掺合料对再生混凝土强度和耐久性的影响

对掺入磨细掺合料的再生混凝土的抗压强度及抗渗性、抗冻性、抗碳化等耐久性能进行了研究。结果表明,适量磨细粉煤灰掺入再生混凝土中对混凝土抗压强度及耐久性能影响不大;将磨细粉煤灰与矿渣混掺可以发挥复合效应,提高掺合料的活性,改善再生混凝土的性能。     

利用电炉氧化钢渣制备混凝土矿物掺合料的研究

研究了磨细电炉氧化钢渣对水泥标准稠度需水量、水泥净浆流动度以及混凝土抗压强度、抗渗性、抗冻性、抗碳化等性能指标的影响.研究结果表明,磨细钢渣具有令人满意的减水效果且与混凝土减水剂有较好的适应性;适量磨细钢渣掺入混凝土中对混凝土抗压强度以及耐久性能影响不大;将磨细钢渣与磨细粉煤灰或矿渣混掺可以发挥复合效应,提高掺合料的活性,改善混凝土的性能.     

大流动性高强轻骨料粉煤灰混凝土试验研究

研究了高强轻骨料混凝土的和易性、抗压强度、抗渗性能.试验结果表明:用粉煤灰和矿粉复掺技术能配制出强度在50MPa以上、初始坍落度大于20cm的高强轻骨料混凝土.     

C40混凝土高性能化的试验研究

通过利用外加剂(减水剂、引气剂)、磨细矿渣粉和粉煤灰单掺或复掺来提高C40混凝土的性能。结果表明,和基准混凝土相比,当减水剂和粉煤灰、矿渣复合时,混凝土工作性有所改善,收缩有不同程度地降低,同时,粉煤灰、矿渣及引气剂掺入后对混凝土抗渗性有较大的提高。因此,外加剂、矿渣和粉煤灰复合可使C40混凝土各项性能提高。     

高密实轻骨料粉煤灰混凝土技术研究

依据高密实混凝土配合比设计方法,使用优质粉煤灰、磨细矿渣和普通粘土陶粒,可配制出和易性好、强度符合CL30要求的轻骨料混凝土。试验表明,复合掺加粉煤灰和磨细矿粉能提高轻骨料混凝土的和易性和强度,且此种高密实技术路线适合轻骨料混凝土。     

粉煤灰高强轻骨料混凝土早期自收缩及抗裂性试验研究

掺入不同细度的粉煤灰等量取代水泥10％～30％,制备了粉煤灰高强轻骨料混凝土,采用自行设计试验和椭圆环法试验分别研究了早期自收缩变形和抗裂性能,并与基准样进行了对比分析.结果表明:随粉煤灰的掺入,混凝土早期自收缩得到抑制,且随粉煤灰掺量的增加,自收缩随之减小,粉煤灰细度越高,减缩效果越明显;而在低水胶比条件下,水胶比越低,自收缩增大越显著;另外,骨料的预湿状态对自收缩影响较大,未预湿轻骨料显著增加了早期自收缩变形.椭圆环抗裂性试验表明,粉煤灰的掺入显著改善了轻骨料混凝土抗裂性能,且粉煤灰细度越高,早期抗裂性能增强越显著.因此,在实际工程中,粉煤灰的掺入可作为减小高强轻骨料混凝土早期自收缩和提高抗裂性能的技术手段.     

不同掺量粉煤灰轻骨料混凝土的强度试验研究

以内蒙古东部区富含天然浮石为粗骨料,通过在轻骨料混凝土中掺入粉煤灰0%、15%、20%、30%、45%、60%的试验中,将其3 d、7 d、14 d、21 d、28 d、90 d的抗压强度进行对比;并研究冻融循环作用下,对不同粉煤灰掺量的轻骨料混凝土的耐久性和抗冻性影响,得到对于天然浮石轻骨料混凝土,20%为最佳粉煤灰掺量.     

掺合料对硫铝酸盐水泥基混凝土耐久性影响的研究

研究了掺合料复掺(矿渣∶粉煤灰=2∶1)、单掺矿渣、单掺粉煤灰对硫铝酸盐水泥基混凝土强度、抗渗性、抗冻性的影响,并与相同水灰比下掺合料复掺对普通硅酸盐水泥基混凝土对应性能的影响进行对比。结果表明:在硫铝酸盐水泥基混凝土中,掺合料的加入使混凝土的早期和后期强度都明显降低,抗渗性稍微降低,抗冻性明显降低,且掺量越高,其强度、抗渗性、抗冻性降低越明显;但复掺时的效果比单掺时的效果好,粉煤灰的效果最差;而在普通硅酸盐水泥基混凝土中,掺合料的加入使混凝土的早期强度降低,但后期强度超过空白样的强度,抗渗性、抗冻性明显提高,但是,在无掺合料时其抗渗性、抗冻性大大低于相同水灰比下硫铝酸盐水泥基混凝土的抗渗性、抗冻性。     

矿物掺合料对蒸养混凝土力学性能的影响

研究了粉煤灰及磨细矿渣粉不同掺量及比表面积对蒸养混凝土力学性能的影响,并分析了矿物掺合料对蒸养混凝土力学性能的作用机理,结果表明：磨细矿渣对蒸养混凝土力学性能的改善效果优于粉煤灰;粉煤灰的掺入降低了蒸养混凝土的早期强度,含有适当细度和掺量粉煤灰的蒸养混凝土后期强度增长显著;磨细矿渣的掺入对蒸养混凝土力学强度的贡献显著,90d龄期最高抗压强度可达到108MPa。     

粉煤灰掺量对混凝土性能影响试验研究

分析了粉煤灰在混凝土中的作用,在混凝土中掺加不同含量的粉煤灰,研究优质粉煤灰对混凝土基本性能的影响。研究结果表明掺加粉煤灰可以延长凝结时间、延缓早期强度的增长速度以及可以减少混凝土收缩。在耐久性方面,掺入粉煤灰对抗冻性能和抗渗性能没有明显改善,过量掺加粉煤灰反而会降低混凝土的抗冻和抗渗性能。     

磨细矿物掺合料对水泥硬化浆体孔结构及砂浆强度的影响

采用压汞法研究了钢渣、矿渣、粉煤灰单掺或复掺对水泥硬化浆体孔结构的影响.同时还研究了掺合料单掺或复掺对水泥砂浆抗压强度的影响.结果表明:掺合料单掺或复掺对早期水泥硬化浆体的孔结构有一定的劣化作用;水化后期,矿渣与钢渣均明显降低了水泥硬化浆体的孔隙率,矿渣与粉煤灰均明显降低了水泥硬化浆体的中值孔径并改善了水泥石的孔径分布,掺合料复掺对改善水泥硬化浆体的孔结构有积极作用,尤其是掺合料三元复合可取得最佳的效果.3种掺合料降低水泥硬化浆体孔隙率能力的大小顺序为:矿渣>钢渣>粉煤灰.3种掺合料降低水泥硬化浆体孔径并改善孔径分布能力的大小顺序为:矿渣>粉煤灰>钢渣.掺合料降低了水泥砂浆早期的抗压强度,却增加了水泥砂浆90 d的抗压强度.掺合料的活性大小顺序为:矿渣>钢渣>粉煤灰.     

复掺混合材对水泥及混凝土性能影响的试验研究

研究了石灰石、矿渣、烧页岩及粉煤灰四种混合材复配对水泥及混凝土性能的影响。试验结果表明,矿渣和石灰石有益于改善水泥的标准稠度用水量、外加剂相容性、混凝土的工作性能及强度,而烧页岩和粉煤灰有益于水泥的强度,几种混合材的合理搭配可以改善水泥和混凝土的性能。     

基于组合混料设计的高性能混凝土配合比优化研究

为了更加科学合理地进行高性能混凝土配合比设计,研究各个组分对高性能混凝土的影响,将水泥、矿粉、粉煤灰视为一组总质量不变的混料,细集料和粗集料视为另一组混料,通过组合设计分析了矿物掺合料、水泥、砂率的混料效应,同时得到了以坍落度和抗压强度为目标的回归方程,实现了配合比的优化设计.结果表明,为了得到工作性和抗压强度都较好的高性能混凝土,矿物掺合料的掺量和砂率均不宜过大.矿粉比粉煤灰先发挥强度作用,后期水泥与矿粉对高性能混凝土的抗压强度影响较大.砂率的增大对高性能混凝土的抗压强度影响较小,但会使高性能混凝土的坍落度先增加后降低.粉煤灰和矿粉的增加均会使高性能混凝土的坍落度增加.研究结论能够为高性能混凝土矿物掺合料、砂率的选择和配合比设计提供参考依据.     

高强流态膨胀混凝土力学性能和膨胀行为

研究了高流态膨胀混凝土的强度性能、膨胀性能以及强度与膨胀的协调发展性能,考察了流态条件下中强和高强混凝土中膨胀剂的作用效应及细掺料对其的影响。研究表明高强流态膨胀混凝土的膨胀行为有其特殊性：在不加磨细矿渣(blast furnace slag,BFS)时,水养1d出现自收缩,整个硬化过程膨胀受到抑制,原因在于高强流态膨胀混凝土较高的强度,特别是较高的早期强度限制了膨胀的发挥,在混凝土内部存在“自约束效应”。掺加BFS后,未发现自收缩现象,限制膨胀率大于对应的未掺BFS时的限制膨胀率。BFS的加入使高强膨胀混凝土早期强度降低,膨胀效应得以较充分发挥。对比中低强膨胀混凝土分析认为：过高的强度(特别是早期强度)会抑制混凝土膨胀的发挥,而较低的强度(特别是早期强度)则会导致更多的膨胀变为无效膨胀。强度与膨胀协调发展这一膨胀混凝土的基本规律对于高强流态膨胀混凝土仍然适用且更为重要。     

预湿方式对HPP纤维轻骨料混凝土抗冻性能的影响

为了缩短工程常规1 h常压预湿时间,采用1.5 MPa加压预湿0.5 h的方式,并与常压预湿相比.研究在常压和加压预湿前提下,页岩和粉煤灰两种陶粒吸水率、孔隙结构的差异,以及两种轻骨料在不同吸水率时HPP纤维轻骨料混凝土的抗冻融性能.研究结果表明:页岩陶粒常压预湿和加压预湿吸水率差别较大,粉煤灰陶粒常压预湿和加压预湿吸水率差异较小;页岩内部孔径较小且多呈封闭性以及总孔隙率大,粉煤灰陶粒内部孔隙与外部连通性能较好;页岩轻骨料混凝土抗冻性能优于粉煤灰轻骨料混凝土;常压预湿HPP纤维轻骨料凝土抗冻性能优异, 1.5 MPa加压预湿轻骨料混凝土的抗冻融次数最少能达到225次以上.     

养护措施和湿养护时间对掺与未掺矿渣混凝土性能的影响

研究了采用湿棉絮覆盖、喷养护剂、塑料薄膜密封3种养护措施对混凝土强度、收缩、中心温升、氯离子渗透性的影响,并通过不同龄期强度、氯离子渗透深度(5%NaCl溶液介质,质量分数)、钢筋腐蚀电位、加速腐蚀保护层开裂时间研究湿养护时间(1,7,14d和28d)对未掺和掺矿渣(等量取代水泥40%,质量分数)混凝土强度、抗渗性、护筋性的影响.结果表明:合适的养护措施能有效提高混凝土强度和抗渗性,降低水化温升和早期收缩.对未掺与掺矿渣的混凝土,更长的湿养护有助发展更高强度、耐久性和护筋性;而不充分养护导致混凝土较差的抗渗性和护筋性,该影响对掺矿渣混凝土尤为明显.7d湿养护对掺矿渣混凝土发展更高的潜在抗渗性是不够的.     

粉煤灰渣替代细骨料对砂浆混凝土强度及抗冻性影响

通过筛分和破碎两种方式分别获得粒径区间为0.6~1.18 mm、0.3~0.6 mm的粉煤灰渣,并用其等体积替代对应粒径区间的细骨料,分析粉煤灰渣对砂浆工作性和强度的影响,探究粉煤灰渣的最优替代粒径区间。结合扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等方法分析了粉煤灰渣替代细骨料后砂浆试件的强度变化机理。基于砂浆最优替代粒径区间结果,验证了砂浆混凝土试件的强度和抗冻性。研究结果表明:分别以筛分方式和破碎方式得到的0.3~0.6 mm粒径区间粉煤灰渣替代对应区间细骨料后,其砂浆试件强度均与基准组(未替代)基本一致;而以筛分方式得到的0.3~0.6 mm粒径区间粉煤灰渣替代对应区间细骨料后,其混凝土试件强度和抗冻性与基准组基本一致。在水泥提供的氢氧化钙环境下粉煤灰渣表面生成水化硅酸钙,从而增加了水泥和粉煤灰渣界面胶结强度,强化水泥与粉煤灰渣界面区域,凹凸不平的粉煤灰渣表面与水泥浆咬合嵌锁,保证了试件的强度。     

Utilisation of steel furnace slag coarse aggregate in a low calcium fly ash geopolymer concrete

This paper evaluates the performance of steel furnace slag (SFS) coarse aggregate in blended slag and low calcium fly ash geopolymer concrete (GPC). The geopolymer binder is composed of 90% of low calcium fly ash and 10% of ground granulated blast furnace slag (GGBFS). Mechanical and physical properties, shrinkage, and detailed microstructure analysis were carried out. The results showed that geopolymer concrete with SFS aggregate offered higher compressive strength, surface resistivity and pulse velocity than that of GPC with traditional aggregate. The shrinkage results showed no expansion or swelling due to delayed calcium oxide (CaO) hydration after 320 days. No traditional porous interfacial transition zone (ITZ) was detected using scanning electron microscopy, indicating a better bond between SFS aggregate and geopolymer matrix. Energy dispersive spectroscopy results further revealed calcium (Ca) diffusion at the vicinity of ITZ. Raman spectroscopy results showed no new crystalline phase formed due to Ca diffusion. X-ray fluorescence result showed Mg diffusion from SFS aggregate towards geopolymer matrix. The incorporation of Ca and Mg into the geopolymer structure and better bond between SFS aggregate and geopolymer matrix are the most likely reasons for the higher compressive strength observed in GPC with SFS aggregate.