磷渣掺合料对水泥混凝土性能影响的试验研究

为推动磷渣的开发应用，进行了磷渣对混凝土性能影响的一系列试验研究，并分析了其影响机理。试验证明：磷渣是一种优良的混凝土掺合料。     

掺合料对水泥基材料抗酸腐蚀性能的影响

水工结构混凝土酸腐蚀较普遍,严重影响了水工结构的寿命.文中以提高混凝土的抗酸性能为目标,从混凝土原材料方面展开研究,以聚丙烯纤维、粉煤灰、矿粉和水玻璃为主要掺合料,系统地研究了多掺复合料对水泥基材料抗酸腐蚀性能的影响.研究表明,粉煤灰掺量为15%～30%时,抗酸性能较好;矿粉掺量为15%～30%时,抗弱酸性能较好,抗强酸性能变化较小;水玻璃掺量为1.5%～3.0%时,抗酸性能较好;复掺时,粉煤灰:矿粉:水玻璃=15%:30%:1.5%效果较佳.     

水泥的化学收缩研究

化学收缩是混凝土产生收缩裂缝的基本原因之一。研究水泥的化学收缩及其预测模型对研究混凝土的体积稳定性,提高混凝土的抗裂性能有重要的意义。采用自制的化学收缩试验装置对3种常用水泥的化学收缩进行了试验研究,提出了水泥最终化学收缩值的计算方法及化学收缩的预测模型,模型的预测值与测试值吻合得很好,对工程实践和科学研究具有指导和参考作用。     

大朝山水电站碾压混凝土新型PT掺合料的研究和应用

大朝山水电站是正在开工兴建的国家重点大型工程。枢纽工程中的拦河坝选定全断面碾压混凝土重力坝，其碾压混凝土掺合料的选择是本工程的筑坝关键问题。经过对６种掺合料的比选，最后选用磷矿渣与凝灰岩混磨作为掺合料。经大朝山水电站工程实际应用，证明其技术上是成功的。经济效益是显著的，此项成果成为缺少粉煤灰的地区修筑碾压混凝土开发了新的料源。     

磷渣粉用作碾压混凝土掺合料的研究和应用

介绍了磷渣粉的来源、化学成分、矿物组成以及用作碾压混凝土掺合料的技术要求和研究应用情况。认为磷渣粉作为碾压混凝土掺合料使用的条件已经成熟,但磷矿渣磨细成磷渣粉是一项非常费时、费力和费钱的事情,实际上成了制约磷渣粉用作碾压混凝土掺合料的颈瓶,其细度和均匀性的控制尤为重要。中国西南部水力资源充沛,在建和拟建的碾压混凝土坝多,粉煤灰缺乏而磷矿渣资源丰富,磷渣粉用作碾压混凝土掺合料势在必行,而且前景广阔。     

混凝土掺合料的现状与发展趋势

从分析混凝土掺合料概念出发，论述了在混凝土中使用掺合料的意义；总结了国内外所使用的混凝土掺合料种类，物理性能与矿物点，根据有关研究结果，提出了应大力推广使用磷渣 ，稻壳灰等新的混凝土掺合料。     

辅助胶凝材料对水泥基材料早期开裂的影响

辅助胶凝材料是高性能水泥基材料不可缺少的组分，早期收缩开裂是导致水泥基材料劣化的根本原因。本文籍自由收缩和多通道椭圆环收缩开裂测试手段并辅以强度试验综合评价了粉煤灰、硅粉对水泥砂浆早期收缩开裂和强度的影响。结果表明，粉煤灰和硅粉复掺45％-50％时，有利于砂浆强度的发展；同时，进一步研究了粉煤灰、硅粉对砂浆自由收缩、初始开裂时间以及初始开裂时抗折强度的影响。在本试验材料体系内，优化出开裂敏感性相对较优的水泥基材料组成。     

磷矿渣——新型混凝土掺合料的应用

介绍磷矿渣在云南省昭通渔洞水库大坝混凝土工程中的实验及应用．工业废渣———磷矿渣掺入混凝土后，混凝土热峰值减小，后期强度增加，混凝土极限拉伸值增大，有利于减少混凝土温度裂缝，保证混凝土耐久性；同时可延长混凝土初、终凝时间，降低大体积混凝土施工强度，有利于新老混凝土层间结合．文中提出了推广运用磷矿渣掺合料的建议．     

矿渣粉、粉煤灰不同掺量对水泥胶砂强度的影响

本文通过试验分析矿渣粉、粉煤灰不同掺量对水泥胶砂强度的影响,以及掺加矿渣粉和粉煤灰的水泥胶砂长龄期强度。     

矿物掺合料在喷射混凝土中的应用研究

为研究矿物掺合料在喷射混凝土中的应用效果,通过文献调研,分析了粉煤灰、硅粉、凝灰岩粉等矿物掺合料的性能特点、对混凝土性能的影响及其在喷射混凝土中的应用,并通过不同配合比的喷射混凝土试验研究,分析了凝灰岩粉对喷射混凝土性能的影响。结果表明：粉煤灰、硅粉、凝灰岩粉的掺量分别在30%,10%和15%以内时,所配制混凝土能够满足工程施工性能及强度等级要求,并可改善喷射混凝土的和易性、降低喷射回弹、细化内部孔隙结构、提升耐久性能等;复掺凝灰岩粉与粉煤灰的技术方案优于单掺,其可充分发挥两种掺合料的各自优势,综合提升喷射混凝土的施工性能与技术效果;将矿物掺合料掺入喷射混凝土中,是改善混凝土性能、降低工程成本及地缘性材料资源化利用的有效途径。研究成果可为矿物掺合料在喷射混凝土中的应用以及地缘性矿物掺合料的推广提供参考。     

粉煤灰掺合料对混凝土力学性能的影响

粉煤灰是燃煤电厂采用静电除尘的方法从锅炉烟气中收集到的废弃物，是目前我国混凝土工程中使用最多的活性矿物掺合料。I级粉煤灰，它的最显著特点具有较强的减水作用，提高混凝土强度；Ⅱ级粉煤灰，它对混凝土强度提高，取决于粉煤灰的超代次数；Ⅲ级粉煤灰和等外粉煤灰，它对混凝土强度是起负作用的，一般是降低混凝土强度的。     

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。     

矿渣粉与粉煤灰改善水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能差异研究

采用宏观观测与微观测试相结合的方法对掺矿渣粉与粉煤灰水泥基材料抗侵蚀性能的差异进行研究.通过测定掺矿渣粉与粉煤灰胶砂试件的抗蚀系数来判断其抗侵蚀性能,结合扫描电子显微镜、x射线衍射等微观测试手段分析矿渣粉与粉煤灰改善水泥基材料抗侵蚀性能差异的内在机理.结果表明:矿渣粉与粉煤灰对水泥基材料抗侵蚀性能的改善效果主要与自身活...     

延迟性补偿收缩剂对水泥基材料变形的影响

以早期补偿收缩组分LE(Lime, Early)和后期补偿收缩组分ML(Magnesia, Later)组成的复合型补偿收缩剂NF-M为对象,通过对砂浆限制膨胀率与强度、自由收缩与膨胀、约束收缩开裂以及现场混凝土温度和应变的测试,研究了NF-M对水泥基材料收缩变形性能的影响.结果表明:掺NF-M砂浆的膨胀率和强度均能达到混凝土膨胀剂规范[JC476-2001]的标准,且其强度与掺轻烧MgO、钙钒石型膨胀剂的砂浆相近,而早期补偿收缩率较大、后期补偿收缩能力优异;虽然NF-M不会明显降低或增加砂浆在干燥环境下的线性收缩,但可有效推迟砂浆的约束收缩初始开裂时间.因此,NF-M可较好地协调混凝土从凝结硬化到结构发展各龄期的各种变形值,从而有效提高混凝土的抗裂能力.     

不同类型盐碱对不同水泥基材料收缩性能的影响

通过分别外掺Na₂SO₄(Na碱)和K₂SO₄(K碱)将低热硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥总碱含量均调节至0.8%和1.2%,探究了不同类型盐碱对不同水泥基材料自收缩和干燥收缩的影响,并基于微量热技术、孔结构分析技术和核磁共振技术,揭示了不同类型盐碱对不同水泥基材料自收缩和干燥收缩的影响机制。研究表明:①盐碱促进了不同水泥基材料的收缩。在相同盐碱含量下,低热硅酸盐水泥具有较低的自收缩率,普通硅酸盐水泥自收缩率最大,但普通硅酸盐水泥干燥收缩最小,中热硅酸盐水泥干燥收缩最大;②在不同水泥基材料中,K碱的促进作用高于Na碱,并随碱含量的增加而增加,当碱含量为0.8%时,K碱的促进作用为Na碱的1.1倍以上,当碱含量为1.2%时,K碱的促进作用为Na碱的1.3倍以上。微观试验表明,K碱较Na碱对水泥基材料收缩具有更高的促进作用,其机制在于K碱能更大程度促进水泥水化,提高影响收缩的＜50 nm的孔含量,并与Al原子向水化硅酸钙(C-S-H)链中转移有关。     

粉煤灰与矿渣粉对水泥水化热及胶砂强度影响

对单掺粉煤灰、单掺矿渣粉及双掺粉煤灰和矿渣粉进行了水泥水化热试验和水泥胶砂强度及扫描电镜分析,试验结果表明,粉煤灰的掺入,降低了胶砂的早期强度,但后期强度增长较快;单掺矿渣微粉的胶砂,当掺量不大于50%时,其7 d的强度已达到纯水泥砂浆的强度;双掺矿渣粉和粉煤灰的胶砂,可以发挥矿渣粉早期强度高和粉煤灰后期强度增长快的特点,两种优势互补,其效果较佳.     

粉煤灰与磷矿渣对水泥水化热及胶砂强度的影响

试验研究了单掺粉煤灰和复掺磷矿渣与粉煤灰(PF料)对水泥水化热及水泥胶砂强度的影响,结果表明:水泥水化热随粉煤灰和PF料掺量的增大而降低;与纯水泥相比,掺粉煤灰或PF料的水泥7 d水化热降低百分率均低于掺合料(粉煤灰、PF料)替代水泥的百分率;复掺PF料的胶砂抗压强度比单掺粉煤灰高,且PF料对延迟放热峰值出现时间比粉煤灰好。     

影响磷渣作掺合料的品质因素的试验研究

采用正交试验方法分析了磷渣的比表面积、堆放时间以及加工方式对砂浆强度性能的影响.试验结果表明:磷渣磨细方式对水泥砂浆强度的影响最大;其次为磷渣存放时间;而在300～400m2/kg范围内,比表面积对磷渣水泥砂浆强度的影响几乎可以忽略.     

水泥基材料体积稳定性对大坝混凝土开裂的影响

温度收缩、干缩和化学减缩等均能引起大坝混凝土的开裂。冷却和表面养护可以部分减少温度应力和干燥所引起的开裂。但无法消除化学减缩所产生的开裂,尤其是材料性能变化所产生的体积变形。对混凝土坝开裂起着决定性作用。这也是解决混凝土坝开裂问题的关键。     

矿物掺合料增强陶粒混凝土力学性能的研究

针对粉煤灰陶粒轻骨料混凝土水泥用量偏大、强度偏低的问题,将粉煤灰、矿渣粉、纳米二氧化硅三种工业废弃物作为矿物掺合料应用在粉煤灰陶粒混凝土的配制中,重点研究了矿物掺合料的种类及掺量对混凝土强度的影响。试验结果表明:单掺纳米二氧化硅、单掺矿渣粉、单掺粉煤灰对应的粉煤灰陶粒混凝土28 d抗压强度和抗折强度排序由大到小,其中单掺纳米二氧化硅(5%)效果最为显著;复掺粉煤灰(10%)、矿渣粉(15%)和纳米二氧化硅(8%)对水泥浆强度发展有良好的超叠加效应。在此基础上利用扫描电镜对混凝土试样进行微观分析,找到了矿物掺合料影响粉煤灰陶粒混凝土强度的微观原因。