基于功效系数法的抗氯盐泵送混凝土配合比优选

研究了粉煤灰、矿渣粉单掺和复掺对泵送混凝土工作性、抗压强度及抗氯离子渗透性能的影响,并利用功效系数法对抗氯盐泵送混凝土综合性能进行评价,为配合比优选提供指导。研究发现,矿渣粉、粉煤灰的掺入均可以改善混凝土的抗氯离子渗透性能;但大掺量矿渣微粉(55%～75%)泵送混凝土的和易性较差,易出现离析板结现象;采用优质粉煤灰与矿渣微粉复掺可弥补矿渣掺入对混凝土和易性的不利影响,实现优势互补。     

掺合料对引气混凝土抗冻性能的影响

对掺合料的引气混凝土性能进行了研究。结果表明:在水胶比相同的情况下,无论是掺粉煤灰还是矿渣粉,混凝土抗压强度都呈随着掺量的增加而降低的趋势。单掺粉煤灰或矿渣粉的混凝土相对动弹性模量随粉煤灰或矿渣粉掺量的增加呈降低的趋势,质量损失呈增大趋势。当粉煤灰和矿渣粉复掺,总掺量为40%且比例为1∶1时,试样300次冻融循环质量损失最小,但相对动弹性模量而言,与单掺矿渣粉的混凝土的质量损失接近。硬化混凝土试件的空气含量在7.78%~10.65%之间,气泡间距范围在0.202~0.382 mm之间,混凝土表现出了较好的抗冻性。     

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。     

掺矿渣微粉和粉煤灰的混凝土性能试验研究

对单掺粉煤灰、单掺矿渣微粉、矿渣微粉与粉煤灰双掺的混凝土进行了多种配合比的性能试验。结果表明，掺粉煤灰可显著降低混凝土的单位用水量，改善混凝土拌和物的和易性，但同时也使其早期强度降低。掺矿渣微粉虽不能显著降低混凝土的单位用水量，但可提高混凝土的强度，而且在冻融循环过程中的质量损失也比掺粉煤灰混凝土的小。矿渣微粉与粉煤灰双掺，不仅可以改善混凝土拌和物的性能，而且可以提高混凝土的早期强度，矿渣微粉和粉煤灰双掺可达到优势互补的综合效果。     

三峡工程掺粉煤灰与矿渣微粉混凝土的性能

选择三峡工程使用的原材料，对单掺粉煤灰，单掺矿渣微粉和双掺粉煤灰与矿渣微粉的混凝土性能进行了试验，结果表明，掺入一定量的优势级粉煤灰可以降低混凝土的单用水量，在水胶比不变的情况下，可减少混凝土的胶凝材料用量，从而降低了混凝土的水化热温升，但是，掺粉煤灰的混凝土早期强度较低，而掺矿渣微粉的混凝土早期强度较高，但降低水化热温升的作用不如粉煤灰，如在混凝土中同时掺优质粉煤灰和矿渣微粉，可使混凝土的各项性能得到改善。     

掺矿渣微粉和粉煤灰的水泥胶砂性能试验研究

 根据正交设计法,利用L24(61×41×23)正交表安排试验,探讨了混合材掺 量、矿渣微粉与粉煤灰的比例、矿渣微粉细度、粉煤灰品种对水泥胶砂流动度、7,28,90 d 龄期的抗压强度的影响,初步确定水泥熟料、矿渣微粉、粉煤灰三元体系的较优组合。结果 表明,粉煤灰与矿渣微粉双掺比单掺矿渣微粉或单掺粉煤灰的水泥胶砂,具有一定的优势。     

三种不同掺合料对水泥浆体界面性能的影响

为了分析新型矿物掺合料对高性能混凝土界面区微结构的影响,采用层析方法进行研究。通过分别掺入不同量的钢渣、矿渣及粉煤灰,定量分析了硅酸盐水泥浆体 － 集料界面区氢氧化钙取向指数和界面区厚度的变化。试验结果表明: ( 1) 掺入 30% 矿渣粉后,界面处 Ca( OH) 2 取向比纯水泥明显下降,几乎没有取向,界面区厚度比纯水泥浆体的界面略低。掺 30% 粉煤灰后,界面处 Ca( OH) 2取向度介于纯水泥与掺矿渣粉水泥界面取向度之间,但过渡区厚度明显减小。加入 30% 的钢渣后,水泥浆体与集料的界面晶体取向明显增加,界面区厚度也明显增加; ( 2) 随钢渣比表面积增加,水泥浆体与集料界面的 Ca( OH) 2 晶体取向度及界面厚度都有不同程度的减小。当钢渣比表面积增加至600 m2 /kg 时,含钢渣浆体界面的性能已优于纯水泥浆体界面的性能; ( 3) 钢渣与矿渣粉或粉煤灰二元复合只能改善浆体与集料界面区某一方面的性能,但钢渣与矿渣粉、粉煤灰三元复合可明显改善浆体与集料界面的综合性能。研究结果可为高性能混凝土整体性能研究及设计提供参考意见。     

复掺掺和料对混凝土抗冻性的影响试验

通过试验分析了粉煤灰和矿渣微粉掺和料复掺对混凝土抗冻性能的影响。结果表明:复掺掺和料后混凝土强度比基准混凝土增加,混凝土冻融循环后的质量损失率和动弹性模量损失率低于基准混凝土;当掺和物掺量达50%时,混凝土快速冻融循环500次未被破坏,说明混凝土具有良好的抗冻性和抗渗性,符合混凝土高性能、高耐久性要求。     

双掺矿渣和粉煤灰混凝土的性能试验研究

通过对等量双掺矿渣微粉(S)、粉煤灰(F)混凝土的性能研究可知,双掺S、F混凝土的抗压强度、轴拉强度、极限拉伸值随着取代水泥量的提高而降低.双掺混凝土的28d与90d轴拉强度、90d抗压强度比单掺20%F的混凝土高,但双掺混凝土极限拉伸值的后期增长低于单掺20%F的混凝土,且14d前干缩比单掺20%F的混凝土高.     

乌鲁木齐地区凝灰岩骨料碱活性及抑制措施试验研究

乌鲁木齐地区建筑工程面临因使用凝灰岩骨料而发生碱骨料反应的问题。以砂浆棒快速法为基础,对乌鲁木齐地区凝灰岩骨料碱活性进行判定;进一步分析了单掺矿渣微粉、复掺粉煤灰和矿渣微粉对凝灰岩骨料碱活性的抑制效果,并与单掺粉煤灰进行比较。试验结果表明:乌鲁木齐地区凝灰岩骨料具有碱活性;随着单掺矿渣微粉、复掺粉煤灰与矿渣微粉掺量的增加,砂浆试件膨胀率降低;单掺矿渣微粉掺量达到45%,复掺粉煤灰与矿渣微粉掺量达到30%时,即可有效抑制凝灰岩骨料碱活性;在3种抑制措施中,单掺粉煤灰抑制凝灰岩骨料碱活性效果最好,复掺粉煤灰与矿渣微粉次之,单掺矿渣微粉抑制凝灰岩骨料碱活性效果较差。     

锂渣、钢渣高性能混凝土强度的试验研究

采用正交的试验方法,以混凝土强度3,7,28,90 d龄期的抗压强度和28 d龄期的劈裂抗拉强度作为评价指标。试验结果表明水胶比以0.27为最优,以28 d龄期为准,由试验确定的最佳锂渣和钢渣掺量分别为10%和20%,锂渣、钢渣高性能混凝土28d劈裂抗拉强度在一定程度上与其抗压强度呈现比例关系。在最优水胶比条件下,锂渣、钢渣高性能混凝土的28 d龄期及28 d龄期以后的抗压强度均高于常规混凝土和单掺锂渣混凝土,同时,7²8 d龄期的锂渣、钢渣混凝土强度增长幅度最大且最优。     

矿物掺合料对高性能混凝土抗压强度的影响分析

针对目前国内外对不同类型及含量矿物掺合料对高性能混凝土抗压强度随时间变化的规律研究较少的情况,文章设计了13组混凝土试件,分别研究不同含量的粉煤灰、矿渣粉、石灰粉以及双掺粉煤灰和矿渣粉在不同龄期对高性能混凝土抗压强度的影响规律。结果表明:掺入粉煤灰会对混凝土早期的抗压强度发展产生不良影响,掺入矿渣粉可大幅提高混凝土的后期强度;双掺矿渣粉和粉煤灰会导致前期混凝土抗压强度显著下降,但后期其抗压强度会显著提高;石灰石粉作为一种惰性材料会降低混凝土强度,且掺量越高,降幅越大。     

低水胶比下粉煤灰复合矿粉配制高强泵送混凝土的性能研究

为了探讨低水胶比(0.20)下粉煤灰复合矿粉高性能混凝土的性能,对其力学性能和微观形貌进行了实验分析。结果表明:粉煤灰混凝土早期强度低后期强度高,矿渣微粉混凝土早期强度发展迅速,两者复掺时对混凝土强度的互补较明显;粉煤灰、矿渣单掺和复掺时高性能混凝土拌和物的工作性较好,均满足泵送混凝土对工作性的要求;其颗粒表面活性的Al2O3和SiO2与水泥产生的Ca(OH)2在浆体中发生火山灰反应,生成C-S-H凝胶,细化和减少混凝土界面区域的Ca(OH)2,未水化的颗粒能够填充于混凝土,能够明显地改善混凝土的密实度,降低混凝土的钙硅比。     

钢渣粉煤灰用作路面基层材料的性能研究

针对我国目前大量钢渣未能有效利用的问题,考虑将其与粉煤灰混合作为路面基层材料。通过击实试验可以得到不同比例的钢渣粉煤灰的最大干密度与最佳含水率,最佳含水率最小为12.9%,最大干密度最大为2.04 g/cm3。钢渣粉煤灰配比为1:1、外加剂掺量为2.5%时抗压强度最大,达到了8.36 MPa,此配比的劈裂强度为0.82 MPa,其抗压强度与劈裂强度仅小于水泥稳定碎石。通过抗裂性能试验可以得到钢渣粉煤灰的平均干缩系数为25.91×10-6、平均温缩系数10.13×10-6,均小于水泥稳定碎石,因此钢渣粉煤灰是一种良好的路面基层材料。     

磷渣粉石灰石粉复合掺合料及其混凝土的性能试验

为了研究磷渣粉、石灰石粉复合掺合料(PL掺合料)替代粉煤灰的可行性,测试了磷渣粉和石灰石粉、Ⅱ级粉煤灰等材料的基本性能,对比分析了其水泥浆体的微观形貌,测试了不同掺合料大坝混凝土的力学、耐久、变形性能。通过PL掺合料混凝土与粉煤灰混凝土的性能对比试验,结果表明PL掺合料在微观结构和宏观性能方面综合优于Ⅱ级粉煤灰,尤其是其长龄期的抗压强度、极限拉伸值等性能;PL掺合料成本低廉,具有较高的技术经济效益和社会效益,在缺乏优质粉煤灰的西南地区,可以替代粉煤灰作为大坝混凝土的掺合料。     

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。     

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。