碱锂渣混凝土的孔径分布与活性评价

为研究大掺量下锂渣混凝土的性能,采用氯离子渗透、吸水动力学、活性评价等方法分析了碱锂渣混凝土的力学性能、氯离子渗透性能、孔结构参数和活性因子。结果表明,锂渣掺量在40%以内时,掺碱混凝土的活性因子、抗压强度均较未掺碱时大;掺碱后混凝土的孔径均匀性较不掺碱时更大,平均孔径则更小;碱的使用激发了锂渣活性,有利于大掺量锂渣的利用,为利用碱锂渣制备混凝土提供了理论参考。     

人工砂中石粉含量对泵送水工混凝土性能的影响

在保证混凝土水胶比、砂率、外加剂掺量不变的条件下,混凝土坍落度控制在160~180mm范围内,研究了人工砂中石粉含量对两种水胶比(0.45、0.37)的二级配泵送水工混凝土性能的影响。结果表明,随着人工砂中石粉含量从12%增至28%,混凝土用水量呈先增后减趋势;对于水胶比较大的A组混凝土,增加石粉含量显著降低了拌合物1.5、2.0h的坍落度经时损失率,而对水胶比较小的B组的坍落度经时损失率影响略小;拌合物的含气量随石粉含量增加而降低,而相同含气量时,引气剂的掺量必然随石粉含量的增加而增大;凝结时间随石粉含量的增加整体呈下降趋势;当石粉含量上限值增至20%时,混凝土的抗压强度高于原级配混凝土,抗冻性能满足设计要求。综合考虑,二级配泵送水工混凝土所用人工砂的石粉含量可控制在15%~20%之间。     

基于正交试验的自密实混凝土塑性开裂研究

针对汉中市石门水库在泄洪排沙洞改造、大坝加高等大体积混凝土浇筑初期出现的不同程度的塑性开裂问题,借助试验研究优化混凝土配合比,利用正交试验方法探索了自密实混凝土的塑性开裂面积与28d抗压强度的影响因素与影响规律。结果表明,粉煤灰掺量、减水剂掺量、水胶比对塑性开裂的影响十分明显,粉煤灰与减水剂存在显著交互作用,效应顺序排序为粉煤灰掺量减水剂掺量水胶比交互作用,粉煤灰掺量、减水剂掺量、水胶比均取1水平时,对塑性开裂的影响权重值最大;粉煤灰掺量、水胶比、矿渣掺量对28d抗压强度的影响也十分明显,粉煤灰与矿渣存在显著交互作用,效应顺序排序为粉煤灰掺量水胶比矿渣掺量交互作用,粉煤灰掺量、水胶比取1水平时、矿渣掺量取3水平时,对抗压强度的影响权重值最大。研究成果为石门水库除险加固工程大体积混凝土配合比设计提供了参考。     

矿物掺合料掺量对钻孔灌注桩混凝土耐蚀性的影响

为提高新疆某火电厂桩基混凝土的抗腐蚀性能,考察了30%(10%粉煤灰+20%矿渣)、40%(15%粉煤灰+25%矿渣)和50%(20%粉煤灰+30%矿渣)三种掺合料掺量混凝土的耐蚀性能。结果表明,在硫酸盐溶液浸烘循环作用下,高性能混凝土抗硫酸盐等级超过KS200;在地下水或硫酸盐溶液侵蚀环境下,均满足砂浆膨胀系数1.5、抗折强度抗蚀系数0.85的要求。56d龄期时,混凝土氯离子迁移系数为(2.5~3.1)×10~(-12) m~2/s;在地下水自然浸泡状态下,氯离子扩散系数为(2.6~2.8)×10~(-12) m~2/s;150d龄期时混凝土库仑电量450C;粉煤灰与矿渣复掺,且掺量由30%增至50%时,混凝土的抗硫酸盐侵蚀和抗氯离子侵蚀能力均随矿物掺合料掺量的提高而增强。研究结果对于提高新疆某火电厂钻孔灌注桩混凝土的耐久性有积极意义。     

低水胶比大掺量多元复合胶凝体系水化特性研究

为了研究低水胶比条件下多元复合胶凝材料的水化反应规律及影响因素,设置梯度结构低水胶比,采用等温量热法、化学结合水量法,分别研究水胶比和矿物掺合料掺量对水泥-矿渣-粉煤灰三元复合胶凝体系水化放热、水化程度的影响。结果表明,与较高水胶比体系不同,水胶比为0.20～0.30时,降低水胶比均会增大样品的最大放热速率;水胶比为0.25、0.30时,复掺矿渣-粉煤灰会延长加速期持续时间,复掺40%时加速期持续时间最长,且体系第二放热峰出现的时间也有所延迟,但进一步降低水胶比至0.20,复掺矿渣-粉煤灰则会使第二放热峰出现时间略有提前,加速期持续时间随复掺量的增加而缩短;水胶比为0.20、0.30时,复掺掺量为30%的复合体系反应程度最大,水胶比为0.25时,复掺掺量为40%的复合体系反应程度最大,且低水胶比条件下硬化浆体的反应程度与水胶比几乎呈线性关系。     

复掺磷渣粉与石灰石粉完全替代粉煤灰对外掺MgO碾压混凝土性能的影响

针对部分水利水电工程很难采购到粉煤灰或粉煤灰落地价格过高的问题,以复掺磷渣粉与石灰石粉完全取代粉煤灰配制的外掺氧化镁(Mg O)碾压混凝土为例,采用力学试验、变形观测、压汞测试、扫描电镜观察等手段,研究复掺磷渣粉与石灰石粉对外掺Mg O碾压混凝土的力学性能、自生体积变形性能、微观性能的影响。结果表明,与单纯使用粉煤灰作为掺合料配制的外掺Mg O碾压混凝土相比,采用复掺磷渣粉与石灰石粉完全替代粉煤灰配制的外掺Mg O碾压混凝土的工作性、抗渗性和抗冻性无明显变化,对自生体积膨胀变形影响不大,但无害孔减少,平均孔径和孔隙率总体增大;随着石灰石粉掺量增大或磷渣粉掺量减少,外掺Mg O碾压混凝土的抗压强度、劈拉强度、极限拉伸值下降;在石灰石粉掺量超过20%后,龄期90d的外掺Mg O碾压混凝土的抗压强度低于常用的坝体混凝土抗压强度的最低值15MPa。     

早期受冻损伤混凝土强度预测模型研究及其配比优化

针对严寒地区水工混凝土建筑物在浇筑施工时易受早期冻害，并可能影响后期健康服役的问题，为研究早冻混凝土强度损伤规律并对其配比进行优化，利用RSM响应面法Box-Behnken(RSM-BBD)优化试验设计，并建立以水胶比、粉煤灰掺量、引气剂掺量为变量的RSM响应面模型；同时，构建一种GA-BPNN强度预测模型，实现早冻混凝土强度的精确预测。结果表明，与RSM模型相比，GA-BPNN模型有更精确的预测性能，且能更高效地优化配比设计；GA-BPNN强度预测模型的拟合优度R²和平均相对误差e_MRE分别为0.998 5、2.13%,最优配比强度预测值与试验值的相对误差约为1%,应用该模型可实现混凝土受冻强度推演及其配比的高效优化。     

全风积沙混凝土抗压强度试验研究

为探究水胶比、粉煤灰、矿粉掺量、龄期对全风积沙混凝土抗压强度的影响，开展了全风积沙混凝土抗压强度试验，结合XRD衍射结果对其物象成分进行微观表征，并通过多元线性回归建立全风积沙混凝土抗压强度预测模型。结果表明，全风积沙混凝土抗压强度随水胶比增大先增加后减小，当水胶比为0.4时，抗压强度最大；粉煤灰对全风积沙混凝土抗压强度增长效应不及矿粉增长效应显著；粉煤灰和矿粉的掺入更易将AFt转化为AFm;建立的抗压强度预测模型精度较高，适用于细砂混凝土。研究结果可为全风积沙混凝土的工程应用提供理论依据和技术支持。     

基于单因素试验的三级配RCC施工配合比研究

根据坝体碾压混凝土性能指标和施工要求,利用单因素试验研究了坝体不同标号三级配混凝土的 粗细骨料组合、粉煤灰掺量、水胶比和砂率,并采用绝对体积法给出了施工配合比。试验结果表明,当 采用玄武岩与灰岩为粗细骨料组合、大石∶中石∶小石为35∶35∶30、砂率为32%、用水量为88 kg/m3、 粉煤灰掺量为50%时,能满足C25、C20和C15坝体碾压混凝土各项性能指标和施工要求。     

含硅微粉变态混凝土浆液性能影响评价及时变演化规律

针对变态混凝土注浆施工中出现浆液堵管、扩散不均等问题，研究了不同硅微粉掺量对浆液的流动性、流变性、稳定性、强度和时变特性的影响。采用熵权理想点法综合考虑浆液工作性及经济性确定最优配合比。试验结果表明，掺加硅微粉可改善浆液泌水率，提高抗压强度。水胶比0.4时，掺硅微粉使浆液屈服应力与流动度减小、塑性粘度增大；水胶比0.5～0.7时，流变参数随硅微粉掺量增加而增大，浆液流变性与水膜厚度呈线性相关。随水胶比增大，硅微粉对浆液性能的影响逐渐减弱。浆液屈服应力随时间呈线性增长趋势，塑性粘度呈指数增长。基于熵权理想点法，可得到固定水胶比下的最优配合比方案。     

秸秆-粉煤灰混凝土砌块试验研究

为了减少秸秆、粉煤灰的堆积处理污染，选用秸秆-粉煤灰混凝土砌块作为研究对象，比较分析不同组分的混凝土砌块的物理抗压属性及导热性能。砌块的强度要求为C20。结果表明：将油菜秸秆掺入混凝土时，掺入秸秆的质量比例为1%、2%、3%的情况下，与普通硅酸盐混凝土相比，秸秆混凝土砌块的导热系数分别降低41.7%、47.8%、57.2%。对秸秆混凝土正交试验结果进行综合分析，得到满足C20强度的节能最优组合为秸秆材料为芝麻、秸秆掺量为2%、粉煤灰掺量为10%、水胶比为0.45，测试其抗压强度为20.12 MPa，导热系数为0.466 W/(m·K)。     

纳米Fe2O3和纳米Fe3O4水泥基材料的力学性能与作用机理

为研究纳米Fe_2O_3和纳米Fe_3O_4对水泥基材料的改性作用,通过物理试验分析纳米Fe_2O_3和纳米Fe_3O_4对低水胶比水泥基材料力学性能、耐久性及渗透性的影响,并分析其作用机制。结果表明,0.5%～4.0%纳米Fe_3O_4和纳米Fe_2O_3能降低低水胶比水泥基材料的扩展度和坍落度,分别降低了1.38%～9.66%/3.45%～16.55%和2.33%～18.60%/4.65%～37.21%,纳米Fe_2O_3对水泥基材料扩展度和坍落度的影响是纳米Fe_3O_4的1.7～2.5、1.8～2.0倍。0.5%～4.0%纳米Fe_2O_3和Fe_3O_4能提高水泥基材料的抗折/抗压强度和渗透性能,掺量分别以0.5%和1.0%为宜,但纳米Fe_2O_3对水泥基材料抗折/抗压强度和渗透性能的改性作用优于纳米Fe_3O_4。综合来看,由于纳米材料具有比表面积大和吸附性强等特点,既能改善水泥基材料的流动性,还能细化水泥基材料孔结构和促进水泥水化的作用。因此,纳米Fe_2O_3和纳米Fe_3O_4能在一定程度上改善低水胶比水泥基材料的力学性能和耐久性。     

同强度等级下粉煤灰掺量对抗冲磨混凝土性能的影响

为了研究粉煤灰掺量对抗冲磨混凝土性能的影响，使用4种掺量粉煤灰配合比(20%、30%、40%、50%),通过水下钢球法、高速水下钢球法、旋转射流法、抗空蚀试验、温度-应力法，对抗冲磨混凝土的性能进行试验研究。结果表明，同强度等级设计时，增加粉煤灰掺量，早龄期混凝土的抗压强度无明显降低，轴拉强度略降，弹模明显降低，这对早期抗裂有利；随着龄期增加，粉煤灰掺量高的混凝土后期强度增幅明显；粉煤灰掺量增加后，混凝土表面抗悬移质冲刷强度降低，但抗推移质冲磨强度未见明显下降或提高；抗空蚀强度整体上随掺量增加而提高；粉煤灰可以明显改善混凝土的抗裂性能，以90 d为设计龄期时，最佳掺量为40%。     

局部钢纤维混凝土力学性能研究

针对不同掺量的局部钢纤维增强混凝土（PSFRC）构建了细观数值模型,采用统计损伤方法模拟了PSFRC从微裂纹萌生、扩展直至贯通的全过程,通过对破坏机理和力学性能的分析,得出PSFRC初裂强度、极限强度、弯曲韧性和变形能力比素混凝土、普通钢纤维混凝土有明显改善,并随钢纤维掺量的增加其改善程度增大,性价比提高,施工难度也大大降低。     

硅粉掺量对钢纤维硅粉混凝土力学性能的影响

针对水工建筑物抗压强度要求及寒冷地区混凝土抗冻要求,研究了在等掺量钢纤维混凝土中加入不同掺量的硅粉,选取三个等级的混凝土,在满足和易性要求的前提下进行配合比试验,在2 000kN的压力试验机进行抗压强度试验、用KDR-V9混凝土快速冻融机进行冻融试验及DT-W18动弹性模量测定仪测定动弹性模量试验,确定力学性能最好的硅粉钢纤维混凝土配合比。结果表明,在钢纤维掺量为0.8%的混凝土中加入10%的硅粉,能够配制出力学性能相对较高的混凝土。     

300MW循环流化床锅炉准东高碱煤掺烧高岭土运行特性研究

准东高碱煤具有灰分低、挥发分高、燃烧反应性好、结渣沾污性强等特点。向准东高碱煤中掺烧一定比例的高岭土,可起到减轻沾污的作用。为研究循环流化床(CFB)锅炉准东高碱煤掺烧高岭土实炉运行特性,在1台300 MW CFB锅炉上开展了高岭土实炉掺烧试验,获得了不同高岭土掺烧比例下锅炉主要运行参数、环保参数及飞灰特性。结果表明:当高岭土掺烧比例达到30%时,CFB锅炉燃用准东煤整体上能够稳定运行;当高岭土掺烧比例不超过25%时,锅炉效率变化较小;实际运行中掺烧高岭土可有效抑制尾部烟道的结渣沾污现象,当高岭土掺烧比例达到15%后,飞灰特性已经趋于稳定。     

沥青混凝土斜坡流淌值影响因素分析

为进一步探究沥青混凝土热稳定性能的影响因素及机理,通过不同级配指数、填料含量及油石比的多组斜坡流淌试验,测定了不同试验条件下沥青混凝土的斜坡流淌值,并对试验结果进行对比分析。结果表明,随着级配指数的增大,沥青混凝土的斜坡流淌值降低、热稳定性增强;填料含量及油石比增大时,沥青混凝土的斜坡流淌值也会增大、而稳定性减弱。可见各因素对沥青混凝土热稳定性能的影响机理不同,这对实际工程中沥青混凝土配合比的选择具有参考作用。     

低强度再生混凝土微观形态与力学性能的相关性研究

建筑垃圾来源复杂,为提高再生混凝土的资源利用,并满足基本工程应用要求,在仅考虑再生骨料密度、吸水和含水率、压碎指标的条件下,采用再生粗骨料混凝土配合比设计法配置低强度再生混凝土,结合切片法和SEM扫描电镜对再生混凝土的孔隙结构变化与微观形貌进行观察,分析水胶比、减水剂、粉煤灰对低强度再生混凝土内部结构的影响,发现当水胶比降低时,再生混凝土内部结构的密实度提升,絮状C-S-H之间更为密实,多害孔的比例降低,抗压和劈裂强度提高;当减水剂掺量提升时,钙钒石(AFt)的含量增加,内部结构更为致密;粉煤灰对再生混凝土的抗压和劈裂强度呈负面影响,降低C-S-H与再生骨料之间的粘结性,内部孔隙率变大,坍落度升高,可降低经济成本。     

冻融循环作用下碾压混凝土抗剪试验分析

为了解冻融环境下碾压混凝土的性能衰减规律,利用冻融试验和抗剪试验,对冻融环境下不同粉煤灰掺量的碾压混凝土进行抗剪断分析,研究了碾压混凝土的质量损失特征和抗剪参数变化特征。结果表明,在相同的冻融条件下粉煤灰掺量为60%的碾压混凝土的质量损失率最大,本体碾压混凝土的抗冻性优于层面碾压混凝土;本体碾压混凝土的抗剪断参数值比层面碾压混凝土的高;粉煤灰掺量为50%左右时,碾压混凝土的抗剪强度达到相对最佳。     

胶凝砂砾石冻融试验及影响因素分析

胶凝砂砾石作为一种新型环保建筑材料,抗冻性是其研究较为薄弱的环节。基于已有研究成果,参考现行混凝土规范标准,采用快速冻融试验和灰色关联度理论,以相对动弹性模量为抗冻指标,考察了水胶比、水泥用量、砂率及粉煤灰掺量等因素对胶凝砂砾石抗冻性的影响。结果表明,随着水胶比和砂率的减小,水泥用量和粉煤灰用量的增加,胶凝砂砾石抗冻性提高;各因素对抗冻性影响大小顺序为水泥用量水胶比砂率粉煤灰,该结论为材料的推广应用提供了理论依据。