不同矿物掺和料对引气型道路混凝土强度影响的试验研究

文章对大掺量矿渣、粉煤灰和硅灰引气型道路混凝土的力学性能进行了试验研究.试验中设计了两种抗折强度(4.5 MPa和5.5 MPa)、三种矿物掺和料(其中矿渣掺量为50％,粉煤灰掺量为30％,硅灰掺量为10％)、三种含气量(1％、3％和5％),在上述条件下,分别对基准混凝土、基准引气混凝土、矿渣引气混凝土、粉煤灰引气混凝土和硅灰引气混凝土进行了强度试验及分析.     

原灰掺量对铁尾矿RPC性能影响的研究

利用粉煤灰原灰代替硅灰,采用铁尾矿砂为细骨料替代磨细石英砂,制备了环保型铁尾矿RPC,研究了粉煤灰、硅灰等矿物外加剂对RPC性能的影响。研究表明:使用粉煤灰原灰取代硅灰后,随粉煤灰原灰掺量的增加,拌合物的流动性明显提高。蒸养与标养条件下的试件抗压、抗折强度均呈现先增大后减小的趋势。当粉煤灰原灰代硅灰百分量为30%时,90℃蒸养3 d条件下,铁尾矿RPC的抗压强度可达到175 MPa,抗折强度达到27 MPa;标养28 d条件下,铁尾矿RPC的抗压强度为140 MPa,抗折强度达到32 MPa。     

粉煤灰活性矿物激发剂增强效果研究

利用天津本地产的普通水泥、二级粉煤灰和砂石骨料,对GHPC高效矿物掺和料的增强效果进行了试验研究。结果表明,GHPC高效矿物掺和料能显著激发粉煤灰活性,用10%GHPC高效矿物掺和料和40%粉煤灰取代50%普通硅酸盐水泥,试件的28d抗压强度与100%水泥时基本相同。用120～240kg/m3强度等级为42.5普通硅酸盐水泥、35～65kg/m3GHPC高效矿物掺和料和200～240kg/m3粉煤灰,可配制出28d强度为57～106MPa的高性能粉煤灰混凝土。其增强效果优于硅灰,而价格仅为硅灰的1/3左右。     

矿物掺合料复掺对硫铝酸盐水泥防水砂浆性能的影响

本文主要研究了粉煤灰、矿粉和硅灰三种活性掺合料两两复掺对硫铝酸盐水泥砂浆抗折强度、抗压强度、吸水率及抗渗性能的影响,并通过扫描电镜观察了砂浆的微观形貌。研究结果表明,掺合料复掺会降低砂浆的早期强度,但对后期强度影响不大,明显降低了硫铝酸盐水泥防水砂浆的吸水率,当掺量达到1.5‰以上时,该种防水砂浆的7d抗渗压强能达到2.2MPa以上而仍未透水,远超普通水泥防水砂浆28d抗渗压强达1.5MPa的国标要求。     

超磨细锂渣复合掺和料自密实高强混凝土抗碳化性能研究

研究了掺入超磨细锂渣及其与矿渣、硅灰、石粉复合掺和料的自密实高强高性能混凝土的工作性、力学性能与抗碳化性能.研究表明,该混凝土的工作性能优良,28d抗压强度达70.5 ～ 86.5MPa,90d达92～114MPa,后期强度发展强劲.通过对复合掺和料种类、比例与配合比的优化,探讨其对自密实高强混凝土的抗碳化性能的影响.当复合掺和料达45％时,其抗碳化寿命也可达百年以上的护筋要求,解决了大掺量掺和料的自密实混凝土碳化大、对钢筋保护不力的严重性问题.     

矿物掺合料复掺对硫铝酸盐水泥防水砂浆性能的影响

本文主要研究了粉煤灰、矿粉和硅灰三种活性掺合料两两复掺对硫铝酸盐水泥砂浆抗折强度、抗压强度、吸水率及抗渗性能的影响,并通过扫描电镜观察了砂浆的微观形貌。研究结果表明,掺合料复掺会降低砂浆的早期强度,但对后期强度影响不大,明显降低了硫铝酸盐水泥防水砂浆的吸水率,当掺量达到1.5‰以上时,该种防水砂浆的7d抗渗压强能达到2.2MPa以上而仍未透水,远超普通水泥防水砂浆28d抗渗压强达1.5MPa的国标要求。     

建筑垃圾多孔混凝土的力学改性研究

试验研究采用卵石骨料配比作为基础配合比(水胶比0.28,建筑垃圾取代率15%,目标孔隙率12%),用碎石替代卵石,并用粉煤灰、矿粉、硅灰部分取代水泥以及添加胶粉的方法来改善多孔混凝土的力学性能。结果表明:碎石骨料替代卵石骨料提高了混凝土强度,单掺矿物掺合料、胶粉不仅改善了多孔混凝土拌合物的性能,还大大提高了其强度,尤其硅灰改善效果更为显著。基准多孔混凝土28d抗压强度27.8MPa,硅灰最佳掺量8%时,多孔混凝土28d抗压强度为37.8MPa,抗折强度为3.5MPa,孔隙率为11.8%,透水系数0.65mm/s,抗冻等级D35。     

矿物掺和料对水泥胶砂流动性和蒸压强度影响

采用硅灰、矿粉、粉煤灰等矿物掺和料等量替代水泥制备水泥砂浆,研究其对流动性和蒸压强度的影响。随着掺量的增加,水泥胶砂流动度分别表现为单调下降、先增加后降低和单调上升等不同的变化规律,过多矿粉对流动性的提高作用不利,但仍高于纯水泥的流动性;水泥胶砂强度分别表现为升高—大幅度降低—再回升、显著升高—适量降低、略有升高—逐步降低等不同的变化规律;其中强度最高的硅灰、矿粉和粉煤灰掺量分别为3%、15%和3%;硅灰掺量增至4%就会因流动性严重降低导致振实困难并且强度降至纯水泥强度以下,矿粉掺量增至40%的抗压强度仍高于纯水泥砂浆强度约10%;当粉煤灰掺量增至12%时,抗压强度已降至纯水泥砂浆强度以下;采用适当掺量的硅灰、矿粉、粉煤灰等矿物掺和料,可以增加蒸压预制混凝土桩的强度。     

复掺矿物掺合料混凝土抗氯盐侵蚀与抗冻性试验研究

为研究矿物掺合料对混凝土耐久性能影响,分别对单掺粉煤灰、双掺粉煤灰和硅灰、三掺粉煤灰、硅灰和矿渣微粉3种情况下混凝土抗压强度、电阻率、氯离子扩散系数以及抗冻性能进行了试验研究。此外,通过对试件进行电镜扫描,揭示了矿物掺合料对混凝土微观结构的影响。结果表明:矿物掺合料可以改善混凝土孔结构,提高密实性。掺入矿渣微粉混凝土3 d抗压强度略低,但7、28 d强度增长明显,28 d强度分别比单掺和双掺试件提高3.80%、43.29%;硅灰和矿渣微粉均能显著提高混凝土抗氯离子渗透能力,双掺和三掺混凝土试件氯离子扩散系数分别比单掺试件降低69.16%、83.13%;硅灰可以提高混凝土抗冻性,双掺混凝土比单掺抗冻耐久性系数提高3.86%;同时混凝土电阻率和氯离子扩散系数之间存在线性负相关关系。在冻融循环过程中,混凝土动弹性模量与质量损失和动弹性模量损失均存在负相关性。     

多孔混凝土主要力学性能研究

研究了多孔混凝土抗压强度的应力-应变曲线变化,并探讨在目标孔隙率27%下,分别单掺粉煤灰、矿渣和硅灰三种矿物掺合料对多孔混凝土的抗压、抗折强度以及轴心抗压强度和弹性模量的影响。结果表明:多孔混凝土的抗压强度应力-应变曲线有多峰值跳跃波动现象,粗骨料之间胶结浆体的粘结强度是影响多孔混凝土强度的关键。目标孔隙率为27%时,多孔混凝土28d的抗压和抗折强度最高可达到12.2MPa和3.5MPa,分别单掺20%的粉煤灰,20%的矿渣或者10%的硅灰均有益于多孔混凝土抗压抗折强度的提高,且此时矿物掺合料对多孔混凝土28d弹性模量大小的影响顺序为:粉煤灰>未掺>矿渣>硅灰,而轴心抗压强度正好相反。     

无硅灰C80高性能混凝土研究

本文在混凝土理论配合比的基础上，仅改变各掺合料的比例及总掺合料与水泥的比例关系，采用混凝土用中砂配制砂浆，探索了一条以砂浆流动性指导高强高性能混凝土配制的新方法，并应用该方法以290kg/m^3，42．5R普通硅酸盐水泥及粉煤灰、矿渣粉和沸石粉等矿物掺合料配制出28d强度为96MPa的无硅高性能混凝土。     

高活性偏高岭土微粉的制备及复合效应的研究

本文研究了高活性偏高岭土(MK)微粉的制备及与多种矿物掺料复合效应。以10％MK替代水泥，28d抗压强度提高约10MPa；以8％MK取代水泥配制高性能混凝土，其作用效果与硅灰相当，与矿渣基复合掺料复合(8％MK与35％复合矿渣替代水泥)掺入混凝土中，使混凝土物理、力学性能优干硅灰相同掺量的复合效果；与粉煤灰复合，可以使水泥标准稠度用水量降低，抗折、抗压强度提高，干缩率减少。     

Compressive strength and stability of sustainable self-consolidating concrete containing fly ash,silica fume,and GGBS

This paper presents the findings of an experimental program seeking to understand the effect of mineral admixtures on fresh and hardened properties of sustainable self-consolidating concrete (SCC) mixes where up to 80% of Portland cement was replaced with fly ash, silica fume, or ground granulated blast furnace slag. Compressive strength of SCC mixes was measured after 3, 7, and 28 days of moist curing. It was concluded in this study that increasing the dosage of fly ash increases concrete flow but also decreases segregation resistance. In addition, for the water-to-cement ratio of 0.36 used in this study, it was observed that the compressive strength decreases compared to control mix after 28 days of curing when cement was partially replaced by 10%, 30%, and 40%of fly ash. However, a fly ash replacement ratio of 20% increased the compressive strength by a small margin compared to the control mix. Replacing cement with silica fume at 5%, 10%, 15%, and 20% was found to increase compressive strength of SCC mixes compared to the control mix. However, the highest 28 day compressive strength of 95.3 MPa occurred with SCC mixes in which 15% of the cement was replaced with silica fume.     

活性掺合料对路面水泥混凝土性能的影响和应用研究

针对粉煤灰和硅粉等活性掺合料对路面水泥混凝土性能的影响进行了研究.采用正交法设计了十种混凝土配合比,对在标准条件下养护28天的各配比混凝土试件进行了抗折强度、抗压强度、抗渗透性能和抗冻融性能的测试,并通过回归方法建立了各指标与配合比的关系.试验结果表明,通过添加适量的粉煤灰和硅粉,可以在不降低混凝土强度的基础上有效地提高混凝土的密实性和抗渗性能,并改善其抗冻融性能.同时,再通过技术、经济比较及现场验证,得出适合当地实际情况的最佳配合比.     

早期高温养护对预制混凝土构件长期抗压强度的影响

混凝土构件的早期养护条件是决定其长期抗压强度的重要因素,为研究早期养护温度对预制混凝土构件长期抗压强度的影响,制作了单掺粉煤灰(SPC)、双掺粉煤灰、矿渣(DPC)和三掺粉煤灰、矿渣、硅灰(TPC)以及对比普通水泥混凝土(OPC)试件,按照有、无预养分别进行了40℃、60℃和80℃的水养护,达到设计强度后取出放置在室内大气环境,再分别测试其28 d、100 d、200 d和300 d龄期的抗压强度。研究结果表明:无论普通混凝土还是矿物掺合料混凝土,早期养护温度越高,混凝土达到设计强度所需的养护时间越短,但长期的抗压强度越低。掺加矿物掺合料和20℃的预养有助于增强混凝土抵御高温养护导致的热应力问题,有利于预制混凝土构件长期强度的提高。     

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。     

多孔混凝土孔隙的表征及其与渗透性的关系研究

分别研究了单掺粉煤灰、矿渣和硅灰3种矿物掺合料的多孔混凝土有效孔隙率与目标孔隙率之间的关系,并探讨了掺有矿物掺合料时多孔混凝土有效孔隙率、透水系数、平面孔隙率、等效孔径和抗压强度之间的关系以及等效孔径大小的分布情况.试验结果表明:采用绝对体积法能有效控制多孔混凝土的孔隙率,不同掺合料的多孔混凝土有效孔隙率与透水系数之间存在相关性良好的二次甬数关系,与抗压强度基本成反比例关系,并据此得出对应关系式.等效孔径的大小和孔隙的个数影响着平面孔隙率变化.分别单掺粉煤灰、矿渣和硅灰且有效孔隙率在20%～30%的多孔混凝土,其等效孔径大小在10～20 mm之间,其中主要范围集中在13～16 mm.在此范围内,多孔混凝土的透水系数增幅最大.     

矿物掺合料对C100～C120超高强混凝土基本性能的影响

通过正交试验考察了胶凝材料总量、水泥用量及超细粉煤灰用量对超高强混凝土抗压强度的影响,研究了硅灰、超细粉煤灰与复合硅材等矿物掺合料对C100~C120超高强混凝土基本性能的影响。结果表明,对超高强混凝土强度影响最主要的因素是水泥在胶凝材料中所占的比例;超细粉煤灰与硅灰复掺对超高强混凝土工作性能与强度改善效果较好;复合硅材对超高强混凝土的工作性能与强度均有一定的提高。     

矿物掺合料对植生混凝土抗压强度及pH值的影响研究

采用矿物掺合料等量取代水泥的方法配制植生混凝土,研究了粉煤灰、硅灰及偏高岭土对混凝土抗压强度和内部孔隙pH值发展的影响规律。研究结果表明:单掺粉煤灰、硅灰及偏高岭土植生混凝土,28 d抗压强度达8.0~10.0 MPa,孔隙率为30%以上,90 d孔溶液pH值降低至11.6~11.8。满足河流护岸、道路护坡等对植生混凝土要求。