矿粉在混凝土中的应用研究

通过对掺入不同比例矿粉的混凝土工作性能和力学性能进行分析研究,以寻求矿粉与粉煤灰双掺后达到最佳性能效果的拌合物。     

粉煤灰与矿粉在混凝土中的应用研究

主要分析粉煤灰与矿粉对混凝土的贡献。测试了不同的粉煤灰、矿粉掺量的混凝土的拌合物性能和抗压强度。结果表明：在普通硅酸盐水泥混凝土中掺入优质粉煤灰工作性能较好，但对早期强度有负面影响；水淬矿粉的掺入对早期强度的影响较小，但工作性能不好；混掺粉煤灰与矿粉掺量为12％ 12％时。能同时获得较优的拌合物性能与最好的强度效果。     

粉煤灰、矿粉掺合料对低强度等级混凝土的强度及和易性的影响

粉煤灰和矿粉是低强度等级混凝土中最主要的掺合料、在未加掺合料的C30混凝土基础上,将粉煤灰、矿粉在混凝土中单掺或双掺,并以若干组不同掺量的粉煤灰、矿粉对混凝土不同龄期的强度和和易性变化进行研究。试验结果表明:粉煤灰对提高预拌混凝土的和易性效果极好,但混凝土的早期、中期强度发展缓慢,矿粉相对粉煤灰对混凝土各龄期强度发展较快,但和易性差于粉煤灰,二者双掺混凝土后各龄期强度及拌合物和易性均较好,最佳比例为水泥质量的30%~40%。     

天然火山灰与粉煤灰复掺对混凝土工作性能的影响

该文采用压力泌水率、倒筒时间、含气量、凝结时间、坍落度、粘度等试验方法,研究了天然火山灰和粉煤灰复掺对混凝土工作性能的影响,结果表明:混凝土的压力泌水率随着掺合料的掺入而降低,火山灰与粉煤灰复掺可进一步降低混凝土拌合物的压力泌水率;粉煤灰的掺入可提高混凝土拌合物的含气量,火山灰的掺入使混凝土拌合物的含气量降低,双掺火山灰与粉煤灰可使混凝土拌合物含气量控制在较为适中的范围;C35混凝土拌合物与C45混凝土拌合物的粘度值均随火山灰的掺入增大,且随粉煤灰的掺入降低,双掺火山灰与粉煤灰可使混凝土拌合物粘度适中。     

粉煤灰-矿粉胶凝体系对CRTSⅢ型板自密实混凝土工作性影响机理研究

通过J环障碍高差试验、充填比试验、扩展度试验、扩展速度试验等方法,研究了不同配比的粉煤灰-矿粉胶凝体系对CRTSⅢ型板自密实混凝土流动性、间隙通过性、填充性以及力学性能的影响。同时,通过粉煤灰-矿粉不同配比胶凝体系的水泥净浆黏度试验,进一步探索了粉煤灰-矿粉胶凝体系对CRTSⅢ型板自密实混凝土工作性的影响机理。结果表明,胶凝体系掺量不宜超过胶凝材料总量的40%;粉煤灰-矿粉复掺时,当复掺比例为25%∶15%和20%∶10%,混凝土综合性能较好;矿粉及粉煤灰掺量增加可提高混凝土黏度,降低扩展度,但由于粉煤灰的粒径较小可充分发挥填充效应和滚珠效应,能够达到减水和增加流动性的作用,研究结果可为高性能CRTSⅢ型板自密实混凝土的配制提供参考。     

复掺矿物掺合料对混凝土收缩徐变的影响规律及应用

为研究矿物掺合料复掺对高性能混凝土收缩徐变性能的影响规律,设计了矿粉和粉煤灰掺量比例为1∶1、1∶2、2∶1比例共6组试件,其中矿物掺合料的总掺量为胶凝材料的10.0%、22.5%、30.0%。试验结果表明:(1)矿物掺合料复掺时对高性能混凝土收缩性能和徐变性能均有较大的影响,龄期180 d后,6组试件的收缩应变最大差值为43με,徐变应变最大差值为126με。(2)当矿物掺合料总掺量一定,矿粉与粉煤灰的掺量比例越大,对应的混凝土收缩越大,徐变越小。(3)当控制单一变量时,矿粉掺量与高性能混凝土的收缩徐变均呈反比,而粉煤灰掺量与高性能混凝土收缩呈反比,与徐变则呈正比。(4)当矿物掺合料掺量比例一定时,总掺量的增加对收缩的影响表现为先增加后降低,徐变则随着总掺量的增加而增大。     

复掺矿物掺合料制备高性能混凝土在桥梁工程中的应用

盐城市快速路网三期工程沿线受流水侵蚀严重,对混凝土力学性能和耐久性能要求严格。为此,通过引入矿物掺合料制备高性能混凝土,研究掺合料掺加比例的影响,并利用SEM分析混凝土微观结构。研究结果表明,复掺矿物掺合料混凝土坍落度均175mm。对于提高混凝土力学性能而言,二元复掺较三元复掺效果更佳,矿粉和粉煤灰最佳掺加比例为6∶4。引入掺合料可增加水化产物数量,优化混凝土孔隙结构。     

玻璃粉对掺矿粉和粉煤灰混凝土抗氯离子渗透性能影响对比研究

就玻璃粉对掺矿粉混凝土和掺粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透性的影响进行了对比研究。试验结果表明,玻璃粉以1/4质量比例复掺进入矿粉混凝土和粉煤灰混凝土,直到矿粉掺量达到40%以及粉煤灰掺量达到32%,在56 d龄期以后,可以提高两种混凝土抗压强度。但玻璃粉对两种混凝土抗氯离子渗透性能的影响并不相同,在矿粉混凝土系统中,玻璃粉的掺入,除28 d在60%矿粉掺量和15%玻璃粉掺量时使混凝土电通量和DRCM较单掺60%矿粉提高外,所有配合比从28～90 d复掺玻璃粉和矿粉混凝土比单掺矿粉混凝土具有更低的电通量和DRCM。而玻璃粉和粉煤灰复掺混凝土中,随玻璃粉的掺入,从28～90 d粉煤灰掺加量不超过32%时,复掺玻璃粉和粉煤灰混凝土均比单掺粉煤灰混凝土具有更高的DRCM或只是在90 d少量降低了电通量。说明玻璃粉对矿粉混凝土较粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透性能具有更好的促进作用。     

大掺量矿物掺合料自密实混凝土工作性能研究

分别采用粉煤灰单掺(0~40%)、矿粉单掺(0~40%)及二者复掺(总掺量40%)作为矿物掺合料等量替代水泥,研究大掺量矿物掺合料对自密实混凝土工作性能的影响。结果表明,当粉煤灰掺量为30%时,浆体的流动度最大;当矿粉掺量为10%时,浆体的流动度最大;粉煤灰和矿粉的掺入都会使自密实混凝土浆体包裹性能更好,同时浆体稠度提高,增加流动的阻力,单掺粉煤灰30%,单掺矿粉10%分别能达到自密实混凝土流动性能最佳状态;30%粉煤灰+10%矿粉复掺时,自密实混凝土的流动性能达到最佳状态。     

石灰石粉-粉煤灰-矿粉多元复掺对混凝土性能的影响

研究了石灰石粉按不同比例分别取代矿粉和粉煤灰的多元复掺方式以及CTF混凝土增效剂的掺入对混凝土工作性能、强度和抗氯离子渗透性的影响。试验结果表明:在适宜掺量下,石灰石粉等量替代粉煤灰或矿粉,可以有效地改善工作性能,而随着替代量的增加,工作性能呈先增后减的趋势;石灰石粉取代粉煤灰或矿粉的量在50%之内时,对混凝土各龄期强度影响不大,但完全替代时,对混凝土的后期强度发展不利;石灰石粉替代粉煤灰或矿粉对混凝土的抗氯离子渗透性不利,电通量随替代量增加而增大;CTF混凝土增效剂的掺入可以有效地改善混凝土的和易性,提高强度以及抗氯离子渗透性。     

公路用混凝土抗盐冻耐久性研究

设计了混凝土盐冻循环实验,进行了粉煤灰和矿粉的掺入对混凝土抗盐冻能力影响的研究,并从粉煤灰、矿粉水化机理出发进行了论述,得出了矿物掺合料的掺入种类和掺量对混凝土抗盐冻性能的影响,指出双掺粉煤灰和矿粉能有效的提升混凝土的性能,同时发现了矿物掺合料过量的不利结果,解决了公路用混凝土配合比设计的重要问题。     

矿物掺合料对高性能混凝土耐久性的影响

研究了粉煤灰、矿渣粉的不同掺入方式对高性能混凝土(HPC)抗氯离子渗透性能及抗冻性能的影响。结果表明:在相同水胶比条件下,随着矿物掺合料掺量的增加,HPC的抗压强度逐渐降低;掺入适量的矿物掺合料可有效降低HPC的电通量,改善抗氯离子渗透性能;当矿物掺合料掺量为40%,且粉煤灰和矿渣粉质量复掺比例为3∶1时,HPC在28 d与84 d的电通量分别为641.6 C和380.5 C;在水胶比及含气量不变的情况下,随着矿物掺合料掺量的增加,HPC的抗冻性能逐渐变差,而未掺矿物掺合料的HPC抗冻性能最好,抗冻等级为F200。     

矿渣粉对混凝土耐久性的影响

通过对单独掺加矿渣微粉、单独掺加Ⅰ级粉煤灰的混凝土及矿渣微粉和粉煤灰复合配置混凝土耐久性的比较,结果表明,适量靠矿粉加入混凝土中可以提高混凝土的耐久性.采用矿渣微粉和粉煤灰复合配制的方式,可以发挥叠加效应,进一步改善混凝土的性能.     

复合掺合料对泡沫混凝土防水抗渗性能的影响

研究了水胶比和复合掺合料对700级泡沫混凝土抗压强度、吸水率及防水抗渗性能的影响,结果表明,水胶比为0.45~0.50时,制备的700级泡沫混凝土的抗压强度较高;粉煤灰和矿粉复合、粉煤灰和石灰石粉复合能提高泡沫混凝土的抗压强度和抗渗性能、降低吸水率,质量吸水率最高能降低25%,体积吸水率最高能降低24%,抗渗高度能降低5 mm;但粉煤灰和硅灰复掺、石灰石粉和硅灰复掺对泡沫混凝土的抗压强度不利,且对泡沫混凝土的抗渗性能提高不明显。     

地下工程混凝土的体积稳定性研究

研究了粉煤灰、矿粉、纤维素纤维、PVA纤维及其混杂掺入对混凝土体积稳定性的影响.结果表明,粉煤灰、矿粉均能有效提高混凝土的抗氯离子扩散性能,两者复掺更有利于氯离子扩散系数的降低,单掺矿粉较单掺粉煤灰好.掺入不同品种纤维的混凝土收缩率随时间而变化,时间越长各品种纤维混凝土的收缩率减小,在抑制混凝土长期抗裂方面,PVA纤维的作用效果最好.     

双掺矿物掺合料轻骨料混凝土性能试验研究

试验研究了粉煤灰、矿渣粉复合掺合料对LC30页岩陶粒轻骨料混凝土坍落度、抗压强度、抗冻融性能、抗碳化性能和自由收缩性能的影响规律。结果表明:总掺量不变时随着粉煤灰相对掺量的增加,坍落度逐渐增加;矿物掺合料提高了混凝土后期抗压强度,总掺量为30%、粉煤灰矿渣粉掺入比例2∶3时28 d抗压强度高于基准试验组14.3%;总掺量一定时掺入比例为2∶3的试验组,混凝土抗冻性能、抗碳化性能和抗自由收缩性能最佳;掺入比例一定时,掺量为30%的试验组的力学性能和耐久性能更优。     

矿物掺合料再生混凝土超声回弹法测强曲线试验

通过对再生粗骨料取代率为60%,分别掺入矿粉、粉煤灰以及矿粉与粉煤灰(1∶1)双掺为10%,20%,30%的混凝土试件进行抗压强度试验,应用超声回弹检测其抗压强度,推出了超声回弹测强回归式,推动了再生混凝土无损检测技术的研究发展。     

掺合料对再生混凝土三孔砖力学及抗冻性能的影响

利用废弃黏土砖制备再生混凝土三孔砖,通过改变粉煤灰、矿粉的掺量,研究单掺、复掺掺合料裹骨料对再生混凝土三孔砖的抗压强度和冻融循环后强度损失及质量损失的影响。结果表明:采用粉煤灰、矿粉裹骨料搅拌工艺制备再生混凝土三孔砖,改善了混凝土三孔砖的力学及抗冻性能,使混凝土三孔砖达到国家承重墙体材料的标准要求。复掺矿粉、粉煤灰的改性效果优于单掺掺合料改性效果,当矿粉掺量为20%,粉煤灰掺量10%时,改性效果最优,混凝土28 d抗压强度达到最大值47.2 MPa,抗冻性最好,其抗冻质量损失最低为0.3%,强度损失最低为8%。