灰色理论预测锂渣高性能混凝土中锂渣的临界细度

采用灰色理论建立GM(1,1)模型来预测锂渣高性能混凝土中锂渣的细度,结果表明:通过GM(1,1)模型预测出的锂渣细度与试验值吻合较好;并通过残差检验,相对误差均≤3%。比较GM(1,1)模型计算值与试验值,证明这种灰色理论预测方法是简便易行的、可靠的、准确的,可以进一步探究应用于高性能混凝土其它性能的试验研究中。     

水胶比、锂渣掺量和细度对混凝土抗压强度的影响研究

为了研究不同影响因素对锂渣混凝土抗压强度的影响,本文以水胶比、锂渣掺量和锂渣细度为考察因素,设计正交试验;通过极差和方差分析法分析各因素对锂渣混凝土抗压强度的影响大小,并进一步分析水胶比和锂渣掺量对锂渣混凝土抗压强度的影响规律.结果表明:水胶比是影响锂渣混凝土抗压强度的主要因素,其次是锂渣掺量,最次是锂渣细度;随着龄期的增长,锂渣掺量的影响逐渐显著,锂渣细度的影响逐渐消失.锂渣混凝土前期的抗压强度低于普通混凝土或与其相当,其28 d和60d抗压强度均大于普通混凝土.锂渣混凝土抗压强度随着锂渣掺量的增加而先增大后减小,锂渣的最佳掺量为20％.当水胶比分别为0.466、0.404(0.466)和0.530时,锂渣掺量为10％、20％和30％的混凝土抗压强度增长率为最大.     

不同温度下锂渣混凝土的早期抗裂性能

针对新疆的特殊地理区域和矿渣资源,用刀口法对不同温度下锂渣混凝土早期抗裂进行了研究。试验结果表明:锂渣掺量在一定范围内可以控制混凝土早期裂缝,且最优掺量为30%;高温时锂渣混凝土的耐久性优于素混凝土的耐久性;锂渣水化产物的膨胀性能够补偿高性能混凝土的早期收缩,从而提高高性能混凝土的早期抗裂性能。     

持续荷载和锂渣取代量对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

为考察受载锂渣混凝土抗氯离子渗透性能,本文设计了锂渣取代水泥质量0%、10%、20%和30%的C20、C30和C40混凝土,对混凝土试件施加极限压荷载的10%、30%和50%,作为持续压应力,进行氯离子渗透性能试验。结果表明：水灰比范围在0.40～0.62时,电通量随着水灰比的增大而增大;对于施加不同压应力的混凝土,当压应力比达到0.3时,C20和C30混凝土电通量有明显的提升,当压应力比达到0.5时,C40混凝土电通量有明显的提升;对于不同锂渣取代量的混凝土,电通量随着锂渣取代量的增大而减小。结合Fick第二定律和质量守恒定律,建立在持续荷载作用下锂渣混凝土氯离子渗透模型,结果表明,氯离子在浸泡环境下的渗透性能符合试验规律,模拟结果与试验结果一致。     

模拟酸雨对石粉锂渣超早强超高强混凝土的侵蚀研究

采用周期浸泡加速试验方法,研究了石粉锂渣超早强超高强混凝土的耐硫酸腐蚀性.研究表明,石粉可明显提高混凝土的耐硫酸侵蚀能力,在掺量高达30%的比例范围内,其改善效果随掺量的增加而愈加显著.在固定石粉掺量为10%的条件下,石粉锂渣复掺混凝土的耐硫酸侵蚀性优于单掺石粉的混凝土,抗硫酸侵蚀性随锂渣掺量的增加而提高.混凝土的耐硫酸侵蚀性随酸度的增大而降低.结果表明石粉锂渣超早强超高强混凝土可用于酸雨地区的重大工程.     

锂渣混凝土抗压与劈拉试验研究

锂渣为矿物掺和料,研究了锂渣高性能混凝土的抗压强度变化与劈裂抗拉强度变化规律及关系,试验结果显示:在不同水胶比情况下,锂渣掺量10%为最优掺量;随着水胶比和锂渣掺量的增加,锂渣高性能混凝土的抗压强度与劈裂抗拉强度在逐渐降低;锂渣高性能混凝土的劈裂抗拉强度与抗压强度之间的关系,建议采用公式。     

碱激发矿渣-粉煤灰-锂渣混凝土研究

试验研究了碱激发矿渣、粉煤灰和锂渣混凝土的性能.结果表明,锂渣和粉煤灰掺入到对比组混凝土(碱矿渣混凝土)中,能改善混凝土的工作性和凝结时间,提高混凝土强度.当锂渣和粉煤灰取代矿渣量为58%和70%时,混凝土的抗压强度增长13%.     

高性能锂渣混凝土的试验研究

通过理论分析和实验,研究了锂渣掺量对混凝土性能的影响。结果表明,锂渣能提高混凝土的强度,运用锂渣等量代替一部分水泥（42．5R普通硅酸盐水泥）配制出28d抗压强度为80MPa以上,90d抗压达100MPa以上的高性能混凝土,抗裂能力明显增强,锂渣单掺配制的混凝土能经受300次冻融循环而不破坏。研究的结论提升了锂渣的价值,为锂渣的应用提供有效途径,有助于制备高性能混凝土。     

冻融循环作用下锂渣混凝土抗硫酸盐侵蚀研究

基于锂渣的微集料效应和活性效应研究了冻融循环作用下锂渣不同掺量对混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,同时利用扫描电镜和压汞法探究分析了冻融循环作用下锂渣混凝土在硫酸盐侵蚀作用下的形貌变化和孔结构变化.结果表明:锂渣能有效增加混凝土在冻融循环作用下的抗硫酸盐侵蚀,且随着锂渣掺量的增加,混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能越优;冻融循环作用下混凝土在硫酸盐溶液中生成的腐蚀产物是钙矾石,;掺加锂渣能有效改善混凝土的孔结构,掺加30％锂渣混凝土在硫酸盐溶液中冻融循环420次之后的孔隙率为17.9％,而不掺加锂渣混凝土的孔隙率为29.1％.     

锂渣超高性能混凝土的流动性能、微观和宏观力学性能研究

高性能混凝土(UHPC)是一种创新的水泥基复合材料，在拉伸和压缩载荷下具有高机械性能、极低的渗透性和出色的耐久性，预计UHPC在建筑结构中的应用将会逐渐增加。由于其硅酸盐水泥用量高，与传统混凝土相比，UHPC的水化热相对较高。因此，锂渣(LS)可用于UHPC配方，以减少波特兰水泥用量，从而限制水化热，同时解决生态和工程问题。本文分别研究了不同掺量LS对UHPC流动性能、微观和宏观力学性能的影响，并设计了正交试验。锂渣对UHPC流动性能的影响十分显著，早龄期锂渣对UHPC宏观力学性能的影响较小，通过延长养护时间，锂渣对UHPC强度的促进作用进一步体现。纳米压痕试验显示，大掺量的锂渣虽然仍然可以提高UHPC强度，但在一定程度上会降低微观弹性模量。一定掺量的锂渣可以降低UHPC成本的同时提高力学性能，通过正交试验可以获取流动性能和力学性能兼顾的锂渣超高性能混凝土。     

磨细矿渣对高性能混凝土性能的影响1掺加磨细矿渣的砂浆试验

研究了矿渣的细度、掺量对水泥砂浆的强度和流动性的影响。结果表明：矿渣细度较小时,抗压强度随着掺量的增加而下降。当细度变大,强度随着掺量增加而下降的趋势变缓。细度超过一定值后,强度随着掺量的增加呈现上升趋势。同时,细度、掺量对早期（３ ｄ、７ ｄ）强度和后期（２８ ｄ）强度的影响也有差别。细度低于 ８００ ｍ ２ ／ｋｇ 的矿渣对砂浆的流动性影响不大,但细度高于 ８００ ｍ ２ ／ｋｇ的超细矿渣能够显著降低用水量。试验结果为研究矿渣在高性能混凝土中的应用提供了依据。     

矿渣微粉的研制及应用研究

矿渣微粉作砼掺合料，有着很好的应用价值。用试验小磨进行了不同比表面积矿粉的性能试验，同时进行了不同矿粉掺量砼的性能试验。结果表明：矿渣微粉的活性指数高，流动性好。生产矿渣微粉的最佳粉磨比表面积为450—500m^2／kg。另外用矿粉代替部分水泥后，砼28d抗压值接近甚至高于对比样；且砼流动性改善明显，1h塌落度损失少；同时还降低了砼的生产成本。所以矿渣微粉是配制高强高性能砼的优质掺合料。     

锂渣对混凝土徐变的影响

通过测试不同龄期的锂渣混凝土徐变,研究了锂渣掺量对混凝土徐变的影响,结合其孔结构、微观形貌和纳观结构,基于微纳观尺度揭示了其影响机理.结果表明:锂渣显著降低了混凝土徐变,且随着其掺量(≤20%)地增加,降低效果越来越好;锂渣可以细化混凝土孔隙,改善其内部结构;锂渣降低了LD C-S-H含量,增加了HD C-S-H含量;混凝土徐变度与体积孔隙率有着较好的线性关系.     

Study on the flexural fatigue performance and fractal mechanism of concrete with high proportions of ground granulated blast-furnace slag

The flexural fatigue performance of concretes with 50% and 80% proportions of ground granulated blast-furnace slag (ab. ggbs) by mass of total cementitious materials in concrete has been investigated. The effect of different proportions of ggbs on concrete fatigue performance was investigated by experiments and was estimated by the fractal theory from five aspects, i.e. the 1D fractal dimensions of critical surface cracks, the prediction area of fractured profiles, the ratios between the area of debonded coarse aggregates and the Euclidean area of fractured profile, fracture energy modified by fractal theory, and the brittleness index. In order to estimate these fractal parameters on-line, the grey model GM (1, 1) was employed. Those experimental and numerical results show that the brittleness of concrete is impaired by the incorporation of ggbs, which contribute to higher fracture energy and more complicated characteristics on fractured profiles of concrete. Therefore, potential hydration and pozzolanic effect of ggbs in matrix prolong the fatigue life of concrete comparing with those of concrete without them. The fractal theory and grey model are novel approaches to present quantitatively the flexural fatigue performance of concrete.     

水泥细度对早龄期碾压混凝土综合抗裂性的影响(英文)

水泥水化热与比表面积和化学组成有关,但是相对于调整水泥的化学组成来说,通过减小水泥的比表面积来降低水泥水化热要容易得多。为了探索水泥比表面积与碾压混凝土抗裂性能的关系,采用相同熟料磨制了3种细度的水泥,研究了水泥细度对水化热、胶砂强度的影响,以及对混凝土的工作性、力学性能(抗压强度、抗拉强度和抗拉弹性模量)、极限拉伸值、绝热温升等性能的影响;同时,采用温度–应力试验机,评估了在100%约束和近似绝热条件下水泥细度对早龄期碾压混凝土综合抗裂性能的影响。结果表明:水化热与比表面积成线性关系,降低水泥比表面积是降低混凝土温升的有效、便捷的措施;粗磨水泥提高了碾压混凝土的工作性,降低了混凝土的抗压强度和弹性模量,但混凝土极限拉伸值没有明显变化;温度–应力试验表明,随着水泥比表面积的降低,混凝土第二零应力温度更低,粗磨水泥碾压混凝土综合抗裂风险更低。     

岩棉炉渣水硬活性及其水泥砂浆的耐久性分析

为循环利用岩棉生产过程中排出的炉渣废料,将其磨成3个细度的粉体,分别与岩棉纤维粉、粉煤灰和粒化高炉矿渣粉(简称矿粉)进行对比分析.结果表明:炉渣主要化学成分及含量接近粉煤灰.炉渣中玻璃体含量较高,同时存在少量结晶相,结晶度为5.28％.提高炉渣粉磨细度可显著增加活性.450 kg/m2比表面积的炉渣粉强度活性指数比粉煤灰高出约10％,低于同等细度的矿粉.掺入炉渣粉的水泥砂浆试件抗渗和抗冻性优于粉煤灰砂浆,而低于矿粉砂浆试件.孔结构测试分析表明,炉渣粉水泥砂浆孔隙率和多害孔含量介于矿粉水泥砂浆和粉煤灰水泥砂浆之间.粉磨制备的岩棉炉渣粉体具备作为矿物掺合料的可行性.     

混杂钢纤维超高性能混凝土梁裂缝分形理论研究

混凝土梁在受弯过程中表面裂缝分布及演化的宏观特征可以反映其受弯性能,本文基于不同废旧轮胎钢纤维(WTSF)取代率的玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋混杂钢纤维超高性能混凝土梁受弯试验结果,利用分形理论分析试验梁表面裂缝开展情况。结果表明,BFRP筋混杂钢纤维超高性能混凝土梁表面裂缝分布具有分形特征,满足自相似性,分形维数的变化区间为[0.892,1.064]。探讨了梁表面裂缝分形维数与施加荷载值、WTSF取代率、跨中挠度和最大裂缝宽度之间的关系,并分别拟合了WTSF取代率与完全破坏状态下全梁区和纯弯段分形维数的函数关系。分形维数与施加荷载值、跨中挠度和最大裂缝宽度均呈对数函数关系,完全破坏状态下,WTSF取代率变大会增大梁表面裂缝的分形维数,但总体来说不利影响并不明显,研究结果可为超高性能混凝土的工程实际应用提供参考。     

锂渣掺量对水泥-减水剂浆体流变特性和混凝土性能的影响

本文研究了锂渣掺量对水泥-减水剂浆体流变特性、新拌混凝土工作性及硬化混凝土强度的影响。从紧密堆积理论和固体颗粒体积分数角度解释了锂渣掺量对水泥-减水剂浆体流变性能的影响。结果表明：锂渣水化初始的屈服应力和塑性黏度均随锂渣掺量的增加而增大，流变性能劣化。新拌混凝土的工作性与锂渣掺量呈负相关；随锂渣掺量的增加，7 d抗压强度不断降低，28 d抗压强度呈现出先增后降的趋势。