混凝土层面改良砂浆对其抗剪强度宏微观作用机理，设计了含同一硅粉含量（29.75g）和硫铝酸钙-氧化钙类双膨胀源膨胀剂掺量为4%、6%、8%、10%的层面处理砂浆堆石混凝土4组，进行了堆石混凝土层面抗剪试验，研究了层面处理砂浆对堆石混凝土层面剪切性能的影响，并从微观孔隙结构方面对堆石混凝土层面材料改良情况进行验证。试验结果表明：含层面处理砂浆堆石混凝土剪切破坏出现了破坏在砂浆和破坏在混凝土2种剪切破坏形式，适当延长养护龄期能一定程度上提高堆石混凝土层面剪切强度，硅粉和膨胀剂复掺对其层面材料的孔隙密实度和剪切性能也有一定的提高，当膨胀剂掺量为8%时，层面砂浆最为致密，而受层面堆石的约束，层面剪切强度变化规律并不明显。     

矿物掺合料与阻锈剂对水泥砂浆性能的影响分析

文章采用水化热和水泥胶砂强度试验，分析了矿物掺合料和阻锈剂对水泥砂浆性能的影响，利用XRD衍射图谱和SEM扫描电镜观测其水化特性及微观形貌。研究表明：双掺矿渣粉与粉煤灰、单掺阻锈剂能够减缓水化速率，增强水泥胶砂强度，但双掺矿物掺合料的早期水化速度慢，早期强度相对偏低；矿渣粉、粉煤灰与阻锈剂复掺可以明显减缓早期水化速率，有效减缓水化集中放热的情况，使复掺组相较于基准组的56d抗压强度增大10MPa；防腐阻锈成分有利于促进二次水化，通过碱改性作用提高砂浆的耐久性和强度。     

硫酸盐和干湿循环耦合作用下混凝土性能研究

试验主要研究了粉煤灰与矿渣粉掺量以及新拌混凝土含气量对混凝土在硫酸盐和干湿循环耦合作用下质量损失、抗压强度、相对动弹性模量等性能变化的影响。研究结果表明:经过3个干湿循环周期后,掺有矿物掺合料的混凝土试件强度增长大于基准组混凝土;从第4个干湿循环周期开始,掺矿物掺合料的混凝土试件的质量损失均小于基准组混凝土,且试件质量损失大大减少;掺加矿渣后,混凝土试件经过6次干湿循环周期,相对动弹性模量仍保持在60%以上;粉煤灰和矿粉复掺对混凝土的抗硫酸盐干湿循环破坏能力有所提高,当粉煤灰与矿粉比例为3∶1时,采用复掺对改善干湿循环过程中混凝土试件的抗压强度的效果最好。并且,混凝土中适当引气也可提高其抗硫酸盐干湿循环性能。     

掺硅粉铸石砼抗冲耐磨性能研究

硅粉是一种新型砼改性添加剂,本文探讨了硅粉掺量对铸石砼的抗冲耐磨性能和抗压强度的影响,硅粉的作用机理以及硅粉的最优掺量。     

再生粗骨料和矿物掺合料对再生混凝土抗冻性影响的研究

试验研究了不同再生粗骨料取代率对再生混凝土抗冻性的影响,并且以再生粗骨料取代率为100%的再生混凝土作为基准混凝土,分别研究单掺钢渣粉、硅灰以及复掺钢渣粉、硅灰对再生混凝土抗冻性的影响。试验分别从表观特征、质量损失率、相对动弹性模量和抗压强度来分析。试验结果表明:随着钢渣掺量的增多再生混凝土的抗冻性降低;硅灰明显的提高再生混凝土的抗冻性,掺量5%为宜;复掺钢渣和硅灰不同的比例对再生混凝土的抗冻性影响不同,得到复掺硅灰5%+钢渣15%再生混凝土的抗冻性优于基准混凝土。     

Influence of shrinkage-reducing admixture on drying shrinkage and mechanical properties of high-performance concrete

High-performance concrete （HPC） has specific performance advantages over conventional concrete in strength and durability. HPC mixtures are usually produced with water/binder mass ratios （mW/mB） in the range of 0.2-0.4, so volume changes of concrete as a result of drying, chemical reactions, and temperature change cannot be avoided. For these reasons, shrinkage and cracking are frequent phenomena. It is necessary to add some types of admixture for reduction of shrinkage and cracking of HPC. This study used a shrinkage-reducing admixture （SRA） for that purpose. Concrete was prepared with two different mW/mB （0.22 and 0.40） and four different mass fractions of SRA to binder （w（SRA） = 0%, 1%, 2%, and 4%）. The mineral admixtures used for concrete mixes were： 25% fly ash （FA） and 25% slag by mass of binder for the mixture with mW/mB = 0.40, and 15% silica fume （SF） and 25% FA for the mixture with mW/mB = 0.22. Tests were conducted on 24 prismatic specimens, and shrinkage strains were measured through 120 days of drying. Compressive strength, splitting strength, and static modulus of elasticity were also determined. The results show that the SRA effectively reduces some mechanical properties of HPC. The reductions in compressive strength, splitting tensile strength, and elastic modulus of the concrete were 7%-24%, 9%-19%, and 5%-12%, respectively, after 90 days, compared to concrete mixtures without SRA. SRA can also help reduce drying shrinkage of concrete. The shrinkage strains of HPC with SRA were only as high as 41% of the average free shrinkage of concrete without SRA after 120 days of drying.     

基于正交试验多因素条件下的混凝土强度分析

探讨了粉煤灰、硅粉、磷渣在不同龄期作用下对混凝土强度的影响,进一步得到三者在不同龄 期的最佳掺量和最优配比。作者运用正交方法和ＳＰＳＳ软件对试验数据进行线性回归分析,科学地分析 粉煤灰、硅粉、磷渣对混凝土强度的影响,得出了多因素条件下混凝土的各个龄期混凝土强度的最优线 性回归方程和影响混凝土的主次因素。试验表明:粉煤灰混凝土中加入少量硅粉掺量,早期强度和后期 强度与各因素的线性相关性都比较好。硅粉对混凝土强度增长的贡献主要在前期,后期相对较缓慢。 研究成果将为粉煤灰、硅粉、磷渣在混凝土中的应用提供必要的数据以及试验支持。     

“635”水利枢纽导流洞硅粉混凝土研究和应用

根据"635"水利枢纽导流泄洪洞底板混凝土设计使用要求,进行了室内混凝土配合比性能试验研究,结果表明,掺有HLC Ⅲ硅粉剂的混凝土与不掺外加剂的混凝土相比,其28d抗压强度提高了87 1%,抗折强度提高了10 6%,抗冲磨强度提高了97 5%,同时用丙乳砂浆处理新老混凝土结合面能起到提高黏结性的作用.根据现场情况经配合比调整试验优选出宜于施工的硅粉混凝土配合比.在硅粉混凝土浇筑过程中,由于采取了合理的搅拌、运输、基面处理等措施,使得在高温、高蒸发环境下浇筑的硅粉混凝土质量得到了保证.     

低温和干湿循环双重环境下水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀试验研究

结合我国西北地区实际情况,对低温、干湿循环双重环境下水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能进行了试验研究。试验采用0.5和0.36两种水灰比,胶凝材料采用普通硅酸盐水泥、中抗硫酸盐硅酸盐水泥和在普通硅酸盐水泥中分别掺入15%矿粉+1%硅灰和15%矿粉+3%硅灰4种方案。结果表明：在低温、干湿循环双重环境作用下,化学侵蚀非常缓慢,砂浆的劣化主要是硫酸钠结晶导致的;降低水灰比能显著提高水泥砂浆抵抗硫酸盐侵蚀的性能;使用抗硫酸盐硅酸盐水泥能在一定程度上改善抗侵蚀性能;不同水灰比下,复掺矿粉和硅灰会表现出不同的效果,在低水灰比情况下能提高抗侵蚀性能,在高水灰比下反而会降低抗侵蚀性能。研究结果可为低温和干湿循环双重环境下的工程建设提供参考。     

贝壳垃圾透水植生混凝土抗冻性能研究

为研究我国北方沿海不同贝壳垃圾透水混凝土的抗冻性能,选取秦皇岛海域生长的贝壳,对其制备的透水植生混凝土进行了研究。采用慢冻法,以质量损失率、强度等评价指标,结合扫描电镜(SEM)、背散射电子成像(BSE)等微观试验,分别研究了厨余牡蛎垃圾、工厂牡蛎垃圾、厨余扇贝垃圾、工厂扇贝垃圾所制备透水混凝土的冻融耐久性。结果表明:工厂垃圾相对厨余垃圾具有更好的抗冻融性能和强度;掺入硅灰可降低碱度,显著提高抗压强度,但对抗冻融性能的提高有限,经微观分析与多因素比对,确定硅灰掺量为5%;扇贝垃圾制备的透水混凝土,其抗冻融耐久性优于牡蛎垃圾透水混凝土,扇贝壳微观致密的表层结构为其抗冻性能提供了积极作用。     

矿物掺合料对西北盐渍土地区混凝土耐腐蚀性的影响

为解决我国西北盐渍土地区混凝土结构存在的盐蚀问题,掺入矿物掺合料提高混凝土的耐腐蚀性。根据特定工程会对混凝土强度预先提出要求的实际情况,控制混凝土满足C35强度等级,设计单掺、双掺和三掺粉煤灰、矿渣粉及硅灰等6种配合比,采用硫酸盐干湿循环侵蚀、SEM(Scanning Electron Microscope)和XRD(X-Ray Diffraction)等方法研究不同掺合料对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响,采用快速氯离子迁移系数和电通量法研究混凝土的抗氯离子渗透性能。结果表明:混凝土强度相同条件下,随着掺合料掺量增加,混凝土抗硫酸盐侵蚀和抗氯离子渗透能力都有提高,且粉煤灰的提高效果高于矿渣粉的提高效果。不同掺合料复掺可以改善混凝土的孔隙结构与水化产物结构,明显提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力,进一步提高混凝土的耐腐蚀性。