掺偏高岭土的高性能混凝土研究

介绍偏高岭土、粉煤灰、矿渣、硅灰等活性掺合料组合复掺配制高性能混凝土，通过对各组试样进行力学性能测试与混凝土微观结构分析。讨论不同掺合料组合对混凝土性能的影响。实验表明：微细偏高岭土具有相当高的活性，可用来替代硅灰。     

矿物掺合料与聚合物水泥防水涂料对混凝土抗氯离子侵蚀能力的影响

本文试验研究了矿物掺合料(不同掺量下单掺粉煤灰、矿渣或硅粉)、聚合物水泥防水涂料以及两者共同作用对混凝土抗氯离子侵蚀能力的影响。研究结果表明:矿物掺合料和聚合物水泥防水涂料均可显著地提高混凝土的抗氯离子渗透能力;矿物掺合料的改善效果随着掺量的增加而增加,改善能力为硅灰>矿渣>粉煤灰;矿物掺合料与聚合物水泥防水涂料结合使用效果更优。对混凝土抗氯离子渗透性能的作用机理分析表明:矿物掺合料的火山灰效应、填充效应和对氯离子的初始固化能力是改善混凝土的抗氯离子渗透性能的三个重要因素。     

矿物掺合料对混凝土氯离子渗透扩散性研究

研究了不同种类、不同掺量的矿物掺合料对混凝土氯离子渗透性的影响,试验结果显示：单掺矿物掺合料（磨细粉煤灰、矿渣、硅灰）改善混凝土抗氯离子渗透能力,且改善效果硅灰最佳,磨细粉煤灰其次,矿渣最差。从机理上分析,矿物掺合料的火山灰效应改善了混凝土中水泥石与集料之间的薄弱界面,降低孔隙率,使孔细化,同时生成更多低碱度的C-S-H凝胶增加混凝土的Cl^-固化能力,从而提高了混凝土抗氯离子渗透能力。     

矿物掺合料对新拌水泥浆体流变性能的影响

利用磨细粉煤灰、磨细矿渣、沸石粉和硅灰作为矿物掺合料,研究了各种矿物掺合料对新拌水泥浆体流变性能的影响。研究结果表明:单掺时,矿渣的最佳掺量为20%,粉煤灰的最佳掺量为20%,硅灰的最佳掺量为8%,沸石粉的最佳掺量为10%;复掺时,矿物掺合料的最佳配合比为8%硅灰+12%矿渣。在此基础上,本文着重分析了各种矿物掺合料对新拌水泥浆体流变性能的作用机理。     

矿物掺合料对掺有速凝剂的水泥砂浆力学性能的影响

本研究固定速凝剂的掺量为5%,研究三种不同掺量的矿物掺合料单掺、双掺、三掺对水泥砂浆力学性能的影响。结果表明:粉煤灰和硅灰的掺入均能够提高砂浆的抗压强度,但抗压强度随着粉煤灰的掺量增加而降低,随着硅灰的掺量增加而增大。当掺入石灰石粉时,在掺量为5%时,砂浆的抗压强度有提高,并且抗压强度随着石灰石粉掺量的增加而降低。三种矿物掺合料双掺时,掺入5%的硅灰和20%的粉煤灰砂浆的抗压最好,三种矿物掺合料三掺时,掺入5%硅灰、10%粉煤灰和10%石灰石粉砂浆的抗压强度最好。同时加入速凝剂的水泥砂浆,硅灰和粉煤灰对于水泥砂浆强度有很好的增强效果,少量的石灰石粉对于水泥砂浆有一定的增强效果,但是石灰石粉掺量超过5%时,水泥砂浆会随着石灰石粉掺量的增加而明显降低。     

矿物掺合料对粉煤灰陶粒混凝土抗压强度的影响

利用磨细粉煤灰、磨细矿渣和硅灰作为矿物掺合料,研究了各种矿物掺合料对粉煤灰陶粒混凝土抗压强度的影响。结果表明:单掺矿物掺合料的粉煤灰陶粒混凝土的28d抗压强度顺序是:硅灰矿渣粉煤灰;复掺矿物掺合料的粉煤灰陶粒混凝土的28d抗压强度顺序是:硅灰+矿渣硅灰+粉煤灰矿渣+粉煤灰。在此基础上,着重分析了各种矿物掺合料对粉煤灰陶粒混凝土抗压强度的影响机理和粉煤灰陶粒混凝土棱柱体抗压强度和立方体抗压强度的关系。     

矿物掺合料对铁铝酸盐水泥力学性能影响研究

针对铁铝酸盐水泥早期水化热高的问题,提出采用掺加矿物掺合料的方法改善铁铝酸盐水泥性能。研究了单独掺加不同掺量粉煤灰、矿粉、石灰石粉、粉煤灰微珠、硅灰的铁铝酸盐水泥用水量、力学性能,以及复合掺加粉煤灰-矿粉、粉煤灰微珠-矿粉、粉煤灰微珠-硅灰及石灰石灰石粉-矿粉的铁铝酸盐水泥用水量、力学性能。结果表明,粉煤灰等掺合料均会降低铁铝酸盐水泥强度,但是对用水量的影响不同,粉煤灰及硅灰会显著增加铁铝酸盐水泥用水量,石灰石粉及粉煤灰微珠会降低用水量。当掺合料单独掺加或复合掺加等量取代30%水泥时,复合胶凝体系的抗压强度降至45.0MPa左右,掺合料的掺量宜控制在30%以内。     

掺合料对磷酸镁水泥的性能影响及机理研究

研究了粉煤灰、矿渣粉、磷渣粉和硅灰等四种活性掺合料分别对磷酸镁水泥(MPC)工作性能和力学性能的影响,并探讨了掺合料在MPC中的水化机理。结果表明:粉煤灰、矿渣粉、磷渣粉、硅灰的最佳掺量分别为20%、20%、30%、5%,掺入磷渣粉M PC浆体的流动性和缓凝效果最优,矿渣粉和硅灰对浆体的缓凝效果不明显;随着掺合料的添加,水泥石的28 d抗压强度都有一定程度提高,抗折强度呈下降趋势。但掺入硅灰使抗折强度有所提高。掺合料化学组成和碱性不同,电离出的OH-和掺合料活性影响MPC水化体系水化进程。     

降低高强混凝土脆性的试验研究

采用外掺掺合料磨细矿渣、硅粉和粉煤灰及聚丙烯纤维的方法来研究它们对降低高强混凝土脆性的作用，并分析了相应的作用机理．结果表明：单掺磨细矿渣时，当其掺量为25％，则高强混凝土的脆性最低；磨细矿渣、硅粉和粉煤灰各自复掺时，高强混凝土脆性较单掺25％磨细矿渣的进一步降低，且降低幅度大致相当；三掺磨细矿渣、硅粉和粉煤灰时，高强混凝土脆性的降低幅度更大．当聚丙烯纤维的掺量控制在0．24％以内时，高强混凝土的脆性随着聚丙烯纤维的掺加而降低；当聚丙烯纤维与硅粉复掺时，高强混凝土的脆性系数又进一步降低．     

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响

研究了矿粉、硅灰和粉煤灰3种矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系的标准稠度用水量、凝结时间、水化放热、胶砂抗折及抗压强度、砂浆干缩率、抗硫酸盐侵蚀性能和水化产物的影响。结果表明:随矿物掺合料掺量的增加,复合体系的标准稠度用水量增大,凝结时间延长;掺加矿物掺合料后水化放热峰出现时间延后,总水化放热量减少,其中掺加矿粉和硅灰的试件初期水化速率减慢程度较掺加粉煤灰试件更明显;3种矿物掺合料对复合体系强度的影响差别较大,掺加3%硅灰的试件3 d抗压强度增长较快;硅灰的掺加会使砂浆干缩率增大,矿粉、粉煤灰的掺加可以减小砂浆试件的干缩;矿物掺合料的掺加会提高胶砂试件抗硫酸盐侵蚀性能,掺粉煤灰的试件抗硫酸盐侵蚀性能最好。     

煤矸石对水泥基材料海水中化学稳定性的影响

通过在人造海水侵蚀液中长期浸泡的试验,研究了煤矸石对水泥砂浆在海水中化学稳定性的影响,并与矿粉和粉煤灰进行了比较.结果表明,煤矸石能明显提高水泥砂浆抗海水化学侵蚀能力,但效果不如矿粉和粉煤灰.掺不同种类掺和料的水泥浆体其孔径的细化是其抗海水化学侵蚀能力提高的根本原因.     

掺大量混合材水泥组分优化与性能研究

研究了在混磨工艺下,大掺量混合材水泥中粉煤灰、矿渣的优化比例.固定混合材总量为44%和粉磨时间不变,对不同粉煤灰、矿渣用量的水泥颗粒级配和力学强度进行了测试,同时分析了掺混合材对水泥石孔隙结构和微观形貌的影响.结果表明:矿渣掺量占总混合材料用量的27%～34%时,水泥颗粒级配和力学性能最佳.掺配比例合理的大量混合材使水泥石孔隙结构细化,水泥石中大于100 μm的粗孔明显减少或消失,即显著增加了小于0.1 μm的细孔含量;同时可使水泥石微观结构均匀致密,大量层片状聚集的氢氧化钙晶体消失.     

新型复合矿渣微粉的研制与应用

本文通过正交试验研制了由磨细矿渣与粉煤灰及其它矿物微粉组成的新型复合矿渣微粉。与磨细纯矿渣、粉煤灰相比，掺入水泥与混凝土中其性能更加优良，叠加效应更加显著，且成本降低，具体良好的市场应用前景。试验表明，复合矿渣微粉在30％－60％各掺量水平下取代水泥，其混凝土性能改善，并有且于混凝土强度与耐久性的提高。     

矿物掺和料对硬化水泥浆体孔溶液碱度的影响

利用固液萃取法对掺矿物掺和料的硬化水泥浆体孔溶液碱度进行了研究.结果显示,矿物掺和料的掺入降低了硬化水泥浆体的孔溶液碱度,掺量越大,碱度下降越多,但90d时基本达到稳定;在相同掺量下,含有矿渣粉的浆体孔溶液碱度要高于含有粉煤灰浆体的碱度;相比于单掺矿渣粉,双掺粉煤灰和矿渣粉以及硅灰的掺入均会略微降低碱度.     

复合矿物掺和料对混凝土工作性的影响

研究了不同掺加比例的粉煤灰和矿渣所组成的复合矿物掺和料混凝土拌和物的坍落度及泌水率.结果表明:随着矿物掺和料总量的掺加,混凝土拌和物的坍落度损失率减少,并且矿物掺和料掺量在40%,粉煤灰与矿渣的比例为1∶1时,混凝土的坍落度损失速率达到最低,60 min的坍落度损失率较对比混凝土降低了约50%.矿物掺和料掺量为30%,粉煤灰与矿渣的比例为1∶1时,混凝土拌和物的压力泌水率降低为对比混凝土的57%.说明适当的矿物掺和料掺量和比例可以改善混凝土的工作性.     

矿物掺和料对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

采用氯离子扩散系数快速测定法(RCM法)测定混凝土Cl-渗透系数.分析矿物掺和料种类及掺量对混凝土抗Cl-渗透性能的影响.研究结果表明:同胶凝体系下,矿粉对混凝土的抗Cl-渗透性作用远大于粉煤灰,粉煤灰和矿粉(1∶1)复掺能够较好的提高混凝土抗Cl-渗透能力,同条件下粉煤灰混凝土的渗透系数是矿粉系列的2~3倍.     

镍铁渣复合掺合料在混凝土中的应用研究

本文通过镍铁渣的各种成分分析,排除了镍铁渣对环境和人体健康的危害,并将镍铁渣单一粉磨成不同比表面积,试验表明镍铁渣活性较低,不宜单独使用。将镍铁渣与石膏、矿渣及粉煤灰按不同比例共同粉磨至450(m2/kg)比表面积时其性能显著提高,镍铁渣二元体系或三元体系复合掺合料在混凝土中可起到多元复合效应,经试验和实际生产证明,镍铁渣复合掺合料可以作为混凝土的辅助胶凝材料。     

人工海水环境中浆状掺合料混凝土抗化学侵蚀性能

采用湿磨处理工艺制备一系列细度的混凝土浆状掺合料,研究浆状掺合料混凝土在人工海水环境中的抗化学侵蚀性能。结果表明,不同方式处理的粉煤灰及原状粉煤灰的掺入,一般均在一定程度上改善其混凝土抗化学侵蚀性能;不同方式处理的矿渣掺合料的加入,均在一定程度上恶化了混凝土的抗化学侵蚀性能;粉煤灰同矿渣的复合能明显改善矿渣混凝土抗化学侵蚀性能差的弱点。     

矿物掺合料对水泥基材料氯离子固化能力影响的研究

本实验主要通过测定相同水胶比掺有不同矿物掺合料的水泥基材料与氯化钠溶液之间的物理吸附及化学结合作用,研究矿物掺合料对水泥基材料氯离子固化能力的影响.结果表明,矿物掺合料如磨细粉煤灰、矿渣、偏高岭土可有效改善水泥基材料氯离子固化能力,且改善效果偏高岭土最好,粉煤灰次之,矿渣最差.从作用机理上来说,这些矿物掺合料的火山灰效应降低了孔隙率,同时生成更多低碱度的C-S-H gel,增加了对氯离子的固化能力.     

钢渣掺合料对水泥基材料渗流结构的影响

对不同掺量的钢渣掺入水泥浆体后引起的渗流结构变化进行了研究。并与掺入矿渣或粉煤灰的水泥浆体渗流结构进行了比较．结果表明：钢渣的掺入有助于提高水泥浆体的水化速率和密实度;与掺矿渣或粉煤灰的水泥基材料相比,当钢渣掺量为30％(质量分数)时,掺钢渣水泥基材料有着更高的密实度和更好的后期性能．