混凝土锂盐渣复合掺合料活性试验研究

混凝土锂盐渣复合掺合料是以锂盐渣、粉煤灰双掺作为活性掺合料的，通过锂盐渣粉煤灰复合掺合料进行系统的试验研究，试验结果表明，由于锂盐渣掺量的不同对复合掺合料的火山灰活性影响较大，因此对混凝土7，28，60d各龄期的强度影响程度也较大，于是提出复合掺合料中锂盐渣存在较佳掺量，本项研究对大掺量复合掺合混凝土及大掺量粉灰混凝土的研究与应用都具有一定的实用价值。     

高性能锂渣混凝土

锂渣是利用锂辉矿石经1200℃煅炼后生产碳酸锂(锂盐)的副产品，其主要成分为氧化硅、氧化铝、氧化钙等，具有较高的火山灰活性，经研究论证并大量试验，将锂渣作为掺合料用于混凝土中成为锂渣混凝土。这种新型混凝土已在四川省射洪县金华水电站工程中应用，取得了显著的技术经济效益。     

锂渣、钢渣高性能混凝土强度的试验研究

采用正交的试验方法,以混凝土强度3,7,28,90 d龄期的抗压强度和28 d龄期的劈裂抗拉强度作为评价指标。试验结果表明水胶比以0.27为最优,以28 d龄期为准,由试验确定的最佳锂渣和钢渣掺量分别为10%和20%,锂渣、钢渣高性能混凝土28d劈裂抗拉强度在一定程度上与其抗压强度呈现比例关系。在最优水胶比条件下,锂渣、钢渣高性能混凝土的28 d龄期及28 d龄期以后的抗压强度均高于常规混凝土和单掺锂渣混凝土,同时,7²8 d龄期的锂渣、钢渣混凝土强度增长幅度最大且最优。     

锂盐渣混凝土性能研究及应用

锂盐渣是一种良好的人工火山灰材料，用于混凝土中能显著改善和提高其性能，基本达到ＨＰＣ（高性能混凝土）的要求，并能节约水泥用量，降低工程造价，除可以在一般混凝土和大体积混凝土中使用锂盐渣外，还可用于配制各种特种混凝土，四川涪江金华水电站利用锂盐渣作为掺合料应用于混凝土已取得成功并通过省级鉴定。     

氯盐干湿循环作用下混凝土力学性能与孔结构变化研究

为探究淡水区和氯盐环境下干湿循环对混凝土构件的影响差异,分别模拟了无氯盐和有氯盐作用的干湿循环环境,测试干湿循环前后混凝土的抗压强度、动弹模量、微观孔结构参数及孔径分布情况,比较了宏微观指标变化程度。结果表明,两种干湿循环作用均对混凝土抗压强度有少许增强作用,微观表现为孔隙率的减小;两种干湿循环均会降低混凝土的动弹模量,使混凝土内部出现损伤,微观表现为混凝土孔径分布情况变差,特别是大孔含量有增加。一般干湿循环会使混凝土抗渗性增强,氯盐干湿循环会降低混凝土抗渗性,微观表现为一般干湿循环后混凝土临界孔径减小,而氯盐干湿循环后,混凝土临界孔径增大。     

基于正交试验的锂渣、钢渣高性能混凝土的研究

在spss19.0软件的基础上,基于正交试验运用统计学的知识分析了锂渣与钢渣对高性能混凝土早期抗裂性的影响。试验表明,锂渣与钢渣之间存在交互作用,实验范围内随着水胶比的增加锂渣在一定程度上可以提高混凝土的早期抗裂性,但是钢渣对混凝土的早期抗裂性没有贡献。通过对比试验发现:随着锂渣细度的增加,混凝土早期抗裂性能先减小后增加然后再减小,且锂渣比表面积为624 m2/kg左右时混凝土早期抗裂性能最佳;锂渣细度与混凝土裂缝的分形特征正相关但并不显著,且分形维数随着锂渣细度的增加先减小再增加,当锂渣比表面积为576 m2/kg左右时混凝土的开裂形式最简单。     

混凝土再生粉复合锰渣的胶凝性试验研究

原材料各组分对胶凝材料性能的影响较大,为此,探讨混凝土再生粉、锰渣、Na2SO4的掺量及水灰比对砂浆力学性能的影响,并采用吸水动力学法测定砂浆的孔结构参数(孔均匀系数、平均孔径、干表观密度),同时测定高温后砂浆的力学性能。结果表明:砂浆中掺入适量的Na2SO4、混凝土再生粉、锰渣或降低水灰比,均有利于提高砂浆的抗折强度,在早期较为显著,对后期的影响较小;适量的锰渣掺量有利于提高砂浆的抗压强度和耐高温性能; Na2SO4、混凝土再生粉、锰渣和水灰比都能在一定程度上改变砂浆的孔径分布,细化孔结构。因此,适量混凝土再生粉、锰渣、Na2SO4的掺入或降低水灰比,有利于提高砂浆的抗折/抗压强度和耐高温性能,细化砂浆孔结构。     

掺淤砂混凝土力学行为与微观孔结构特征研究

含初始缺陷的混凝土,其孔结构具备多尺度特性,基于多尺度理论改变孔结构对增强混凝土力学性能具有重要意义。采用试验和理论分析手段,设计不同淤砂掺量的混凝土配合比方案,利用NMR、SEM检测技术及PCAS分析软件对掺淤砂混凝土力学性能和微观特征进行了分析研究。结果表明：掺淤砂混凝土抗压强度随淤砂掺量先增大后减小,淤砂有效掺量区间为10%～20%;抗压强度与总孔隙率保持良好的线性关系,对于各尺度孔隙率来说,10～100 nm孔径孔隙结构对抗压强度影响最为显著;淤砂掺量增加,凝胶孔的孔隙结构有转优的趋势,但孔隙率增大,孔洞体积变大,均匀分布的孔洞使凝胶体形成“网状结构”,胶凝效应弱化,导致混凝土的大孔径占比由大变小,强度反而降低。     

水泥种类对砂浆收缩性能和孔结构参数的影响

研究常见水泥种类对砂浆收缩性能和孔结构参数的影响,为水泥的合理选用提供试验参考。采用贵州常见的4种水泥(毫龙水泥、西南水泥、尧柏水泥、中诚水泥),探索砂浆的力学性能、收缩性能和孔结构参数等性能。结果表明:随着养护龄期的延长,砂浆的抗折强度和抗压强度越高,但90 d时4种水泥砂浆抗压强度相差不大于3MPa。砂浆的抗压强度与抗折强度之间呈现出显著的线性关系,折压比呈现出降低的趋势,干燥收缩与自收缩均随养护龄期的延长不断增长,但干燥收缩始终高于自收缩。通过吸水法发现,养护龄期的延长对砂浆孔结构均匀性有细化作用,但4种水泥砂浆的平均孔径相差不大,相差不到0.04。表明水泥产地不同,其性能的表现各异,文中4种水泥的建议选择顺序为:西南水泥中诚水泥尧柏水泥豪龙水泥。     

磷渣细度对水泥石脆性和孔结构的影响研究

研究了不同细度和掺量的磷渣对水泥石脆性和孔结构的影响。试验结果表明,当磷渣比表面积较小时,与基准水泥石相比,掺磷渣反而使其脆性系数降低,但当磷渣的比表面积达到350 m2/kg,同时磷渣掺量不高时,随着磷渣比表面积的增大,脆性系数有减小的趋势。磷渣掺量在30%以下时,磷渣细度对水泥石的平均孔径没有明显影响,但较细的磷渣可降低水泥石的最可几孔径及孔隙率;随着磷渣比表面积的增大,早期水泥石中大于50 nm有害孔的相对比例有增加的趋势,但后期明显减小。     

钢渣高性能混凝土抗冲耐磨性能试验

为有效利用大宗废料钢渣,设计制作了15组掺钢渣粉混凝土试件,试验研究钢渣粉掺量对混凝土的工作性能、力学性能及抗冲耐磨性能的影响极其作用机理。结果表明:钢渣粉可以改善混凝土的工作性能;在不同水胶比下,掺钢渣粉混凝土的早期强度均小于基准混凝土,钢渣掺量在10%~30%以内时,混凝土的后期强度与基准混凝土基本持平,且略有提高,钢渣掺量大于30%时混凝土的后期强度下降较大;采用水下钢球法测试混凝土28 d抗冲磨强度,得出钢渣掺量在10%以内时混凝土的抗冲磨强度比基准混凝土略有提高,当钢渣粉掺量大于20%时,混凝土的抗冲磨强度呈下降趋势。因此,钢渣粉作为混凝土掺合料时其掺量应控制在20%以内为宜。     

坝体混凝土材料性能演化与孔结构的关系研究

为了研究坝体混凝土的性能演化规律,通过现场取样和压汞试验,分析了混凝土芯样不同部位的孔结构特征,并将长龄期混凝土抗压强度的理论结果和试验数据做了对比。研究表明,坝体混凝土的性能演化与其孔结构有着一定的相关性,采用混凝土的孔结构表征坝体材料性能是可行的。研究成果为揭示复杂环境下混凝土坝材料性能演化机理提供了依据。     

掺钢渣-矿渣-粉煤灰复合微粉混凝土的高温性能研究

为了更好、更安全地利用工业废渣,本文研究了钢渣-矿渣-粉煤灰复合微粉混凝土高温后的性能,以不同掺量的4种复合微粉混凝土为研究对象,分析了复合微粉种类和掺量对混凝土高温后性能的影响。试验研究表明:复合微粉的加入都会使混凝土的失重率变大。对于以钢渣或粉煤灰为主的复合微粉混凝土,复合微粉掺量与混凝土的残余抗压强度和静弹性模量负相关。对于以矿渣为主的复合微粉混凝土,复合微粉掺量与混凝土的残余抗压强度和静弹性模量先正相关后负相关。     

矿物掺合料对蒸养混凝土传输性能和孔结构的影响

为提高混凝土预制构件耐久性,试验研究了单掺及复掺矿物掺合料对蒸养混凝土毛细吸水性和抗氯离子渗透的影响,结合可蒸发水含量法测孔结构探讨了作用机理。结果表明:矿物掺合料在低水胶比下能更为有效地改善蒸养混凝土的传输性能;在脱模和28d龄期时,矿物掺合料对蒸养混凝土传输性能的改善效果从高到低依次为硅灰、偏高岭土、矿渣、粉煤灰;90d龄期时,偏高岭土与硅灰相当,且均优于矿渣和粉煤灰;混凝土孔结构与传输性能关系密切,孔隙率降低和孔径细化是蒸养混凝土传输性能得以改善的主要原因。     

抗氯盐高性能混凝土在东里桥闸重建工程中的应用

抗氯盐高性能混凝土由于低水胶比和高掺量矿物掺合料的原因,混凝土易于出现开裂现象,这种情况在大体积混凝土中更易出现,从而严重阻碍了抗氯盐高性能混凝土的推广应用。在东里桥闸重建工程中,为解决抗氯盐高性能混凝土在大体积混凝土中应用的难题,采用大掺量矿渣微粉、大粒径骨料、低砂率和低坍落度混凝土的技术措施进行了工程实践。工程实践表明:采用上述技术措施配制的抗氯盐高性能混凝土适宜用于大体积混凝土,在东里桥闸重建工程中共使用抗氯盐高性能混凝土4.7万m3,采用抗氯盐高性能混凝土的工程部位未出现开裂现象,工程分部验收质量优良。     

一般干湿循环对混凝土力学性能及抗氯离子渗透性能的影响

为了解我国淡水区干湿循环作用下混凝土构件的性能变化情况,研究模拟了无盐害共同作用的一般干湿循环环境,测试一般干湿循环前后混凝土的抗压强度表征力学性能,动弹模量表征内部损伤情况以及非稳态氯离子迁移系数表征混凝土的抗氯离子渗透能力。结果表明,干湿循环后,混凝土抗压强度有所增长,内部出现损伤,抗氯离子侵蚀性能增强。研究同时进行了混凝土孔结构参数的测试,混凝土孔隙率减小、平均孔径变小、凝胶孔含量增多以及大孔含量减少,使得混凝土变得更加密实,是导致混凝土强度提高的主要原因。混凝土内部损伤可能是由于干湿循环作用下混凝土内部出现了微裂纹,并非是孔结构变差导致。干湿循环后混凝土临界孔径的减小是其抗氯离子侵蚀性能增强的主要原因。