含不同矿物掺合料的高强混凝土的自收缩特性

对比研究纯水泥及含不同矿物掺合料(粉煤灰、石灰石粉、磨细矿渣粉)的高强混凝土早期(7 d以内)自收缩发展规律.结果表明:粉煤灰混凝土与石灰石粉混凝土的自收缩表现出相同的规律,均随粉煤灰或石灰石粉掺量的增加而呈准线性递减,且两者自收缩的大小也几乎相同;矿渣粉混凝土的自收缩在较早龄期随矿渣粉掺量增加而降低的幅度较粉煤灰和石...     

掺合料对混凝土自收缩性能的影响研究

选取掺合料石灰石粉、粉煤灰、矿渣粉，设计不同水胶比的配合比，选取龄期为3h、8h、12h、24h、72h时的数据为特征值，研究不同水胶比、复合矿物掺合料对混凝土自收缩的影响规律。试验结果表明：混凝土的自收缩率在72h内的变化规律为先快速，后平缓；未掺矿物掺合料和掺矿物掺合料的混凝土的自收缩率均随水胶比变小而增大；矿物掺合料可以起到抑制混凝土自收缩性能的作用。     

矿物掺和料对混凝土早期开裂的影响

针对高性能混凝土普遍存在的早期开裂问题,采用板式混凝土开裂架研究了掺硅灰、粉煤灰、矿渣粉对混凝土早期开裂的影响规律,同时测量了混凝土早期自收缩及在干燥条件下的总收缩。试验结果表明:掺硅灰对混凝土在干燥条件下的早期总收缩影响不大,但使混凝土早期开裂加重;掺粉煤灰使混凝土早期自收缩明显减小,而总收缩并不降低;掺矿渣粉使混凝土早期自收缩和总收缩都增大,而掺粉煤灰和矿渣粉均使混凝土早期抗裂性改善,且掺粉煤灰抗裂性优于矿渣粉。掺硅灰混凝土早期抗裂性差的主要原因是混凝土早期弹性模量增大,徐变和应力松弛能力降低;而掺矿渣粉或粉煤灰混凝土早期抗裂性改善的主要原因在于混凝土早期弹性模量减小、徐变和松弛能力提高。     

双掺矿物掺合料高性能混凝土的强度与收缩试验研究

对双掺粉煤灰和矿渣的高性能混凝土进行了强度和收缩试验,分析了粉煤灰和矿渣双掺比例(1∶2、2∶3、1∶1)及双掺总量(30%、40%、50%)的影响。研究表明,在双掺比例相同的条件下,随着双掺总量的增加,高性能混凝土强度降低,总收缩和干缩降低,自收缩增加;在双掺总量相同的条件下,随着双掺比例的增加,高性能混凝土早期强度降低,后期强度增加、总收缩降低、自收缩减少和干缩增加。在双掺情况下,单独增加粉煤灰或矿渣的掺量,粉煤灰降低早期强度和总收缩的效果更明显,但矿渣引起自收缩增大的幅度大于粉煤灰引起自收缩减小的幅度;相比于粉煤灰,矿渣降低干缩的效果更明显;矿渣增大自收缩的幅度远小于其降低干缩的幅度。通过回归分析得到了双掺高性能混凝土的收缩计算式。     

矿物掺合料对高性能混凝土自收缩影响及计算模型研究

为研究矿物掺合料对高性能混凝土自收缩的影响及其计算模型,采用混凝土自收缩无接触自动测试装置进行粉煤灰掺量及品质、粉煤灰与偏高岭土复掺及粉煤灰与矿渣复掺对高性能混凝土自收缩性能的影响。研究结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,高性能混凝土的自收缩值随之下降;在同掺量下,提高粉煤灰的品质可降低高性能混凝土的自收缩值。在粉煤灰高性能混凝土中复掺偏高岭土会增大其自收缩值;粉煤灰与矿渣复掺可进一步降低高性能混凝土的自收缩值,且在复掺比例为1∶1时最佳。通过对现有混凝土自收缩计算模型与试验数据对比分析,提出高性能混凝土自收缩计算模型,该模型计算结果与试验结果吻合良好。     

矿物掺合料对干粉砂浆物理性能及孔结构的影响

研究了石灰石、矿渣和粉煤灰3种矿物掺合料分别对干粉砂浆的工作性能和力学性能的影响,并探讨了掺有掺合料时干粉砂浆的宏观力学性能和其微观孔结构之间的关系。结果表明:粉煤灰在掺量小于30%时能够提高砂浆的流动度,但掺量再继续增大时,砂浆流动度反而下降;掺入矿渣粉略能提高砂浆的流动度;石灰石粉在一定程度上降低砂浆流动度;同时石灰石粉能够提高砂浆的保水率,而矿渣粉和粉煤灰却降低砂浆的保水率。随着石灰石、矿渣和粉煤灰掺量的增加,砂浆28 d强度均有不同程度的降低,影响顺序为石灰石>粉煤灰>矿渣;与空白样相比,内掺占水泥质量50%的石灰石粉和矿渣粉时,28 d砂浆硬化体的总孔隙率分别增加10.2%、7.7%,而掺等量粉煤灰时总孔隙率则基本不变。以石灰石替代50%的水泥时,28 d砂浆硬化体中d>100 nm的多害孔增加24.0%,而以粉煤灰替代50%的水泥时,砂浆中多害孔基本不变,以等量的矿渣粉替代时d>100 nm的多害孔减少6.5%。     

石灰石粉作为水泥混合材的试验研究

研究了人工砂副产物石灰石粉等量代替水泥熟料或粉煤灰或矿渣粉作为混合材对水泥胶砂强度和收缩性的影响.结果表明,在水泥生产中掺入15％～30％的石灰石粉作为混合材是完全可行的,且对水泥的强度和收缩性影响不大,与单掺粉煤灰相比,石灰石粉与粉煤灰复掺作为混合材的效果较好;而与单掺矿渣粉相比,石灰石粉与矿渣粉复掺作为混合材的效果较差.     

矿物掺合料对铁铝酸盐水泥力学性能影响研究

针对铁铝酸盐水泥早期水化热高的问题,提出采用掺加矿物掺合料的方法改善铁铝酸盐水泥性能。研究了单独掺加不同掺量粉煤灰、矿粉、石灰石粉、粉煤灰微珠、硅灰的铁铝酸盐水泥用水量、力学性能,以及复合掺加粉煤灰-矿粉、粉煤灰微珠-矿粉、粉煤灰微珠-硅灰及石灰石灰石粉-矿粉的铁铝酸盐水泥用水量、力学性能。结果表明,粉煤灰等掺合料均会降低铁铝酸盐水泥强度,但是对用水量的影响不同,粉煤灰及硅灰会显著增加铁铝酸盐水泥用水量,石灰石粉及粉煤灰微珠会降低用水量。当掺合料单独掺加或复合掺加等量取代30%水泥时,复合胶凝体系的抗压强度降至45.0MPa左右,掺合料的掺量宜控制在30%以内。     

粉煤灰、石灰石和矿渣对水泥流动性和力学性能的影响

混合材由于具有不同的性能特点,会对水泥的力学性能及流动性产生很大的影响。本文研究了不同掺量粉煤灰、石灰石和矿渣作混合材对水泥的流动性能和力学性能的影响,结果表明:水泥流动性能随着石灰石掺量的增加而提高;随着矿渣掺量的提高有所降低,但降低幅度不大;随着粉煤灰掺量的增加而显著降低。当混合材掺量低于15%时,掺加石灰石3天抗压强度略高于掺加矿渣和粉煤灰的水泥3d强度。当混合材掺量大于15%时,掺加石灰石水泥的3d抗压强度显著降低。在相同的混合材掺量情况下,掺加矿渣的水泥28d强度下降幅度最小,掺加石灰石的水泥28d抗压强度下降幅度最大。     

矿物掺合料对机制砂浆性能影响

研究了磨细石灰石粉、粉煤灰和矿渣掺合料对机制砂砂浆物理力学性能的影响。当矿物掺量由10%向40%递增,结果表明:矿渣试件7d强度下降,28d强度高于基准试件;砂浆流动性提高但保水性降低。粉煤灰试件、石灰石粉试件的7d和28d强度低于基准试件,石灰石粉试件强度降低尤甚;粉煤灰砂浆流动性先升高而后降低,以20%或者30%为拐点,石灰石粉会显著提高砂浆的保水性,但对砂浆强度有不利影响。矿渣与石灰石粉复合制备的砂浆,其稠度、保水性和强度满足工程实际对砂浆的要求,且优于粉煤灰与石灰石粉复合制备的砂浆。     

The relationship between autogenous shrinkage and pore structure of cement paste with mineral admixtures

In this paper, the combination of fly ash and silica fume, or fly ash and blast furnace slag were used as the composite mineral admixtures in cement paste. The autogenous shrinkage and the pore structure of the hardened cement paste with mineral admixtures were tested, and the relationship of the autogenous shrinkage and pore structure also was discussed. The results indicate that fly ash can reduce the autogenous shrinkage, and silica fume can increase the autogenous shrinkage, and the effect of blast furnace slag is between the two above; although both silica fume and blast furnace slag can weaken the porosity and the mean diameter of cement paste, and increase the volumetric percentage of pores whose diameter is between 5 and 50 nm and pore specific surface, silica fume is better than blast furnace slag in changing the pore structure. The relationship between the autogenous shrinkage and volumetric percentage of pores whose diameter is between 5 and 50 nm is obviously proportional.     

粉煤灰和矿粉对水泥胶砂自收缩的影响

试验研究了粉煤灰和矿粉对水泥胶砂自收缩的影响.结果表明:当胶砂比(质量比)为1:0.5,水胶比(质量比)为0.3时,随水化龄期延长,水泥胶砂自收缩增大,早期自收缩发展急剧.粉煤灰降低了水泥胶砂的自收缩,随着粉煤灰掺量(质量分数)增大,水泥胶砂自收缩减小;掺10%和20%粉煤灰水泥胶砂的21 d自收缩较纯水泥胶砂分别下降了21.1%和29.5%.水化早期(5d前),矿粉掺量(质量分数)在10%～20%时,随着矿粉掺量增大,水泥胶砂自收缩降低;掺10%和20%矿粉水泥胶砂的21 d自收缩较纯水泥胶砂分别增加了11.1%和6.6%.     

粉煤灰、矿粉对水泥浆体变形性能的影响

以高性能混凝土用胶凝材料为研究对象,研究了粉煤灰、矿粉在不同养护湿度和温度下对水泥浆体变形性能的影响规律。结果表明:饱水养护时,粉煤灰的掺入降低了水泥浆体的水养膨胀变形;养护温度升高、粉煤灰掺量增加,水泥浆体水养膨胀变形降低幅度增大,但不同水养温度下掺入矿粉对水泥浆体膨胀变形无明显影响;密封养护时,掺入粉煤灰可有效抑制水泥浆体的自收缩,但矿粉掺入会增大水泥浆体自收缩;干燥养护时,掺入粉煤灰对水泥浆体有一定的减缩作用,而矿粉的掺入会增大水泥浆体的干燥收缩。     

外加剂对砂浆收缩性能的影响

本文探讨了影响混凝土中水泥砂浆收缩的主要因素,并对其收缩机理进行了初步分析和探讨。结果表明,FDN减水剂能显著增大水泥砂浆的收缩;粉煤灰的掺入能降低水泥砂浆的收缩。试验结果说明,外加剂的颗粒分散效应和矿粉的水化活性是影响水泥砂浆收缩的主要因素。     

贝利特硫铝酸钙水泥的收缩性能

以碳酸钙、黏土和铝矾土为主要原料制备贝利特-硫铝酸钙(BCSAF)水泥,测定了BCSAF熟料的矿物组成、标准稠度用水量和凝结时间,研究了BCSAF水泥以及基准水泥净浆、砂浆的自收缩和干燥收缩,分析了粉煤灰对BCSAF水泥净浆收缩性能的影响.利用低场核磁技术,研究了BCSAF水泥和基准水泥净浆在早龄期的内部孔结构.结果 表明:BCSAF水泥净浆的自收缩大于基准水泥净浆,干燥收缩小于基准水泥净浆;粉煤灰可以有效减少BCSAF水泥净浆的自收缩和干燥收缩;BCSAF水泥砂浆60d龄期的干燥收缩小于基准水泥砂浆.     

矿粉、高钙灰及脱硫石膏对水泥收缩性能的影响

研究了50.0%(质量分数,下同)矿粉和高钙粉煤灰等量替代水泥对水泥净浆早期自收缩性能的影响及水泥砂浆的长期干燥收缩性能和初始开裂敏感性.结果表明,在水泥-矿物材料体系中,自收缩与矿物材料的水化活性成正相关性,用50.0%的矿粉和高钙粉煤灰替代水泥后,水泥浆体的自收缩率随着矿物材料活性的降低而降低;硫酸盐激发材料既具有增加水化程度和提高化学收缩的作用,又具有增加AFt量和产生膨胀的作用,因而对水泥浆体的自收缩影响不大;掺50.0%矿粉及1.0%元明粉可显著提高干燥收缩;脱硫石膏和煅烧脱硫石膏按照一定比例复合能显著降低干燥收缩;初始开裂时间、自收缩与矿物材料水化活性的相关性较大,自收缩越高则其开裂敏感性越大,早强措施增加开裂风险;采用矿物材料尤其是采用低活性矿物材料替代水泥可使水泥水化减缓,自收缩和干燥收缩减少,开裂敏感性降低.