磷渣-石灰石复合掺合料对机制砂混凝土性能的影响

研究了磷渣与石灰石复合比例和复合掺合料取代粉煤灰的质量比对C30和C50机制砂混凝土工作性能和抗压强度的影响。结果表明:磷渣与石灰石复合取代粉煤灰可改善机制砂混凝土的工作性能,降低混凝土坍落度经时损失;复合掺合料部分或完全取代粉煤灰,不同强度等级机制砂混凝土早期抗压强度均与基准混凝土相当,甚至略高于基准混凝土;取代50%粉煤灰,且复合掺合料中磷渣掺量为60%,各强度等级的复合掺合料混凝土后期抗压强度均高于基准混凝土,但随粉煤灰取代量增大,复合粉中石灰石粉掺量增加,机制砂混凝土的抗压强度呈降低趋势。     

石屑湿喷混凝土的制备与性能研究

针对石屑利用率低的问题,制备了石屑湿喷混凝土,研究了石屑取代量(石屑对机制砂的取代量)、砂率及粉煤灰掺量对湿喷混凝土工作性能、抗氯离子渗透性能、抗硫酸盐侵蚀性能及孔结构的影响。结果表明,适当的石屑取代量可以改善混凝土力学性能和耐久性能,但石屑的取代量越大混凝土的工作性能下降越明显。与机制砂喷射混凝土相比,石屑湿喷混凝土具有良好的力学性能。在此基础上,适当的砂率和粉煤灰掺入量可以进一步提高石屑湿喷混凝土的工作性能和耐久性能,当喷射混凝土砂率为55%、粉煤灰掺量为20%(质量分数)时,石屑湿喷混凝土的综合性能达到最佳,对石屑应用于湿喷混凝土具有参考意义。     

磷渣粉对机制砂混凝土性能影响研究

研究了不同掺量下磷渣粉对C30、C60强度等级机制砂混凝土的工作性与力学性能影响,并与同掺量的粉煤灰机制砂混凝土进行了比较。研究表明,磷渣粉具有一定的减水作用,能有效改善机制砂混凝土的工作性能,对高强度等级机制砂混凝土更为明显。掺入磷渣粉后,不同强度等级机制砂混凝土早期抗压强度均较基准混凝土低,且随着掺量增大,强度下降明显。各掺量下C30磷渣粉机制砂混凝土后期强度均较基准混凝土高,而C60混凝土后期强度与掺量有关。与同掺量粉煤灰混凝土相比,磷渣粉机制砂混凝土初始坍落度及各龄期抗压强度均较高。     

脱硫石膏辅助胶凝矿物外加剂的研究

研究了由煅烧脱硫石膏与活性铝矿物制备的复合矿物外加剂,分析了它的组成对胶砂性能的影响及复合矿物外加剂替代的水泥种类对脱硫石膏与活性铝矿物复合效应的影响,确定了选用何种活性铝矿物配伍最好及脱硫石膏与活性铝矿物的最佳配伍比例;利用该比例的复合矿物外加剂配制不同强度等级的混凝土,对该体系的和易性、强度及收缩性能进行了研究.结果表明,脱硫石膏与非晶化程度较高的活性铝矿物配伍比例为3∶7时,该复合矿物外加剂活性指数最高,且对胶砂体系安定性没有不良影响,但对胶砂流动性略有影响;该复合矿物外加剂适于配制强度等级低于C60的混凝土,且混凝土中脱硫石膏与活性铝矿物的复合效应在一定程度上抑制了混凝土的收缩.     

复合砂配制技术及其性能研究

基于集料密实堆积模型,研究以石屑、淤沙为主的复合砂配制技术,并对复合砂及其混凝土性能进行测试.试验结果表明:该方法配制的复合砂与普通中砂颗粒分布接近,密实度更好,由其制备的混凝土的综合性能与普通中砂混凝土基本相当.     

机制砂的特点及其对混凝土性能的影响

以C40混凝土为例研究了机制砂的特点。通过不同砂率、石粉含量、颗粒级配、圆形度分别对混凝土的坍落度、强度工作性能进行了试验研究,得出了砂率控制在41%-42%、石粉含量控制在7%-11%的最佳掺入比例。     

石粉对机制砂混凝土抗渗透性和抗冻融性能的影响

测试了石粉含量(质量分数)对不同强度等级机制砂混凝土强度、抗氯离子渗透性能和抗冻性能的影响.结果表明:随着机制砂中石粉含量的增加,低强度机制砂混凝土的抗氯离子渗透性能提高,而抗冻性能降低,尤其是当石粉含量高于10%(石粉与水泥体积比超过1:3.47)时,低强度机制砂混凝土抗冻性劣化明显;当石粉含量大于7%时,高强机制砂混凝土工作性劣化,而当石粉含量从3.5%提高到14%,高强机制砂混凝土的抗氯离子渗透性能和抗冻性能均未降低.     

不同生产工艺的水泥配制混凝土的性能研究

对比研究了不同工艺条件生产的P·II42.5R水泥与外加剂的相容性、不同水灰比条件下的胶砂强度、标准砂浆在不同养护条件下的干缩性能,以及配制相同工作性能与强度等级的混凝土时配合比与干缩性能的差异。结果表明,水泥与外加剂的相容性越好,胶砂强度越高,则配制相同工作性能与强度等级的混凝土时水泥与外加剂用量可以越少。本试验条件下,配制相同工作性能与强度等级的混凝土时,立窑水泥的总胶凝材料用量最大,从而导致立窑水泥配制的混凝土干缩最大。     

高性能混凝土用多元复合矿物外加剂的优化配伍研究

矿物外加剂是高性能混凝土中必不可少的组分。通过研究不同复合比例的多元复合矿物外加剂对混凝土性能的影响 ,包括混凝土的和易性、混凝土抗压强度和抗折强度、混凝土抗氯离子渗透性能等 ,分析得出多元复合矿物外加剂的优化配伍比例。     

石灰岩高石粉含量机制砂混凝土配合比设计及性能研究

针对云南高速公路建设工程优质河砂紧缺,而石灰岩等矿石资源丰富,石灰岩机制砂的石粉含量又过高的问题.对石灰岩高石粉含量机制砂混凝土进行配合比设计研究,并对比研究了河砂和石灰岩高石粉含量机制砂C30、C50强度等级混凝土的拌合物性能、力学性能和耐久性能.结果表明:石灰石粉MB值为0.2,石灰岩机制砂石粉含量高达15％的情况下,按照特定的配合比设计方法,可以配制出和河砂混凝土工作性、力学性能、耐久性能相当或者超过河砂混凝土的机制砂混凝土,同时单方混凝土节约水泥近40 kg.     

石粉种类及含量对C60机制砂混凝土性能的影响

为研究不同机制砂粗颗粒(0.075~4.75 mm)与石粉(<75 μm)的质量比(砂粉比)对岩石粉混凝土性能的影响,使用岩石粉(石灰石粉和花岗岩石粉)以不同质量比取代机制砂制备高强混凝土,测试不同砂粉比条件下混凝土流动性能、抗压强度和耐久性能(干燥收缩率及电通量)的演变规律。结果表明,机制砂的砂粉比不低于9时,砂粉比降低有利于改善混凝土拌合物的和易性,增强混凝土抗压强度和耐久性能。进一步降低砂粉比对混凝土的干燥收缩性能影响较小,但对混凝土流动性、力学性能和抗氯离子渗透性不利。降低砂粉比有利于提高机制砂混凝土的密实性,但过低的砂粉比容易造成混凝土需水量升高,游离态石粉颗粒含量增大,对混凝土性能不利。     

机制砂混凝土耐磨性的主要影响因素分析及多因素计算模型

本文研究了砂类型、砂率、石粉含量和抗压强度对机制砂混凝土耐磨性的影响,建立了磨损量的多因素计算模型。结果表明:由于含石粉及具有更高的粗糙度和坚固性,石灰岩与辉绿岩机制砂制备的C30、C40混凝土耐磨性比河砂混凝土提高20%以上;在0.40~0.44范围内选取较低的砂率可获得较优的耐磨性;利用石粉含量为5%~11%(质量分数)的机制砂制备混凝土,石粉含量为9%时可获得最佳的混凝土耐磨性,微观分析表明此时混凝土密实度最佳;通过灰色系统理论确定了耐磨性影响因素的影响程度排序为:砂率R₃>压碎值R₂>粗糙度R₁>抗压强度R₅>石粉含量R₄>0.6;对比验证表明提出的混凝土磨损量多因素计算模型具有较高的预测精度和良好的适用性。     

石粉含量对C45凝灰岩机制砂混凝土性能的影响

采用坍落度、振动凯氏球体试验,以及抗压强度、静压弹性模量、劈裂抗拉、混凝土表观电阻率试验,分析了石粉含量对C45凝灰岩机制砂混凝土(MSC)工作性、力学性能、抗氯离子渗透性能的影响;通过二次项式拟合分析,结合MSC与天然砂混凝土(NSC)的对比研究,给出了C45凝灰岩MSC的推荐石粉含量。结果表明:随着石粉含量的提高,C45凝灰岩MSC的坍落度、振动凯氏系数、抗压强度、静压弹性模量、劈裂抗拉强度、抗氯离子渗透性能均先增大后减小,存在最佳石粉含量;当对混凝土的要求为坍落度>100 mm、静压弹性模量>44 GPa时,C45凝灰岩MSC的推荐石粉含量为2%~5%(质量分数,下同);当对混凝土的要求为坍落度<100 mm、静压弹性模量<44 GPa时,推荐石粉含量为可放宽为5%~8%;合理控制机制砂石粉含量可以使C45凝灰岩MSC的综合性能优于C45 NSC。     

机制砂混凝土应力-应变试验研究

为研究机制砂混凝土单轴应力状态下的力学性能,通过对0%、4%、8%、12%、16%、20%(质量分数)六种石粉含量,C20、C30和C40三类强度等级的机制砂混凝土棱柱体试件进行单轴抗压试验,并与河砂混凝土进行对比,获得了其在单轴受压下的应力-应变全曲线,拟合得到了适用于机制砂混凝土单轴受压的本构方程,结果表明:机制砂混凝土应力-应变曲线变化趋势和河砂混凝土基本相似,在曲线的上升段,机制砂混凝土与河砂混凝土基本重合,但在曲线下降段,机制砂混凝土比较陡峭;随着石粉含量的增加,机制砂混凝土试件的峰值应力和峰值应变都呈现出先增加后减小的趋势,当石粉质量分数为8%时,三种不同强度等级的机制砂混凝土峰值应变均达到最大;机制砂混凝土峰值应力和弹性模量均随着混凝土设计强度等级的提高而增大;基于Sargin模型拟合得到的机制砂混凝土应力-应变全曲线与试验全曲线吻合性较好。     

机制砂岩性与级配对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

为了探究不同岩性、不同级配机制砂对混凝土性能的影响,对三种不同岩性机制砂混凝土及天然河砂混凝土的工作性和抗压强度进行研究。此外,对比分析了四种混凝土在干湿循环制度下的抗硫酸盐侵蚀性能。结果表明,天然河砂混凝土的工作性优于机制砂混凝土,钙质机制砂混凝土的工作性略好于硅质机制砂混凝土。机制砂混凝土的抗压强度优于天然河砂混凝土,在硫酸盐侵蚀循环作用下的力学性能变化趋势与天然河砂混凝土基本一致。在相同级配条件下,机制砂混凝土的抗蚀系数高于天然河砂混凝土;机制砂岩性并不会对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能带来负面影响。级配良好的机制砂可以增强混凝土抗压强度和抗硫酸盐侵蚀性能。     

机制砂粉煤灰混凝土中钢筋锚固性能试验研究

通过拉拔试验研究了机制砂粉煤灰混凝土中热轧带肋钢筋和高强预应力钢绞线的粘结锚固性能,结果表明:水胶比、粉煤灰替代水泥率和超量系数等因素对钢筋和钢绞线在机制砂粉煤灰混凝土中的粘结锚固强度的影响规律,与机制砂粉煤灰混凝土轴心抗拉强度的影响规律是一致的,其粘结锚固强度取决于机制砂粉煤灰混凝土轴心抗拉强度的高低。通过分析粘结锚固强度与轴心抗拉强度之间的关系,提出了机制砂粉煤灰混凝土中热轧带肋钢筋和高强预应力钢绞线的锚固长度计算建议。     

利用磷渣制备复合材料研究

采用工业固体废弃物磷渣作为主原料制备复合材料,研究了氢氧化钠(NaOH)用量(%)、硅酸钠(Na2SiO3)用量(%)、水(H2O)用量(%)、胶集比(C/S)以及压制压力对复合材料性能的影响。研究结果表明以活化磷渣作为胶凝粉体,以原状磷渣作为集料进行复合,并通过湿热养护工艺可制备出综合性能比C60混凝土、天然石材、蒸压砖更优异的复合材料。     

水泥基体参数对水泥砂浆干缩性能的影响

采用干缩实验研究水灰比、灰砂比、水泥细度等水泥基体参数对水泥浆干缩性能的影响。结果表明,水灰比在0.35～0.60时,砂浆的干缩率随水灰比增大而增大;其它条件不变时,砂浆的干缩率随胶砂比增大而明显增大,随水泥细度提高而增大;高标号水泥的干缩率大于低标号水泥,水泥标号相同时,P.II>P.F>P.S;矿渣微粉比粉煤灰更适用于生产高性能水泥和高性能混凝土;减缩剂能明显减小水泥砂浆的干缩率。     

掺花岗岩石粉的管桩高强混凝土微结构和力学性能研究

本文采用蒸压养护方式制备管桩高强混凝土,以相同配合比的标准养护混凝土为对比组,分别研究磨细砂和石粉双掺时石粉取代率(花岗岩石粉/(花岗岩石粉+磨细砂),质量比)和石粉单掺时石粉掺量(花岗岩石粉/(花岗岩石粉+水泥),质量比)对管桩高强混凝土强度的影响,并通过XRD、ESEM等方法研究掺花岗岩石粉的管桩高强混凝土水化产物的种类及形貌特征。结果表明:蒸压养护下,混凝土强度随石粉取代率和石粉掺量的增加均先增大后减小, 石粉取代率为25%和石粉掺量为20%时混凝土强度分别达到最大值。由于花岗岩石粉中的SiO₂在蒸压条件下会与水泥水化产物Ca(OH)₂发生火山灰反应并生成托勃莫来石,使混凝土更为密实,因此相同配合比条件下蒸压养护3 d的混凝土强度高于标准养护28 d的混凝土强度。