不同强度硅粉混凝土的抗冻融性能试验研究

本文通过掺引气剂硅粉混凝土试件抗压强度,冻融循环,气泡结构性质的试验研究,得出掺硅粉可以明显提高混凝土的抗压强度,硅粉掺量10%时效果最佳的结论;对于强度为20MPa左右的粉煤灰混凝土(粉煤灰掺量为30%),掺5%硅粉可使混凝土抗冻性略有提高,但抗冻融循环次数均低于100次;对于强度为50～60MPa的混凝土,在一定硅粉掺量范围内,抗冻性随掺量的增加而增加,混凝土可满足300次快速冻融循环的要求,硅粉掺量大于15%,混凝土抗冻性不会进一步提高;强度大于80MPa的高强混凝土,不管掺引气剂与否,或粉硅粉与否,混凝土皆具有非常高的抗冻性。另外,随着硅粉掺量的增加,要使混凝土保持一定的含气量,引气剂用量明显增加,在含气量相同的情况下,掺用硅粉,混凝土气泡结构性质得以改善。     

复掺硅粉粉煤灰抗冲耐磨混凝土的性能试验研究

硅粉混凝土具有良好的抗冲磨能力而在水电工程中得以大量应用,是目前国内水电工程中使用量较大的抗冲耐磨材料,但硅粉混凝土同时也存在着水化热温升较高、干缩变形较大的不足.在硅粉混凝土中复掺粉煤灰,可以降低硅粉混凝土的水化热温升,减少混凝土干缩,从而提高硅粉混凝土的抗裂能力.本文对复掺硅粉粉煤厌混凝土的性能进行了试验研究.     

利用通气和新型材料减免空蚀破坏

本文主要阐述了通气减免空蚀和硅粉混凝土新材料抗空蚀的室内试验研究成果。首次用自然通气方法(设通气挑坎)进行通气与不通气混凝土材料破坏的比较,并提出免蚀的通气率为4～5%,通气槽后的施工平整度以不超过5～10mm为宜。同时,本文还收集了国内外硅粉混凝土的研究和应用资料,并分别对内掺、外掺硅粉混凝土进行了试验研究。初步提出,内掺硅粉的硅粉混凝土以掺8～10%硅粉为好,其强度为普通混凝土强度的1.2倍,抗空蚀能力增加3.8倍以上;外掺硅粉的硅粉混凝土28d龄期,以掺硅粉20%的抗空蚀能力最强,掺10%的次之。掺量超过20%,其抗空蚀能力反而下降,故建议硅粉掺量在10～20%为宜。     

聚丙烯纤维对硅粉混凝土性能影响研究

硅粉混凝土提高了水泥石的抗冲磨强度,但存在水化热温升较高、干缩变形较大、经常开裂的现象,试验研究了在硅粉混凝土中掺入聚丙烯纤维对混凝土性能的影响。结果表明:聚丙烯纤维抑制了硅粉混凝土的干缩变形,提高了混凝土的抗冲磨性能、劈拉强度,同时获得了良好的抗渗性。综合考虑混凝土抗压强度、劈拉强度及抗渗性,硅粉混凝土中纤维掺量最优值为0.6 kg/m3。     

玄武岩纤维对水工抗冲磨混凝土性能的影响

玄武岩纤维（BF）作为一种绿色环保型纤维具有突出的优点,但应用于水工抗冲磨混凝土的研究还比较少。研究了不同掺量BF及与硅粉复掺对水工抗冲磨混凝土的性能的影响,并与聚丙烯腈纤维(PANF)进行了对比。研究结果表明：掺加BF后混凝土的抗压强度略有降低,劈裂抗拉强度、轴心抗拉强度、抗压弹性模量、抗冲磨强度、抗渗性能均有所提高,干缩变形也略有增大;同掺量下BF混凝土的性能优于PANF混凝土;BF与硅粉复掺后混凝土各项性能提高显著,而干缩变形小于一般硅粉混凝土,可应用于水工抗冲磨混凝土。     

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。     

C60抗冲磨混凝土抗裂性能试验研究

为提供性能优异的抗冲磨混凝土配制方案,以单掺或复掺粉煤灰、矿渣粉、硅粉配制的C60抗冲磨混凝土为研究对象,通过平板法和圆环法对C60抗冲磨混凝土的抗裂性能进行研究。研究结果表明:①保持水胶比不变的情况下,掺入粉煤灰或矿渣粉均可降低混凝土的体积收缩变形、延长混凝土开裂时间;②随着粉煤灰或矿渣粉掺量的增加,抑制混凝土开裂的效果趋于明显;③ 掺入硅粉显著增加了混凝土的开裂趋势,且硅粉掺量由4%增至10%时混凝土开裂现象趋于严重;④硅粉与粉煤灰或者矿渣复掺后形成的协同互补效应可减小C60抗冲磨混凝土的开裂趋势,当复掺15%的粉煤灰与7%的硅粉时,抗裂效果最优。     

粉煤灰对混凝土耐久性影响的试验研究

为了深入研究粉煤灰对混凝土耐久性的影响,分别进行了不掺粉煤灰混凝土和掺量分别为20%、40%、60%和80%的粉煤灰混凝土的抗压强度、干缩、抗硫酸盐侵蚀等系列对比试验研究。结果表明:粉煤灰对混凝土的抗压强度、干缩变形、抗硫酸盐侵蚀性均有不同程度的影响,粉煤灰能够大大地提高混凝土的耐久性性能。     

对二滩水电站高强抗磨蚀混凝土的研究

本文根据近年来对硅粉抗磨蚀混凝土的研究与实践,对二滩水电站抗磨蚀硅粉混凝土的配方和施工注意事项进行了研究,提出二滩水电站抗磨蚀混凝土宜采用525号硅酸盐或纯大坝水泥和优质硅粉、正长岩人工砂配制;硅粉掺量为水泥重量的10%,对只有抗空蚀要求的部位可采用价格较低的A+G类复合外加剂,并可用20%的优质粉煤灰取代水泥;施工中要特别注意采取防止塑性开裂和干缩开裂的措施;建议二滩水电站高强抗磨蚀混凝土的防护层设计厚度取20～40cm。     

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。     

硅灰对胶砂性能影响的试验研究

为研究硅灰对水泥胶砂力学性能、干缩性能的影响,在不同水胶比下研究了不同掺量硅灰对水泥胶砂的流动性、抗压强度、抗折强度和干缩率的影响。试验结果表明,2种水胶比下水泥胶砂的跳桌流动度呈现相同变化趋势,均随着硅灰掺量提高而降低;硅灰的掺入对不同水胶比的水泥胶砂强度均有提升,0.40水胶比下,10%硅灰掺量28 d抗压和抗折强度较基准组分别提升17.7%、11.0%,0.45水胶比下,10%硅灰掺量28 d抗压和抗折强度较基准组分别提升21%和12%;硅灰的掺入会提升2种水胶比胶砂的干缩率,均随着掺量的增加而增大,水胶比为0.40时干缩率更大,水胶比为0.45时60 d干缩率较基准组提升更明显。     

双掺钢纤维和硅粉混凝土抗压性能试验研究

在钢纤维混凝土中掺入硅粉可以生成凝胶,从而增加钢纤维与混凝土之间的黏结力,优化其抗压性能。选用掺合料为钢纤维,变换不同含量的硅粉,分别测定硅粉掺量为5%~20%混凝土的抗压强度,确定最佳组合。研究结果表明,双掺钢纤维和硅粉能有效提高混凝土抗压强度;在掺入0.8%钢纤维的前提下,混凝土强度会随着硅粉掺量的变化而变化,最佳掺量为10%。     

硅粉改性超细水泥浆液性能及耐久性试验分析

通过试验测试了不同硅粉掺加量的超细水泥浆液的析水率、黏度、凝结时间、结石体强度以及耐久性等,试验结果表明:随着硅粉掺加量的增加,超细水泥浆液的黏度不断增大,析水率大幅度降低,抗压强度在硅粉掺加量约为20%时达到最大值,综合考虑黏度、析水率和抗压强度,硅粉掺加量宜为10%～15%;掺加硅粉可以使浆液结石体的耐腐蚀性和抗渗性能得到明显提高,硅粉掺加量为20%时抗渗性最佳,硅粉掺加量为25%～30%时结石体的耐腐蚀性最好.通过微观形态观测分析了浆液性能及其耐久性的改善机理,结果表明:硅粉对提高超细水泥浆液的性能及耐久性有明显效果.     

汾河二库枢纽泄水建筑物高强抗冲磨混凝土试验研究

抗冲磨混凝土中掺用硅粉，用以提高水泥石的抗冲磨强度；掺用粉煤灰，在很少降低混凝土抗压强度与抗冲磨强度的条件下，较大地减小抗冲磨混凝土的干缩变形和温升，使抗冲磨混凝土性能有很大的改善。山西尖山铁矿石的应用为今后黄河中，上游新建大，中型水利工程中的抗中磨混凝土开辟了新的料源。     

外掺料对水工抗冲磨混凝土体积稳定性的影响

为研究外掺料对抗冲磨混凝土体积稳定性的影响,对比分析了在加入PVA纤维、硅粉、HF抗冲磨剂等外掺料后,抗冲磨混凝土的极限拉伸值、干缩变形以及自生体积变形的变化规律,从而判断外掺料对其稳定性的影响。研究结果表明:外掺料对抗冲磨混凝土的极限拉伸值、抗压弹模、干缩率和自生体积变形均有影响;同等条件下,PVA纤维由于自身的物理特性对抗冲磨混凝土的极限拉伸值和抗压弹模影响较大,硅粉和HF抗冲磨剂则由于自身的微集料效应和火山灰反应,对混凝土的干缩和自生体积变形影响更为显著;但随着观测龄期的增加,这种影响趋势逐渐降低。研究成果可为抗冲磨混凝土的材料选择提供一定参考。     

PVA纤维掺量对水工混凝土抗裂性能的影响

为考察聚乙烯醇(PVA)纤维掺量对水工混凝土抗裂性能的影响,测试了0(基准)、0.1%、0.2%和0.3%等PVA纤维掺量下混凝土的力学、变形和早期抗裂性能。结果表明:0.1%掺量时混凝土坍落度由175 mm下降到80 mm,下降幅度超过了50%;PVA纤维混凝土抗压强度、轴向抗拉强度和抗拉弹性模量略有降低,极限拉伸值变化不明显,与基准组相比,0.1%、0.2%和0.3%掺量时混凝土单位面积上的总开裂面积分别降低了38%、60%和45%;0.1%掺量时干缩率最低,0.2%和0.3%掺量时略有增加。基于上述结果,建议PVA纤维体积掺量为0.1%。     

不同温度下掺玄武岩纤维水工沥青混凝土劈裂试验研究

【目的】为了解温度和纤维掺量对水工沥青混凝土抗裂性能的影响，【方法】采用长度6 mm的玄武岩纤维，开展了0℃、5℃、10℃下的掺纤维沥青混凝土巴西劈裂试验，并利用数字图像相关技术(DIC)对试样表面变形进行测量。【结果】结果显示：试验加载初期，试样的水平向变形不明显，当达到峰值荷载后，试样在上下压条之间的直线上出现明显的水平向应变，与裂缝扩展路径相对应，且掺入纤维增加了裂缝扩展路径的曲折程度；相同温度下，沥青混凝土的劈裂抗拉强度随纤维掺量的增加呈先增大后减小的变化趋势，0℃时，掺量0.8%对应的劈裂抗拉强度最大，5℃和10℃时，掺量0.6%对应的劈裂抗拉强度最大；在0℃的低温条件下，掺入0.2%的纤维可提高沥青混凝土的破坏拉伸应变，然而，当温度升高到5℃和10℃时，沥青混凝土的破坏拉伸应变随纤维掺量的增加呈先减小再增大的变化趋势；沥青混凝土断裂能随纤维掺量变化规律同样受温度影响，0℃和10℃时，断裂能随纤维掺量增加而增大，且掺量为0.6%～0.8%时，断裂能最大，但5℃时，断裂能随纤维掺量变化不明显。【结论】结果表明：在不同温度下，掺玄武岩纤维沥青混凝土抗裂性能随纤维掺量的变化规律是不...     

大掺量粉煤灰对水工混凝土抗碳化性能的影响研究

文章利用快速碳化试验,探讨了粉煤灰与矿渣粉复掺、不同粉煤灰品质及掺量对水工混凝土抗碳化性能的影响。试验表明：混凝土抗碳化性能随低品质粉煤灰掺量的增加而下降,掺量不超过20%不会明显改变碳化深度,掺量达到50%时抗碳化性能显著下降;低品质高掺量粉煤灰与矿渣粉复掺有利于增强粉煤灰混凝土强度和抗碳化性能,为水工结构中大掺量粉煤灰的应用提供一定技术支持。     

纤维改性混凝土在水利工程中的应用研究

我国水利工程有很多集中在西部高海拔和低温地区,这样的条件对于工程中的混凝土就提出了更高的要求。纤维以其自身独特的优点已经在工程中应用越来越广泛,针对不同纤维掺量的混凝土进行一系列耐久性研究,期望得到最佳的纤维掺量。结果表明:不同纤维掺量对于混凝土的抗压强度影响不大,当纤维掺量为1.2 kg/m3时,抗拉强度增加最多为19.9%;纤维改性混凝土能明显的改进混凝土的抗渗性和抗冻性;当纤维掺量为1.2 kg/m3时,干缩变形最小,与未加入纤维的混凝土相比降低了29.8%。因此,纤维改性混凝土能显著的提高混凝土的耐久性,且最优掺量为1.2 kg/m3。     

大体积高强混凝土水化温升特性评析

以低水胶比、掺用硅粉和粉煤灰的大体积高强混凝土为对象,评析大体积高强混凝土的水化温升特性.结果表明:保持其他条件不变,最大水化温升值随水胶比的提高而增大,随硅粉、粉煤灰和高效减水剂掺量的增加而降低;平均温升速率随水胶比的提高而降低,随硅粉、粉煤灰和高效减水剂掺量的增加而增高.