矿物掺合料对自密实混凝土基本性能的影响

为探讨粉煤灰、硅灰掺量对自密实混凝土工作性能和力学性能的影响, 对单掺粉煤灰自密实混凝土和复掺粉煤灰硅灰自密实混凝土进行了工作性能测试、抗压强度和抗折强度试验。结果表明: 粉煤灰和硅灰的掺入可以提高水泥浆体的流动性, 改善自密实混凝土的填充性、间隙通过能力和抗离析性能;3d龄期时,自密实混凝土的抗压强度和抗折强度随粉煤灰掺量增大均呈逐渐下降的趋势; 28d龄期时,自密实混凝土抗压强度和抗折强度随粉煤灰掺量增大均呈先增后减的趋势; 粉煤灰掺量为30%、硅灰掺量为4%时, 复掺粉煤灰硅灰自密实混凝土工作性能达到最优, 复掺粉煤灰硅灰自密实混凝土28d 龄期抗压强度和抗折强度达到峰值55.60 和8.08 MPa, 并建立了自密实混凝土抗折强度和抗压强度之间的线性回归关系模型为fcf =8.9507+0. 3078fcu 。     

硅灰粉煤灰对喷射混凝土性能影响

为了解决现场喷射混凝土普遍存在强度低、喷层易开裂、回弹量大、粉尘浓度高等问题,在喷射混凝土中加入不同掺量的硅灰、粉煤灰替代水泥,并通过室内试验和现场试验研究硅灰、粉煤灰对添加铝酸盐液态速凝剂喷射混凝土性能的影响。结果表明:铝酸盐液态速凝剂掺量为3%时,凝结效果最好;单掺8%的硅灰能有效促进铝酸盐液态速凝剂的凝结效果,提高混凝土强度,增加粘聚性;单掺粉煤灰可以降低速凝剂的促凝效果、降低混凝土强度、提高和易性。硅灰、粉煤灰和铝酸盐液态速凝剂混掺,对混凝土1 d抗压强度影响由主到次为粉煤灰掺量>速凝剂掺量>硅灰掺量,28 d抗压强度影响由主到次为速凝剂掺量>硅灰掺量>粉煤灰掺量,从而得出三者最佳组合。并结合新型喷射工艺进行现场试验,得出最佳组合能有效减少水泥用量、提高喷射混凝土强度、减少开裂、降低回弹和粉尘的结论。     

粉煤灰掺量对水工混凝土力学性能的影响

通过粉煤灰混凝土基本力学性能试验,分析了粉煤灰掺量、水灰比、龄期等因素对水工混凝土抗压强度、劈拉强度和抗压弹模的影响,探讨了粉煤灰对混凝土力学性能的影响机理.试验结果表明,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的早期强度有所降低,后期强度有明显提高.     

纤维高强粉煤灰混凝土劈拉强度试验研究

针对掺加纤维可改善高强混凝土的受拉性能特点,进行纤维粉煤灰高强混凝土的立方体劈拉试验研究。试验参数主要有纤维类型、纤维形状、纤维含量。试验结果表明：随纤维掺量的增大,纤维高强混凝土劈拉强度总体上呈增大趋势;扁头型和弓型钢纤维对混凝土劈拉强度的增强作用最明显,而合成纤维对混凝土劈拉强度的增加作用很小;掺入钢纤维对高强混凝土劈拉强度与抗压强度的比值明显提高。     

混杂纤维粉煤灰混凝土力学性能和破坏形态试验与分析

为研究混杂纤维、粉煤灰掺量和养护时间对混凝土压拉强度和破坏形态的影响,开展普通混凝土、玄武岩-聚丙烯混杂纤维混凝土、玄武岩-聚丙烯混杂纤维粉煤灰混凝土试样的抗压试验和劈裂抗拉试验,分析了压拉强度和破坏形态,探讨了混杂纤维和粉煤灰的作用机理.研究结果表明:混杂纤维能够提高混凝土的压拉强度,与普通混凝土相比,在养护龄期7d、14d、28d、60d时,其抗压强度和劈裂抗拉强度分别提升了12.72％、8.99％、7.53％、8.01％和11．61％、16.04％、14.75％、10.94％;相同粉煤灰掺量条件下,混凝土的压拉强度随着养护龄期的增加逐渐增大;但相同养护龄期下,混凝土的压拉强度与粉煤灰掺量整体呈负相关,当粉煤灰掺量在10％以内时,混杂纤维粉煤灰混凝土(PBC-FA)的压拉强度增长率整体大于零,且在标准养护28 d时抗压强度满足C30混凝土的要求;混杂纤维能够改善混凝土的破坏形态,提高其塑性变形,而粉煤灰掺量对混杂纤维混凝土(PBC)的塑性基本无影响.     

界面剂对界面劈拉强度的影响

目的通过实验研究不同种类的水泥基无机材料界面剂对新旧混凝土劈拉强度的影响．从而得到对新旧混凝土粘结最有利的界面剂种类．方法在预先处理过的旧混凝土表面涂刷厚度为1．5～2mm的界面剂，然后浇筑新混凝土．标准养护28d后．测试粘结面的劈拉强度．通过粘结面的劈拉强度来反映不同种类的界面剂对新旧混凝土粘结效果的影响．结果在新旧混凝土界面上涂刷水胶质量比为0．3的内掺水泥质量分数10％UEA膨胀剂的水泥浆界面剂和水胶质量比为0．4的内掺水泥质量分数5％硅灰的水泥浆界面剂，与未涂刷界面剂的相比较，提高新旧混凝土劈拉强度可高达88．7％．结论掺加矿物掺合料和UEA膨胀剂能够明显的改善界面剂提高粘结强度的效果，在掺量和水胶质量比相同的条件下，掺入硅灰的效果要优于掺入粉煤灰的效果．涂刷界面剂保证新旧混凝土的粘结质量，避免了加固维修工程因粘结强度不足．导致的工程事故．     

聚丙烯纤维混凝土抗压强度与收缩性能时变规律研究

为了提高混凝土强度与改善混凝土的收缩性能,在混凝土中掺入聚丙烯纤维、硅灰及粉煤灰等掺合料,采用平行组对比试验,研究了掺合料对混凝土抗压强度和干燥收缩性能的影响规律,得到了相应的回归公式.结果表明,单掺粉煤灰的混凝土3,7,28 d抗压强度明显低于基准组,56 d抗压强度与基准组相差不大;复掺粉煤灰和硅灰混凝土的早期和后期抗压强度较单掺粉煤灰混凝土有不同程度的提高;聚丙烯纤维、粉煤灰和硅灰复掺可以显著抑制混凝土干燥收缩,且混凝土龄期与收缩率符合对数函数关系.     

纤维纳米混凝土力学性能和抗氯离子渗透性能的研究

通过坍落度、贯入阻力试验,不同龄期抗压强度、劈拉强度和抗折强度试验以及氯盐溶液浸泡干湿循环试验,探讨了钢纤维掺量、纳米矿粉种类和掺量以及混凝土基体强度对纤维纳米混凝土工作性能、凝结时间、基本力学性能和抗氯离子渗透性能的影响.结果表明:随钢纤维掺量增加,纤维纳米混凝土坍落度逐渐减小,各龄期强度和28 d龄期抗氯离子渗透性能呈增大趋势;随纳米SiO2掺量增加,拌合物坍落度快速降低,初凝、终凝时间缩短,各龄期强度整体呈上升趋势且抗氯离子渗透性能逐渐提高;随纳米CaCO3掺量增加,坍落度先增加后减小,初凝时间逐渐缩短,终凝时间变化不显著,各龄期强度呈增大趋势且抗氯离子渗透性能逐渐提高;随混凝土基体强度降低,坍落度快速增大,初凝和终凝时间迅速延长,各龄期强度和28 d龄期抗氯离子渗透性能逐渐降低.钢纤维的掺入,改善了混凝土的破坏形式;纳米矿粉的掺入,改善了混凝土的微观结构,增加了混凝土基体的密实度.混凝土中掺入适量的纤维和纳米矿粉,有效改善了混凝土的性能.     

硅灰-粉煤灰-废石粉对透水混凝土性能的影响

采用硅灰、粉煤灰、废石粉单掺及三元复合等质量代替部分水泥, 研究其对透水混凝土力学性能、透水系数及砂浆流动性的影响。结果表明: 随着硅灰掺量增加, 砂浆流动度先增加后减小, 透水混凝土强度逐渐增大, 透水系数先减小后增大, 当硅灰掺量超过6%时, 强度不再增加, 透水系数增大, 砂浆流动度 下降; 随着粉煤灰掺量的增加, 砂浆流动度不断增加, 透水混凝土强度与透水系数不断降低, 单掺粉煤灰时, 掺量不宜超过10%; 随着废石粉掺量的增加, 透水混凝土的抗压强度先增加后减少, 透水系数一直减小, 在掺量为 15%时强度最高。硅灰-粉煤灰-废石粉三元复合体系中, 掺6%硅灰、10%粉煤灰、10%废石粉的透水混凝土, 砂浆流动度为162mm, 28d 强度达到38. 4 MPa, 透水系数达到 4. 4 mm/ s。SEM 分析发现, 三元复合体系主要水化产物有水化硅酸钙凝胶和板状氢氧化钙, 还有少量针状钙矾石, 各水化产物之间连接较好, 浆体密实,水化产物发育较好, 浆体水化较完全。     

聚丙烯纤维混凝土的工作性与力学性能

研究了聚丙烯纤维和粉煤灰对混凝土的工作性和力学性能的影响.试验结果表明:在混凝土中掺加1.0‰聚丙烯纤维,可以降低新拌混凝土坍落度经时损失,使混凝土拌合物的泌水率降低了35%.与普通混凝土相比,聚丙烯纤维对混凝土的抗压强度影响不大,但28 d劈拉强度提高45%,抗折强度提高19%,拉压比提高46%.同时掺加聚丙烯纤维和粉煤灰,混凝土坍落度经时损失与单掺聚丙烯纤维混凝土相似,但可以改善混凝土泌水率、劈拉强度和抗折强度.     

白云石砂为骨料高强混凝土的制备

为了降低活性粉末混凝土的制备成本同时获得高强度制品,根据活性粉末混凝土的制备原理,采用价格相对较低的白云石砂、白云石粉取代其原料中价格较高的石英砂、石英粉来制备高强混凝土.利用水泥,硅灰,粉煤灰三元胶凝材料体系,在水泥,白云石粉,减水剂的相对掺量不变的条件下,用单元变量的方法分别改变水胶比,以及硅灰、粉煤灰、白云石砂和钢纤维的掺量,探讨了不同配合比设计对样品强度的影响.通过研究发现:水胶比,以及粉煤灰、硅灰、白云石砂的掺量变化对样品的抗压强度影响较大,抗折强度的影响较小,而钢纤维掺量变化对样品的抗压和抗折强度的变化都很明显.最后得出最佳配合比设计为:水胶比为0.16,硅灰、粉煤灰、白云石砂、白云石粉的掺量分别为水泥用量的0.3、0.3、0.9、0.2,钢纤维的掺量为体积分数的2%,减水剂的掺量为胶凝材料总量的2%.制备的混凝土样品脱模后先采用水泥砼标准养护2天,再于90℃热水中养护3天,测得样品的抗压强度超过150MPa,抗折强度达到30MPa.     

低温条件下矿物掺合料对混凝土孔隙率的影响

目的研究了在不掺防冻剂的情况下,掺合料种类及掺量对低温混凝土强度及孔隙率的影响.方法采用恒低温一次冻结法和自然变低温多次冻结法,测定混凝土在不同龄期的强度值,利用可蒸发水含量法测定对应龄期的孔隙率.结果当掺合料掺量相同时,自然变低温(-15~5℃)养护条件下混凝土抗压强度高于恒低温(-10℃)养护条件下混凝土抗压强度,孔隙率要低于恒低温(-10℃)养护条件下混凝土的孔隙率;当单掺粉煤灰时掺量低于15%、单掺硅灰时掺量低于8%,低温混凝土的密实性较好.结论对于混凝土冬季施工更合适采用自然变低温养护的方法,掺入适量的掺合料能使混凝土孔隙率显著降低,使混凝土更加密实,提高混凝土的抗冻性.     

大流动性轻集料混凝土研究

研究了粉煤灰、矿渣、硅灰掺合料对大流动性轻集料混凝土性能的影响。试验结果表明，掺合料单掺效果不及复掺；用堆积密度为503kg/m^3，筒压强度为3．08MPa的页岩陶粒，复合掺入20％的磨细粉煤灰和20％的磨细矿渣，可配制出塌落度267mm、扩展度650mm,28d强度为28．8MPa，表观密度为1804kg/m^3的免振捣大流动性轻集料混凝土；轻集料的物理力学对大流动性轻集料混凝土的性能有重要影响。     

早龄期加载对粉煤灰混凝土变形及强度的影响

研究了粉煤灰掺量、加载龄期和加载应力对粉煤灰混凝土早期变形及加载后强度变化的影响。研究结果表明：随着粉煤灰掺量增加,混凝土的变形量逐渐降低,当掺量为30%时,变形量减少了33.6%;随着加载龄期提前或加载应力增大,粉煤灰混凝土的早期变形量增大,其中,加载应力的影响尤其明显,60%加载应力（60%的标准养护条件下7 d轴心抗压强度）比20%加载应力下混凝土最终变形量增加了277.2%;混凝土初始加载时间提前或加载应力增大会导致加载后粉煤灰混凝土强度下降,加载应力比加载龄期对加载后粉煤灰混凝土强度的影响更明显。     

普通水泥中粉煤灰的内外加法与混凝土的强度

为确保粉煤灰混凝土的技术性能,以粉煤灰内加法和外加法作为变数,测试了混凝土的抗压强度．结果表明,粉煤灰外加法的混凝土强度远大于内加法的强度．     

复合矿物质超细粉对水泥石自收缩影响效应

为了探讨复合矿物质超细粉对水泥石自收缩的影响规律,将硅灰与粉煤灰、磨细矿渣与粉煤灰2种复合掺合料分别加入水泥浆体中,通过改变粉煤灰与硅灰的质量比、粉煤灰与磨细矿渣的质量比。测量其自收缩量,发现粉煤灰能抑制自收缩,磨细矿渣和硅灰促进自收缩,当粉煤灰与硅灰或磨细矿渣复配时.抑制自收缩的作用和硅灰与粉煤灰的质量比或硅灰与磨细矿渣的质量比显著相关.     

玄武岩纤维超高性能混凝土力学性能试验

为了降低超高性能混凝土中水泥的用量,制备绿色超高性能混凝土,研究了玄武岩纤维对超高性能混凝土力学性能的影响,提出了力学性能最优的低水泥用量超高性能混凝土配合比和玄武岩纤维的最佳掺量.采用粉煤灰和硅灰以不同比例组合作为水泥的替代材料制备超高性能混凝土,分析了添加纤维和不添加纤维试件的和易性、力学性能和微观结构.结果表明,当粉煤灰和硅灰混杂替代水泥比例达50%时,其力学性能与原试件强度相当;掺加0.1%玄武岩纤维的试件其力学性能高于掺加0.2%和0.3%纤维和没有掺加纤维试件的力学性能.     

超细矿物粉对C70混凝土性能的改善

研究了C70混凝土中掺加超细粉煤灰与超细矿渣后其工作性、抗压强度及抗渗性的改善,认为合理掺加超细粉煤灰与超细矿渣取代水泥,C70混凝土的工作性改善效果明显,而强度及抗渗性也明显提高.同时,它们的掺加降低了混凝土中水泥的用量,可作为绿色材料,有研究和工程利用的价值.     

脱硫石膏－粉煤灰活性掺合料设计及水化特性

针对电厂两大工业废渣--烟气脱硫石膏及粉煤灰,通过试验研发用于混凝土的活性复合矿物掺合料.以适当比例复合后的脱硫石膏及粉煤灰等量取代水泥掺入到水泥砂浆中,通过活性激发措施,以胶砂流动度、早期强度以及强度发展规律等作为控制指标探索脱硫石膏及粉煤灰的最优配比,同时通过微细观结构的SEM观测评价脱硫石膏-粉煤灰活性矿物掺合料在水泥基材料中的作用效应.结果表明,脱硫石膏及粉煤灰以1:2的比例复合等量取代水泥30%掺入水泥砂浆中,可获得较为优异的胶砂流动度、早期强度,而后期强度能赶上甚至超过基准水泥胶砂;SEM表明由于脱硫石膏及其它外加组分的活性激发效应,粉煤灰的活性得到有效激发,早期有明显的钙矾石生成.脱硫石膏-粉煤灰复合矿物掺合料的研发可大量消纳燃煤电厂的工业废渣,且在水泥基材料体系中具有优异的水化及低成本特性,具有显著的"绿色"效应,符合中国"可持续发展"的战略要求.