粉煤灰和矿粉双掺对水泥基材料固化氯离子能力的研究

以单掺和复掺矿物掺合料(粉煤灰、矿粉)的方式,研究水泥基材料对氯离子的固化特性.结果表明:单掺情况下,反应前期掺矿粉水泥基材料氯离子固化率高于掺粉煤灰;反应后期则相反,表明粉煤灰固化氯离子效果优于矿粉.复掺情况下,反应前期氯离子固化率随着F/S(粉煤灰/矿粉)比例的减小而增大;反应后期随着F/S(粉煤灰/矿粉)比例的增大而增大,表明随着粉煤灰掺入比例的增大,氯离子固化率变大.比较单掺和复掺的氯离子固化率可知,复掺固化率与单掺粉煤灰相近,并高于单掺矿粉.但是,就反应前期来看,复掺时的固化率高于任何一种单掺形式,表明,复掺对胶凝材料反应前期的氯离子固化率提升较快.     

矿物掺合料与硅酸盐水泥复合胶凝体系性能初探

对掺加不同矿物掺合料（石粉、矿粉、粉煤灰）与水泥复合胶凝体系的性能（强度、收缩、裂缝）及其浆体的PH进行测试，经分析得出结论：复合胶凝体系浆体的pH值与其胶砂强度有对应关系；石粉掺量较少时，有早强作用；单掺时，矿物掺合料的活性由高到低的顺序为：矿粉→石粉→粉煤灰；从强度、收缩、裂缝三方面总体考虑，双掺效果比单掺好，其中，以矿粉和粉煤灰复掺效果最好。     

氯盐环境下粉煤灰及矿粉对砂浆性能的影响

主要研究了氯盐环境中掺粉煤灰和矿粉的砂浆性能.通过测试在氯化钠和氯化钙溶液浸泡之后的水泥砂浆的自由氯离子浓度和总氯离子浓度,研究了矿物掺合料对氯离子结合能力的影响,结论表明随着矿物掺合料掺量的增加,砂浆的氯离子结合能力也会提高.基于RCM法检测了砂浆的氯离子扩散系数,结果表明粉煤灰和矿粉均可以提高混凝土的抗氯离子渗透性,并且矿粉对抗氯离子渗透性的改善作用更显著.基于氯盐结晶、氢氧化钙溶出、Friedel's盐角度,分析砂浆孔隙率变化的原因,结论表明氯盐会导致砂浆孔隙率增加,而矿物掺合料则可以减小由氯盐引起的孔隙率增加的作用.     

矿物掺合料对桥面板蒸养混凝土强度和抗渗性的影响

为获得性能优异的C55预制桥面板蒸养混凝土的配合比,研究了单掺粉煤灰10%～30%、单掺矿粉10%～30%及复掺粉煤灰与矿粉20%～35%对蒸养混凝土抗压强度和抗氯离子渗透性的影响,并采用X-射线衍射仪和扫描电镜研究了复掺粉煤灰与矿粉对胶凝材料浆体微结构的影响。结果表明:粉煤灰降低了蒸养混凝土的脱模强度,矿粉提高了蒸养混凝土的脱模强度;无论是单掺粉煤灰、矿粉还是二者复掺,均可以改善蒸养混凝土的后期强度增进率,提高其抗氯离子渗透性。综合考虑脱模强度、后期强度和抗氯离子渗透性,预制桥面板C55蒸养混凝土的掺合料以复掺12%粉煤灰和18%矿粉为最佳,其机理在于蒸汽湿热作用下粉煤灰和矿粉的火山灰活性早期得以激发,在吸收Ca (OH)2的同时形成了较多胶凝产物,改善了混凝土的微结构和界面过渡区结构。     

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。     

温度匹配养护对大掺量矿物掺合料混凝土抗压强度及早期水化性能的影响

大体积混凝土由于胶凝材料水化放热,其内部温升对混凝土强度发展规律有很大影响.采用温度匹配养护和标准养护两种不同的养护方式,研究了单掺40％粉煤灰、单掺50％矿粉以及复掺30％粉煤灰和20％矿粉三种大掺量矿物掺合料混凝土与纯水泥、单掺20％粉煤灰两种普通混凝土在不同温度养护条件下的抗压强度差异,并对胶凝材料水化早期的浆体进行了扫描电镜和化学结合水测试.结果 表明:与纯水泥混凝土相比,温度匹配养护对大掺量矿物掺合料混凝土早期强度发展的促进作用要显著得多,且大掺量矿物掺合料混凝土温度匹配养护方式下的各龄期强度均比标准养护方式下的要高,然而纯水泥混凝土温度匹配养护条件下的后期强度却要低于标准养护条件下的后期强度.温度匹配养护方式下较高的早期水化温度显著加速了大掺量矿物掺合料混凝土的水化反应进程,从而使大掺量矿物掺合料混凝土的早期强度提高.     

钢渣作为混凝土掺合料的可行性研究

适量掺加矿物掺合料可以降低混凝土结构的孔隙率,提高水化产物的致密性,有效降低氯离子的渗透性,提高混凝土的使用寿命.本文主要研究了钢渣作为掺合料单掺或复掺对混凝土Cl-渗透性能及力学性能的影响,并分析探讨了其影响机理.结果表明:一定量的钢渣和粉煤灰复掺可以较好的提高混凝土抗压强度;随着钢渣掺量的增加,混凝土坍落度降低,抗氯离子渗透性能逐渐下降;钢渣与粉煤灰复掺时,混凝土抗氯离子渗透性能增加;大掺量(钢渣、粉煤灰掺量50％)掺合料可以提高混凝土抗氯离子渗透性能.     

矿物掺合料与钢筋表面状态对砂浆中钢筋锈蚀的影响

通过电化学方法和剖开型观察方法研究了不同矿物掺合料(硅灰和粉煤灰)和不同钢筋表面状态(预钝、预锈和未处理)对砂浆试样中的钢筋锈蚀行为的影响.用电化学阻抗谱法测试钢筋的腐蚀速率和与钢筋锈蚀相关的电化学参数.结果表明:硅灰由于发生火山灰反应而明显降低体系的pH值,且硅灰结合氯离子的能力明显弱于粉煤灰,氯离子临界值也低于掺粉...     

掺粉煤灰和矿粉对混凝土开裂性能的影响

选用粉煤灰、矿粉作为掺合料以单掺和复掺的形式掺入到硅酸盐水泥混凝土中,检测其坍落度和3d、28d抗压强度以及早期抗开裂性能。研究结果表明:矿粉、粉煤灰均会降低混凝土3d强度,矿粉可以提高混凝土28d强度,粉煤灰掺量过大会降低混凝土28d强度。随着矿粉掺量的增加,混凝土坍落度随之降低,粉煤灰刚加入时会使混凝土坍落度降低,但是随着掺量的升高,坍落度会逐渐增大;开裂方面:单掺时,粉煤灰与矿粉都在掺量为37%时,抗开裂效果最佳,其中粉煤灰效果最好,复掺时,随着矿粉相对掺量的变大,裂缝的面积和数目都在增大。     

矿物掺合料对砂浆体积稳定性的影响研究

济南轨道交通R1线拟建成为国内首条全线路清水混凝土轨道交通工程,且为100年工程.为此,开展了混凝土体积稳定性的前期研究,即矿物掺合料对砂浆体积稳定性的影响研究,为高性能清水混凝土提供技术支持.研究了单掺粉煤灰(30％、50％)、单掺矿粉(30％、50％)、双掺粉煤灰和矿粉(30％+20％、20％+30％)对水胶比为0.5的砂浆的体积稳定性能的影响规律,分析了单掺与双掺矿物掺合料对砂浆体积稳定性的影响机理.研究结果表明:矿物掺合料的掺入均可有效降低砂浆的收缩率;粉煤灰对砂浆的收缩率的降低优于矿粉对砂浆的收缩率的降低;双掺矿物掺合料对砂浆的收缩率的影响界于粉煤灰与矿粉对砂浆的收缩率的影响之间.