石灰石粉——一种新的碾压混凝土掺和料

经过20年的发展，富胶凝材料高掺粉煤灰碾压混凝土已成为中国碾压混凝土筑坝技术的特色。但在粉煤灰资源匮乏或没有的地区，远距离调运粉煤灰很不经济。石灰石粉可以代替粉煤灰用作碾压混凝土筑坝。本文讲述了石灰石粉的颗粒特征，石灰石粉在碾压混凝土中的作用，以及用石灰石粉作为掺和料配制碾压混凝土的研究和应用。     

石粉对碾压混凝土性能及微观孔结构的影响

粉煤灰资源短缺及不经济问题日益突出，石灰石粉可否替代粉煤灰需深入研究。试验研究了不同掺量石粉取代粉煤灰对碾压混凝土工作性、抗压强度、劈裂抗拉强度及抗渗性的影响规律；同时通过吸水动力法测试砂浆孔结构，开展了石粉取代粉煤灰对砂浆微观结构的影响研究。试验结果表明:石粉取代粉煤灰，可细化砂浆平均孔径，使砂浆微观结构更密实，可提高碾压混凝土工作性及抗渗性；但石粉的掺入降低了胶凝材料活性，不利于碾压混凝土强度的发展。综合考虑石粉取代粉煤灰对碾压混凝土各性能的影响，试验推荐石粉取代率不宜超２７％。     

柬埔寨甘再水电站碾压混凝土大坝温度控制研究及实践

地处海洋性气候区的百米碾压混凝土重力坝使用石灰岩人工骨料,综合气候及材料性能,胶凝材料中逐步以石灰石粉代替粉煤灰,经研究温差效应及抗力指标,将温度控制简化到常温浇筑.节约了工程投资,方便了施工,实践证明效果很好.     

多元矿物掺和料对海工混凝土性能的影响研究

矿物掺合料在混凝土中的应用日益广泛,掺量也在不断提高,尤其在海洋环境下的混凝土中,更是发挥着极其重要的作用。研究了多元矿物掺合料掺量比例对海工混凝土性能的影响,结果表明,粉煤灰和矿粉占胶凝总量60%(比例为30%∶30%或20%∶40%)能更好发挥其复掺效果;多元矿物掺合料复合掺入配置高性能海工混凝土,可发挥多元胶凝材料的复合效应,改善其综合性能,尤其是抗氯离子渗透性。     

石灰石粉和粉煤灰双掺对胶砂性能的影响初探

通过单掺粉煤灰、单掺石灰石粉及复掺石灰石粉与粉煤灰进行水泥标准稠度用水量、胶砂流动度和胶砂强度试验,分析了石灰石粉对胶砂性能的影响。以确定石灰石粉取代部分粉煤灰应用于山口水电站碾压混凝土坝的最佳掺量。     

海洋环境下混凝土抗氯离子渗透性能试验探讨

研究了在相同外加剂、粉煤灰掺量比下,不同胶凝材料总量对混凝土抗氯离子渗透性能的影响.结果表明,海洋环境下的混凝土工程配合比设计应从其强度,胶凝材料用量,以及选择具有减水、引气、密实、抗渗的外加剂等多方面考虑,以降低混凝土内部孔隙率,提高其密实度,从而提高其抗氯离子渗透性能.     

粉煤灰对低胶材自密实混凝土强度及孔结构的影响

【目的】为了研究粉煤灰替代率影响低胶凝材料用量的自密实混凝土抗压强度以及孔结构的机理，【方法】基于可压缩堆积模型(CPM),通过正交试验测试得到不同粉煤灰替代率和胶凝材料用量情况下的自密实混凝土流动性及28 d抗压强度，并基于X射线计算机断层扫描技术(X-CT)对自密实混凝土的内部孔结构特征进行了分析。【结果】研究结果显示：提高粉煤灰替代率和胶凝材料用量可以提高自密实混凝土流动性和28 d抗压强度，粉煤灰替代率达到20%左右时28 d抗压强度达到峰值，大于20%后有所回落。此外，提高粉煤灰替代率和胶凝材料用量可以降低自密实混凝土孔隙率，改善孔隙分布均匀性，减少孔隙数量，细化孔隙，提高孔隙球形度，优化自密实混凝土内部结构。【结论】研究成果可为水利水电工程中实现低胶凝材料用量自密实混凝土的低成本、高性能、绿色环保提供理论支持。     

大掺量粉煤灰碾压混凝土浆体体系的优化研究

优质粉煤灰是一种有价值的资源,但在富胶凝材料碾压混凝土中高掺粉煤灰已显得不够经济。为此,结合龙滩工程大坝碾压混凝土的特点,研究了石灰岩石粉的颗粒特性以及石粉含量对碾压混凝土性能的影响,发现用石粉取代部分粉煤灰不影响碾压混凝土的工作性,仅会使碾压混凝土抗压强度轻微下降。所以,在富胶凝材料碾压混凝土中可以用石粉取代部分粉煤灰,但人工砂中的石粉含量不宜超过20%。通过试验验证,与给定的基准混凝土相比,用石粉取代部分粉煤灰得到的碾压混凝土配合比的各项性能均没有降低,且每m3混凝土可节省粉煤灰28kg,经济性较优。     

碾压混凝土的极限拉伸变形研究

为了防止混凝土发生裂缝,设计者对坝工等大体积混凝土提出抗裂要求,并以极限拉伸值作为混凝土抗裂能力的指标。通过对国内数十个工程的碾压混凝土资料的统计与分析,研究了碾压混凝土的极限拉伸变形性能。结果表明:碾压混凝土的极限拉伸变形与混凝土中胶凝材料浆所占比例成线性关系。我国碾压混凝土的粉煤灰掺量为50%~60%,后期其极限拉伸值接近常态混凝土的拉伸应变能力,大多处于60×10-6~100×10-6之间,这对于提高混凝土的抗裂性能极为有利。     

石灰石粉替代粉煤灰对藏木水电站大坝混凝土性能影响的试验研究

石灰石粉具有一定的反应活性,能缓慢地与水泥水化产物发生反应,生成具有一定强度的水化产物,充填混凝土孔隙,改善混凝土的孔隙结构,从而提高混凝土的性能.结合藏木水电站实际开展的石灰石粉替代粉煤灰对大坝混凝土性能影响的试验研究表明:采用石灰石粉部分替代粉煤灰可以配制出满足设计要求的大坝混凝土,石灰石粉替代量建议以60％为宜.     

石粉替代部分粉煤灰对碾压混凝土性能的影响研究

研究了石粉代替部分粉煤灰对碾压混凝土和易性、抗压强度、劈拉强度、极限拉伸值等力学性能的影响，并比较了0、50％两种取代率的碾压混凝土凝结时间、绝热温升、抗剪强度、抗渗、抗冻等性能。试验结果表明，石粉替代部分粉煤灰对碾压混凝土的和易性，抗渗、抗冻性能影响较小，混凝土的凝结时间变短，绝热温升降低，但碾压混凝土的力学性能随石粉掺量的增加而减小。     

复掺粉煤灰+硅灰+石灰石粉大坝碾压混凝土力学特性研究

随着粉煤灰掺和料成本的日益高昂,有必要寻找低价易得、品质优异的粉煤灰替代碾压混凝土掺和料。文章基于多元掺和料的复合效应,用硅灰、石灰石粉替代部分粉煤灰,设计了三组不同配比的掺和料,开展7天、28天、90天龄期抗压强度、抗拉强度与弹性模量试验,对比分析其力学特性差异。研究结果表明:硅灰和石灰石粉的掺加对碾压混凝土的早期强度无不利影响,且单掺硅灰或复掺硅灰与石灰石粉能有效改善其强度特性。研究结果对解决粉煤灰匮乏难题具有重要意义。     

掺合料性能比较试验研究

铁矿渣粉和石灰石粉混合料、Ⅱ级粉煤灰、磨细火山灰作为掺合料均具有改善混凝土和易性、微集料效应和形态效应,都具有良好的活性,但在化学成分、矿物组成、物理性能等方面有所不同。通过对掺三种掺合料的水泥胶砂、混凝土性能进行全方位的比较,粉煤灰水化热低、后期强度高、减水作用好;TL混合料水化速度快、早期强度高、发热量大;磨细火山灰水化速率快,强度低。社会经济、环保层面上,TL混合料、粉煤灰均为工业副品,利用工业副品有巨大的社会、经济效益和环保意义。磨细火山灰是利用天然火山灰岩磨制而成,属于天然建筑材料,利用它能带来巨大的经济效益。     

水泥-凝灰岩-粉煤灰复合胶凝材料硬化浆体微观结构特征

利用X射线衍射(XRD)、热重(TG)、压汞法(MIP)、扫描电镜分析(SEM)等现代测试技术与方法对水泥-凝灰岩-粉煤灰复合胶凝材料硬化浆体微观结构特征进行测定和分析。结果显示:凝灰岩的掺入使得硬化浆体中引入了长石、水云母及低温型石英(α-SiO₂)等晶相物质,其余水化产物与纯水泥样品基本相同;含有凝灰岩的水泥硬化浆体中Ca(OH)₂含量降低幅度明显小于水泥-粉煤灰二元胶凝体系;随着养护龄期的延长,复合胶凝材料硬化浆体孔隙率逐渐降低,孔径逐步得到细化,到水化180 d时,各样品中最可几孔径的分布主要集中在4.5~50 nm,浆体结构朝着对耐久性有利的方向发展;凝灰岩颗粒特殊形貌引起的形态效应和微集料填充作用在水化初期显得较为明显;相比于同掺量情况下的单掺粉煤灰体系和单掺凝灰岩体系,水泥-凝灰岩-粉煤灰三元胶凝体系的水化产物较多,越来越多的凝灰岩和水泥的水化产物包裹粉煤灰球形颗粒,并逐渐形成整体,整个浆体微观结构结合紧密。     

金安桥碾压混凝土掺合料设计

金安桥碾压混凝土坝最大坝高160m，混凝土掺合料设计是高碾压混凝土坝关键技术之一。为确保料源，以调研及试验为基础，研究了磷矿渣与粉煤灰、火山灰、石灰石粉三种双掺料和粉煤灰单掺料的品质以及对碾压混凝土各方面性能影响，优选出满足金安桥工程坝体碾压混凝土性能要求的掺合料。     

三峡三期围堰碾压混凝土中粉煤灰水化热计算研究

三峡三期围堰碾压混凝土实测温升高,最高温度出现和维持时间长,除其他因素外,还与粉煤灰的水化发热有关。采用分离法计算出碾压混凝土中粉煤灰的水化热,粉煤灰的水化热 28d 龄期时约为中热水泥的 1/3 , 150 d 时约为 1/2 。试验研究成果表明：对散热条件较差的大体积碾压混凝土,不容忽视粉煤灰的水化热特别是后期的水化热。     

原材料品种对水工碾压混凝土性能的影响

为解决某大型水电站工程大坝碾压混凝土当地原材料品种的科学合理应用问题,选择当地原材料(普通硅酸盐水泥、花岗岩人工骨料、F类 Ⅱ 级粉煤灰)开展了碾压混凝土性能试验,并根据水泥、骨料和粉煤灰等材料品种,比较其与龙滩水电站工程碾压混凝土的拌和物性能、物理力学性能、变形性能、耐久性、热力学性能等方面的差异,探讨了主要原材料品种差异对碾压混凝土性能的影响及作用机理。结果表明:采用当地原材料可配制出满足设计技术要求的碾压混凝土;碾压混凝土的拌和物性能主要受水泥标准稠度用水量、骨料颗粒级配及吸水率等因素的影响;物理力学性能、变形性能和耐久性则由水泥品种、粉煤灰品种及掺量、粉煤灰中CaO和烧失量含量、骨料强度等综合因素控制;碾压混凝土的绝热温升值主要取决于水泥品种、水化热及水泥用量,水泥水化热值越低,水泥用量越少,则碾压混凝土绝热温升值越低。基于试验研究成果,提出了大坝碾压混凝土应合理选用当地材料的建议。     

辉绿岩人工砂中石粉作为碾压混凝土掺合料的试验研究

考虑苏阿皮蒂水电站工程混凝土掺合料短缺的实际情况,须用辉绿岩石粉作为碾压混凝土掺合料部分或全部替代粉煤灰应用。通过相关混凝土性能试验影响研究,证明辉绿岩石粉作为混凝土掺合料在技术上是可行的。通过调整人工砂生产工艺参数,使人工砂石粉稳定在某一范围内,直接利用人工砂中石粉作为碾压混凝土掺合料使用。在工程中实际应用表明,辉绿岩人工砂中石粉作为碾压混凝土掺合料,施工性能良好,改善了碾压混凝土和易性和可碾性,节约了混凝土制造成本,创新了人工砂中石粉应用方式。     

石灰石粉用作碾压混凝土掺和料的试验研究

研究掺20%,30%,40%石灰石粉的碾压混凝土的和易性、力学性能、变形性能、热学性能、耐久性、层面结合等特性,分析石灰石粉在碾压混凝土中的作用机理。试验结果表明：石灰石粉掺和料对碾压混凝土的和易性、抗渗、抗冻性能影响较小,随石粉掺量的增加,碾压混凝土的凝结时间变短、强度降低、干缩增大、抗硫酸盐侵蚀性能与层面结合强度降低,但其绝热温升降低、自生体积变形减小、早期抗压强度略高。石灰石粉作碾压混凝土掺和料在工程实践中具有较好的经济效益和社会效益,应用前景广阔。     

磷渣粉替代粉煤灰在水工混凝土中的应用研究

对磷渣粉的化学成分、微观结构和形貌特征,以及磷渣粉和粉煤灰作为掺和料对胶凝材料及水工混凝土性能影响进行了试验研究。结果表明：掺磷渣粉的混凝土绝热温升显著降低,混凝土拌和物有一定程度的缓凝,有利于大体积混凝土的施工、温控和防裂;磷渣粉可提高混凝土后期强度增长率和极限拉伸值,对混凝土的抗渗、抗冻性能无不利影响;磷渣粉可部分或全部替代粉煤灰在水工混凝土中大量应用。