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。     

矿物掺合料对郑集河地涵除险加固工程大体积混凝土性能的影响

大体积混凝土易出现水化热过高导致的温度裂缝,合理的矿物掺合料搭配比例有利于改善混凝土和易性能,避免内部空隙过大形成裂缝,提升不同龄期混凝土的抗压强度。结合郑集河地涵除险加固工程大体积混凝土配合比试验,在矿物掺合料方面引入质量较好的粉煤灰、矿粉、硅灰,改善混凝土流动性、黏聚性、保水性,提升混凝土不同龄期的抗压强度。当粉煤灰掺量为25%、硅灰掺量为2.9%时,混凝土流动性能佳;混凝土倒筒时间达到3.5s,黏度低,松软易于施工。     

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。     

复合掺合料对混凝土抗冻性和抗渗性的影响

本文研究了矿物掺合料种类及掺量对混凝土的抗冻性和抗氯离子渗透性的影响。基于本研究条件下的试验结果表明:掺入不超过25%的粉煤灰、矿渣粉和复合掺合料对混凝土的抗冻性基本无影响,均可达到F350以上;56d前,随粉煤灰掺量的增加混凝土抗氯离子渗透性降低,掺矿渣粉混凝土则刚好相反,90d龄期时均与基准混凝土接近;复合掺合料掺量为15%时,混凝土抗氯离子渗透性能最优。     

掺合料对混凝土抗氯盐侵蚀性能研究

选取粉煤灰、矿渣、硅粉三种辅助胶凝材料为研究对象,设计11种混凝土配合比,采用电通量法及快速氯离子迁移系数法建立矿物掺合料掺量与混凝土抗氯离子侵蚀性能的关系。试验研究结果表明:粉煤灰及矿渣粉单掺时均可明显降低混凝土的渗透性,掺合料双掺时,混凝土的抗氯离子性能好于单掺情况;掺合料三掺时,混凝土的抗氯离子性能又好于双掺情况。表明采用复掺技术可进一步提高混凝土的抗氯离子性能。     

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。     

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。     

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。     

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 ...     

花岗岩石粉细度及掺量对混凝土微观孔隙的影响

掺合料混凝土技术快速发展和建筑节能要求不断提高背景下,通过压汞法试验,研究分析花岗岩石粉的细度及掺量对混凝土微观孔隙结构的影响规律,从微观层面论证花岗岩石粉作为混凝土掺合料的可行性,并在微观层面进行混凝土宏观抗渗抗冻试验的联系分析。研究表明:花岗岩石粉越细,对混凝土小孔径孔隙的填充作用越好,对大孔径孔隙填充作用不明显,综合填充效果较差;混凝土中掺入0~150 μm花岗岩石粉,当掺量为10%和20%时,对混凝土孔隙结构参数及孔级分配起到优化作用;0~150 μm花岗岩石粉掺量控制在30%以内时有利于提高混凝土抗渗性能;0~150 μm花岗岩石粉掺量控制在20%以内时可保证掺合料混凝土抗冻等级与不掺石粉的混凝土抗冻等级相同,当花岗岩石粉掺量增大至30%时,掺合料混凝土抗冻等级有所降低。     

基于声发射的蒸养混凝土受压损伤特性试验研究

为研究矿物掺合料对蒸养混凝土抗压性能的影响,对不同养护制度和配合比混凝土进行了单轴压缩声发射试验,利用声发射信号参数和高斯混合模型探究混凝土的损伤演化特性。试验结果表明：蒸养混凝土抗压强度普遍低于标养混凝土,矿物掺合料的加入能够补偿蒸汽养护导致的强度损失,且复掺粉煤灰和矿粉的补偿效果更好;受压全程中张拉破坏始终占据主导,而剪切破坏占比随加载时间呈递增趋势;声发射参数中,累计振铃计数、b值变化幅度和剪切破坏形式占比均与抗压强度呈负相关关系,可作为评价混凝土抗压性能的重要参数。     

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.     

蒸养混凝土早期断裂性能研究

为研究蒸养混凝土早期的断裂性能,开展了养护时间为4,8,16,24和48 h的混凝土三点弯曲梁断裂试验,分析了不同养护时间下蒸养混凝土的断裂性能和力学性能,进而给出了蒸养混凝土早期断裂参数与成熟度的关系。基于数字图像相关方法,测得了混凝土试件表面的全场位移及应变信息,研究了裂缝扩展的断裂演化过程。结果表明:在60 ℃蒸汽养护条件下,当养护时间在24 h内时,蒸养混凝土的力学性能随养护时间逐渐增大,养护时间超过24 h,蒸养混凝土的力学性能呈下降趋势;蒸养混凝土断裂性能在养护4～8 h内迅速提高,超过8 h后,混凝土断裂性能提升缓慢;其早期断裂韧度与成熟度具有较好的相关关系。     

大掺量矿物掺和料对水泥硬化浆体孔结构的影响

优良的孔结构是现代水泥基材料高强度和高耐久性的必需条件.通过压汞法(MIP)对含有大掺量矿物掺和料的硬化水泥浆体孔结构进行了研究.结果表明,大掺量矿物掺和料的掺入使得水泥硬化浆体的早期孔隙率增加,大孔较多;随着龄期的延长,含有大掺量矿物掺和料的样品微观结构明显得到改善,孔隙率均有不同程度地降低;含有矿渣硅灰的样品90 ...     

真空脱水工艺下的混凝土性能

为提高混凝土保护层的抗渗透性能并避免表面裂缝的产生，从而提升钢筋混凝土的耐久性，采用真空脱水工艺，通过宏观性能试验结合微观孔结构分析，研究了真空脱水混凝土的性能及其性能改善机理。试验结果表明:（1）真空脱水混凝土的配合比在试验设计范围内取较低的初始水胶比、较少的单位用水量和比非真空混凝土增加约20 %以上的适宜砂率，可以提高真空混凝土的真空脱水率和混凝土性能；（2）采用真空脱水工艺后，混凝土28 d抗压强度的提高值随着水胶比的增大而增加；混凝土72 h抗冲磨强度的提高值随着水胶比的增大而减小，低水胶比混凝土的抗冲磨性能的提高效果尤为显著；（3）与非真空混凝土相比，真空混凝土的干缩变形减小，抗渗透性能显著提高。孔结构分析结果表明:真空脱水主要增加了混凝土中20~50 nm这一孔级的体积含量，混凝土总孔隙率明显降低、最可几孔径减小、临界孔径和平均孔径均明显减小，从而优化和细化了混凝土孔结构。真空脱水工艺可以作为提高钢筋混凝土保护层性能的有效措施，供设计和施工参考。     

混凝土界面过渡区物相微结构表征方法及演变规律浅析

混凝土界面微结构物相特征是影响混凝土宏观性能重要因素,其主要构成物相CH晶体、孔隙和C-S-H凝胶的表征方法及其演变规律一直是研究的重点和热点。总结了混凝土界面过渡区主要构成物相的表征方法及其优缺点,并建议采用SAXS结合MIP的方法研究界面在微观和细观尺度的孔结构、XRD方法研究界面区域CH的取向性、FTIR和NMR分别对界面C-S-H凝胶做定性和定量分析。分析发现水胶比减小、养护龄期增长、活性掺和料的掺入、渗透性较好和尺寸较大的骨料都会导致界面CH取向指数和孔隙率减小,界面C-S-H凝胶含量会随着养护龄期延长和活性掺和料掺入呈现出有规律的增长。     

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。     

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。     

复掺石灰石粉和粉煤灰在西藏地区水工混凝土中应用试验研究

受客观条件的限制,西藏地区水电工程中混凝土掺和料需从内地长距离运输获得,这样不但增加了工程造价,同时也存在着由于掺和料供应不及时而影响工程进度的风险。结合西藏水电工程的实际,开展的复掺石灰石粉和Ⅱ级粉煤灰作为混凝土掺和料的试验。研究结果表明：复掺部分石灰石粉能改善混凝土的孔隙结构,提高混凝土的性能,可以配制满足设计要求的水工混凝土。将石灰石粉作为掺和料用于西藏地区水电工程的混凝土在技术上是可行的。