粉煤灰海工高性能混凝土的应用研究

针对粒化高炉矿渣粉和硅灰存在的缺陷。研究采用粉煤灰替代粒化高炉矿渣粉配制混凝土,进而观察其力学性能、抗氯离子渗透性以及胶凝材料的水化热。研究结果表明,所配制的混凝土能满足海工高性能混凝土高耐久性的需要,粉煤灰替代粒化高炉矿渣粉胶凝材料具有较低的水化热,有利于大体积混凝土的施工。     

磨细高炉矿渣对海工混凝土抗冻性和氯离子扩散性能的影响

以天然海水为介质研究了掺加磨细矿渣的海工混凝土抗冻性和氯离子扩散性能,通过研究水胶比、矿渣和引气剂掺量等因素对混凝土抗冻性和抗氯离子渗透性能的影响.并与普通混凝土进行对比.结果表明:矿渣虽然能提高混凝土的抗氯离子渗透性能但不能提高混凝土的抗冻性;随水胶比减小,矿渣混凝土的抗冻性和抗氯离子渗透性能同时得到提高;矿渣只有与引气剂共同使用,才能同时有效提高混凝土海水环境中的抗冻性和抗氯离子渗透性.以常用抗冻性和氯离子渗透性指标的比值(R)可以反映海工混凝土的耐久性优劣,电子显微镜分析结果与R的评价结果吻合较好.     

粉煤灰和矿渣粉对水下不分散混凝土性能的影响研究

本试验研究了粉煤灰和矿渣粉复掺时对水下不分散混凝土性能的影响,分析二者不同掺量复掺时对混凝土流动性、抗分散性、力学性能以及抗氯离子渗透性的影响规律.研究表明,与掺合料单掺相比,粉煤灰和矿渣粉复掺时混凝土流动性降低,但是抗分散性和抗氯离子渗透性明显改善,同时二者复掺时能起到“叠加效应”,使早期强度和后期强度均较高.     

矿物掺合料与水胶比对混凝土耐久性的影响研究

为研究矿物掺合料与水胶比对混凝土耐久性的影响,测试了不同混凝土的抗氯离子渗透性、抗冻性、耐磨性和抗硫酸盐侵蚀性能,采用灰色关联分析的方法,分析了矿物掺合料掺量、水胶比和混凝土耐久性之间的关联程度和关联极性。研究结果表明:粉煤灰和矿渣粉掺入会提高混凝土的抗氯离子渗透性,并存在最佳掺量,本文水胶比为0.38的混凝土,粉煤灰和矿渣粉掺量为15%时,混凝土的抗氯离子渗透性最高。矿物掺合料掺量与混凝土相对动弹性模量、耐磨度和抗硫酸盐侵蚀系数为正关联;水胶比增大会导致混凝土的抗氯离子渗透性降低,与混凝土相对动弹性模量、耐磨度和抗硫酸盐腐蚀系数为负关联。     

兰新铁路第二双线混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

基于对兰新铁路第二双线混凝土耐久性分析,研究了矿物掺合料掺量、砂的粗细程度、石子表面特征、环境条件与养护方法对兰新铁路第二双线混凝土抗氯离子渗透性能的影响.研究结果表明:矿物掺合料的掺入会提高混凝土的抗氯离子渗透性,且不同种类的矿物掺合料复掺时存在最优掺量,就文中混凝土,粉煤灰和矿渣粉掺量为15％时,混凝土的氯离子渗透性最低;此外,混凝土抗氯离子渗透性随砂的细度模数增大、石子破碎面所占比例降低而降低;保温材料能降低混凝土内外温差,因此昼夜大温差条件下,保温保湿养护的混凝土抗氯离子渗透性优于仅保湿养护的混凝土.     

钢渣矿渣复合对海工混凝土耐久性影响的试验研究

通过胶砂试验、混凝土抗氯离子渗透试验和混凝土抗硫酸盐侵蚀试验,研究了钢渣粉与矿渣粉复合掺入对混凝土海工耐久性能的影响.试验结果表明:钢渣粉和矿渣粉具有很好的复合强化效应,复合掺入后对混凝土抗氯离子渗透和抗硫酸盐侵蚀性能都有较好的改善作用.综合考虑钢渣矿渣的活性、混凝土的海工耐久性以及钢渣利用的最大化,海工混凝土中钢渣矿渣复合掺入的总量,可控制在胶凝材料总量的40％～50％,矿渣与钢渣的比控制在6∶4左右.这样可保证钢渣掺量较大的同时,混凝土的海工耐久性亦得到有效提升.     

矿渣粉掺合料对C50高性能混凝土综合性能的影响

矿渣粉通常被用作矿物掺合料来制备高性能混凝土,以S95级矿渣粉和C50高性能混凝土为研究对象,评价了不同矿渣粉掺量对C50高性能混凝土综合性能的影响。试验结果表明：随着S95级矿渣粉掺量的不断增大,C50高性能混凝土的抗氯离子渗透性能、抗开裂性能、抗水渗透性能、抗收缩性能、抗冻性能和抗碳化能力均呈现出“先增强后减弱”的趋势,存在一个最佳的掺量使C50高性能混凝土的综合性能达到最佳,在文中所述的试验条件下,推荐S95级矿渣粉的最佳掺量为20%,此时C50高性能混凝土综合性能最佳。研究结果认为,S95级矿渣粉可以用作C50高性能混凝土的掺合料,合适掺量的矿渣粉不但能够有效降低混凝土中水泥的用量,还能有效提高混凝土的综合性能。     

二水石膏对海工高性能复合胶凝材料性能的影响

为满足海洋工程混凝土结构的耐久性和施工等方面的需求，需采用复合胶凝材料配制海工高性能混凝土。采用硅酸盐水泥＋粒化高炉矿渣粉＋硅灰制成复合胶凝材料，与普通硅酸盐水泥进行性能比较研究，并重点研究了二水石膏（即三氧化硫含量）对复合胶凝材料性能的影响。研究结果表明，三氧化硫含量对复合胶凝材料的工作性和凝结时间的影响不大，但对其强度和反应抗氯离子渗透性的电量产生显著影响，三氧化硫含量高的复合胶凝材料具有较高的早期强度和良好的抗氯离子渗透性能。     

聚烯烃粗纤维混凝土抗氯离子渗透性试验研究

本文针对纯水泥混凝土、添加40%矿渣和60%矿渣的混凝土,通过加速氯离子非稳态扩散试验、盐溶液长期浸泡试验,研究聚烯烃粗纤维对其抗氯离子渗透性能的影响。通过研究表明:纯水泥混凝土添加聚烯烃粗纤维对氯离子在混凝土中的扩散渗透没有太大影响;在矿渣混凝土中添加聚烯烃粗纤维,掺量在0.4-0.8%的情况下,氯离子的渗透性基本不变,再增加掺量扩散系数反而略有增加。因此,纤维的加入对混凝土的耐久性影响甚微。     

煤渣粉掺量对再生混凝土氯离子扩散系数的影响

研究煤渣粉掺量和腐蚀时间对再生混凝土氯离子扩散系数的影响,测试了各再生混凝土在3.5％NaCl溶液中浸泡不同时间的自由氯离子含量,计算了再生混凝土自由氯离子扩散系数.结果表明:再生混凝土的氯离子扩散系数(Dt)随着腐蚀时间的延长而降低.Dt、28 d 再生混凝土氯离子扩散系数(D0)和n均随着煤渣粉掺量的增加先降低后增加,且掺量为30％时其达到最小值.Dt与腐蚀时间成幂函数关系,D0或n与煤渣粉掺量均呈二次多项式关系.建立了煤渣粉掺量、腐蚀时间与Dt的关系式,该公式可用来预测海洋环境下掺煤渣粉再生混凝土的氯离子扩散系数.