硅粉抑制碱集料反应的试验研究

通过对青海地区的集料调研分析,发现青海大部分地区的集料存在高的碱活性.采用西宁城北地区典型的砂石集料以及大通地区的集料进行了试验研究,对比分析了不同掺量的硅粉对碱集料反应的抑制效果.结果表明:对于城北石、大通石两种碱活性较低的集料,选择掺量10％、15％、20％硅粉时,其14d膨胀率均小于0.1％,均能有效抑制碱集料反应的膨胀.而对于城北砂碱活性较高的集料,选择掺量20％硅粉时,其14d膨胀率小于0.1％,可以有效抑制碱集料反应的膨胀.     

用Design-Expert软件研究掺合料对轻集料混凝土性能的影响

采用Design-Expert软件研究了矿物掺合料的种类及掺量对轻集料混凝土工作性能及力学性能的影响。结果表明:矿物掺合料掺入能够改善轻集料混凝土拌合物的工作性能,提高混凝土拌合物的匀质性;但粉煤灰掺入会降低轻集料混凝土的抗压强度,而硅灰掺入则能够提高轻集料混凝土的强度;本试验中各种矿物掺合料的最佳掺量为粉煤灰20%、矿粉10%、硅灰5%;使用Design-Expert软件能够准确有效分析矿物掺合料种类及掺量对轻集料混凝土性能的影响。     

膨胀型复合矿物掺合料对混凝土耐磨性能的影响

试验研究了添加膨胀组分的复合矿物掺合料的混凝土耐磨性能。设计了20个配合比的试验来评价混凝土的性能,研究发现,在掺合料取代率为40％时混凝土具有较高的耐磨性。对于矿粉-膨胀组分复合型掺合料,膨胀剂占掺合料比例8％～12％时,混凝土耐磨性能随膨胀剂掺量的增加而增大。     

膨胀型复合矿物掺合料对混凝土短期抗冻性能的影响

研究了添加膨胀组分的复合矿物掺舍料混凝土的短期抗冻性能。设计了20个配合比试验来评价混凝土的性能,研究发现,在掺合料取代率为40％时混凝土具有较高的短期抗冻性,对于矿粉-膨胀组分复合型掺合料,膨胀剂占掺合料比例从8％～12％变化时,混凝土短期抗冻性能随膨胀剂掺量的增加而增大。     

焙烧锂辉石对碱硅酸反应的抑制效果

以试验室焙烧锂辉石(DS)为原材料,研究了在40℃和80℃养护条件下,单掺DS和双掺DS与粉煤灰(FA)取代部分水泥,对沸石化珍珠岩集料和某高活性集料M成型不同砂浆碱集料反应膨胀的影响.试验表明:碱含量为2.5%时,在40℃和80℃养护条件下,DS掺量10%对沸石化珍珠岩集料砂浆试件ASR有效抑制,90 d龄期时试件膨胀值仍小于0.1%.DS掺量10%对高活性集料M砂浆试件ASR抑制效果不大.养护温度不同膨胀值变化趋势不同.DS掺量固定,随着FA掺量的增加,对2种集料砂浆碱集料反应膨胀抑制效果越好.     

铁尾矿微粉复合矿物掺合料的试验研究

为促进尾矿资源利用,开发新型矿物掺合料,将铁尾矿微粉和矿渣粉、粉煤灰复掺,研究了复合掺合料组成、比例及掺量对混凝土性能的影响。结果表明:铁尾矿微粉可取代粉煤灰与矿渣粉按1:1比例复掺,复合掺合料在胶凝材料中掺量不超过40%时,可以满足混凝土性能要求,技术效果与粉煤灰相当。初步试验证明了铁尾矿微粉作为矿物掺合料的技术可行性。     

桥用大掺量矿物掺合料混凝土的抗碳化性能及寿命预测

碳化是影响混凝土结构耐久性的重要因素。为掌握桥梁大体积混凝土工程用的大掺量矿物掺合料混凝土的抗碳化性能,通过加速碳化试验,研究了水胶比、矿物掺合料掺量及复合掺合料中粉煤灰与矿粉掺入比对混凝土碳化深度的影响,基于气体扩散理论碳化模型并考虑碳化残量,对大掺量矿物掺合料混凝土桥梁结构的碳化寿命进行预测。结果表明:当矿物掺合料掺量大于40%后,随着掺合料掺量的增大,混凝土抗碳化能力下降;与单掺粉煤灰相比,粉煤灰与矿粉复掺可以减轻大掺量矿物掺合料混凝土抗碳化性能的降低;降低水胶比、提高复合掺合料中矿粉的掺入比,可以显著提高大掺量矿物掺合料混凝土的抗碳化能力。大体积承台、锚碇结构采用大掺量矿物掺合料混凝土,可以完全保证100年以上的寿命。     

矿物掺合料对煤矸石水泥复合体系需水性的影响

自燃煤矸石具有火山灰活性,可以作为水泥混合材使用.但由于自燃煤矸石表面形态粗糙、颗粒孔隙率较大,当其掺量较大时会引起体系标准稠度需水量增大等问题.本课题通过掺加不同细度、不同掺量的粉煤灰、矿渣、石灰石粉和硅灰四种矿物掺合料,研究矿物掺合料对自燃煤矸石水泥复合体系需水性的影响.结果表明,分别复掺5wt％的矿渣、石灰石和工业硅灰三种矿物掺合料,可明显降低自燃煤矸石-水泥复合体系标准稠度需水量.其中复掺粉磨40 min石灰石减水率为4.4％;复掺粉磨30 min矿渣减水率为6.2％;复掺工业硅灰减水率达到10.2％.复掺矿物掺合料后,自然煤矸石-水泥复合体系早期强度稍有降低,但后期强度有所增强,其中复掺5％工业硅灰,28 d抗压强度提高2.5 MPa.     

高阻抗高抗渗混凝土及其微结构特征

采用正交设计方法研究了矿物掺合料(粉煤灰和矿渣微粉)、轻集料(页岩陶砂)和聚合物(聚乙烯醇可再分散性乳胶粉)复合使用对混凝土电阻率和抗氯离子渗透性能的影响,上述材料对混凝土电阻率的影响效果由大到小的顺序依次为:聚合物、矿物掺合料、轻集料,对抗氯离子渗透性能的影响效果由大到小的顺序依次为:轻集料、矿物掺合料、聚合物。当矿物掺合料取代30%的水泥(质量分数),且其中粉煤灰和矿渣微粉质量比为3:7,轻集料取代河砂的体积率为30%,聚合物掺量为胶凝材料总质量的1.5%时,混凝土具有最佳的高阻抗和高抗渗特性。3种功能材料复掺明显提高了混凝土密实程度,优化了混凝土的界面过渡区,并且聚合物在水泥石和集料界面能够成膜,从而使得混凝土具有高阻抗和高抗渗的特性。     

热活化煤矸石矿物掺合料对混凝土抗渗和抗冻性能影响

以自燃煤矸石、煅烧煤矸石作为矿物掺合料,配制普通混凝土和高强混凝土.研究热活化煤矸石矿物掺合料在聚羧酸减水剂协同作用下,对混凝土抗氯离子渗透和抗冻性能的影响.结果表明:热活化的煤矸石粉具有微集料和火山灰效应,在保证普通混凝土、高强混凝土拌合物大流动性和硬化强度的前提下,抗氯离子渗透性能得到明显提高,也能获得较好的抗冻性.以自燃煤矸石矿物掺合料配制的普通混凝土,当掺量为35％时,混凝土28 d和60d氯离子渗透电通量为1836 C和758 C.当掺量为15％时,混凝土抗冻等级达到F1200;以煅烧煤矸石矿物掺合料配制的高强混凝土,当掺量为30％时,28 d和60 d氯离子渗透电通量仅为704 C和487 C,且经受1500次冻融后动弹性模量损失率仅为1.55％.