矿物掺合料在水泥颗粒中的填充作用研究

由于矿物掺合料的掺入可明显降低混凝土的孔隙率,改善其微观结构,从而提高其强力学性能和耐久性能,矿物掺合料的应用已经成为配制高性能混凝土的关键技术。而如何高效利用矿物掺合料,达到最佳填充效果尚有待研究。利用CPM可压缩堆积模型,对加入各种矿物掺合料的水泥粉体体系的实际堆积密实度进行了分析和研究。结果表明:矿物掺合料(矿渣微粉)的比表面积小于500m2/kg时,并不能提高密实度,大于500m2/kg时存在一个最佳掺量;在水泥粉体中,加入超细粉煤灰可明显将其密实度提高6%左右;采用钢渣和矿渣、钢渣和粉煤灰以及矿渣和粉煤灰复合配制掺合料加入水泥粉体,均可有效改善材料的堆积密实度。     

矿物掺合料的颗粒级配对混凝土强度的影响(Ⅱ)——矿物掺合料级配优化对混凝土强度的影响

通过粗细不同的粉煤灰、钢渣和矿渣按5:3:2(质量比)混合并以之替代50%水泥制备混凝土并对其进行性能研究.表明粉煤灰、钢渣和矿渣之间存在着一个最佳的颗粒级配体系.通过3种矿物掺合料级配复合,可以将粉煤灰、钢渣等低活性工业废渣高比例引入混凝土的制备过程中,同时使混凝土的早期强度特别是7d抗压强度显著提高,使含50%矿物掺合料的混凝土达到C40强度等级.另外,由于矿物掺合料的级配优化使混凝土的密实度明显提高,混凝土浆体中有害孔的数量明显减少,混凝土的孔结构因此得到改善.     

矿物掺合料在混凝土中的应用技术

矿物掺合料应用在混凝土中已有好几十年的历史,业界对矿物掺合料也有了一定的了解。但如何更合理地应用在混凝土中,有待探讨。随着混凝土技术的不断发展,矿物掺合料已成为混凝土中不可缺少的重要组分。现阶段的矿物掺合料主要有:粉煤灰、矿渣粉、钢渣粉、沸石粉、硅粉和石灰石粉。本文主要对最常用的粉煤灰和矿渣粉在混凝土中的应用进行探讨。     

不锈钢渣和矿渣制备胶凝材料的试验研究

以不锈钢渣和矿渣为主要原料,配加脱硫石膏、粉煤灰、矿物激发剂制备胶凝材料,通过试验确定了原料的最佳质量配比:33％不锈钢渣、35％矿渣、5％脱硫石膏、5％粉煤灰、22％矿物激发剂,利用该配比制备的胶凝材料达到32.5级普通硅酸盐水泥的标准要求.同时,采用XRD分析了胶凝材料的矿相组成,采用扫描电镜对胶凝材料不同龄期水化产物的显微结构进行了分析.     

重构钢渣作为混凝土掺合料的研究

对韶钢转炉钢渣进行在线高温重构制备重构钢渣掺合料,研究了重构钢渣微粉单掺或与矿渣粉、粉煤灰复掺对混凝土力学性能、抗渗和抗氯离子渗透性能的影响.结果表明,在混凝土中单独掺入30％工业重构钢渣微粉可制备出C30和C50强度等级的混凝土;利用工业重构钢渣复合掺合料替代30％以上硅酸盐水泥时,可以稳定制备出抗渗性、抗氯离子渗透性能良好的C60强度等级混凝土.     

大掺量掺合料混凝土的试验研究

通过试验研究，证明粉煤灰和磨细矿渣是合适的矿物掺合料，激发剂是粉煤灰和磨细矿渣活性激发的有效手段，复合掺加矿物掺合料可获得比单掺更好的效果。经过研究分析，指出经过原材料及配合比优化，大掺量掺和料混凝土在经济性、力学性能等方面均优于普通混凝土，但要注意严格控制水胶比。     

掺不同制备方式矿物掺合料混凝土的干燥收缩性能

运用湿磨方式处理工业废渣制备了一种混凝土浆状掺合料,为探讨浆状掺合料对混凝土性能的影响,研究了不同制备方式处理的粉煤灰、矿渣掺合料混凝土干燥收缩性能。结果表明,不同方式处理的粉煤灰、矿渣的掺入,均能在一定程度上改善混凝土的收缩性能;干磨处理的掺合料对混凝土干燥收缩性能的改善效果要好于湿磨处理的浆状掺合料。经过90 d时间放置,粉煤灰浆状掺合料对其混凝土收缩性能的改善作用有一定恶化。     

蒸养混凝土中矿物掺合料的激发效应研究

研究了在蒸汽养护条件下,复合激发剂对常用的3种矿物掺合料矿粉、钢渣粉、粉煤灰的激发效应。结果表明:以抗压强度为指标,三者均存在最佳掺量,复合激发剂对矿粉的激发效应最好,其最佳掺量为50%,激发剂的最佳掺量为矿粉掺量的6%;复合激发剂对粉煤灰的激发效应次之,对钢渣的激发效应最差。在其他条件相同的情况下,与标准养护相比,蒸汽养护更有利于复合激发剂对矿粉的激发效应。     

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。     

复合矿物掺合料对砂浆力学性能的影响

随着水泥混凝土需求量的剧增,有效利用各种固体废弃物作为矿物掺合料受到更多关注。矿渣、粉煤灰具有很高的潜在活性,可以作为矿物掺合料取代水泥。然而,在某些地方矿渣和粉煤灰都比较缺乏,而且价格较贵,因此,与其他天然矿粉复合使用已经成为目前矿物掺合料的使用趋势,这样不仅可以改善矿物掺合料的性能,而且可以最大程度的降低成本。通过单因素法的试验方法和水泥胶砂试验,研究了粉煤灰、页岩、石粉、石膏和矿渣复合使用后对水泥胶砂试块力学性能的影响,由此确定出了用这五种矿物配制复合矿物掺合料的最佳配合比。并在此基础上研究了助磨剂对矿物掺合料易磨性以及力学性能的影响。试验结果表明:采用最佳配合比的矿物掺合料取代30%水泥制作的试块,其3、7、28 d抗折、抗压强度均与基准试块相持平,因此,相比较于单一使用复合矿物掺合料可以达到更好的效果。     

多粉煤灰复合水泥的水化性能研究

采用X－射线衍射、扫描电镜、水化热和孔结构测定方法,研究了粉煤灰、矿渣、钢渣三掺复合水泥绵水化反应和激发剂对这种复合水泥水化性能的影响,并与硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥的水化作了比较。结果表明：粉煤灰、矿渣、钢渣复掺改善了复合水泥的孔结构,激发剂增大了粉煤灰、矿渣、钢渣的水化活性,加快了复合水泥的水化速度,从而提高了水泥的物理力学性能,但对复合水泥水化产物种类影响不大。     

不同复合掺合料对胶砂脆性的影响

采用粉煤灰(Ⅰ级、Ⅱ级)、矿渣粉(S105级、S95级)、硅灰、石灰石粉(超细、普通)、钢渣粉(二级)、天然火山灰复配成多种复合掺合料,分别测试了掺加30％、50％复合掺合料水泥胶砂的7、28、56、90 d抗压和抗折强度,分析不同复合掺合料对胶砂脆性的影响差异.结果表明:复合掺合料3F1Sl1Si、3F1L1、3F1...     

矿物掺合料对混凝土耐久性能影响

实践证明,向混凝土中加入一定量的粉煤灰、矿粉等矿物掺合料,可以提高混凝土的耐久性能,同时改善混凝土的抗腐蚀性。本文主要研究了硅灰、超细矿渣、优质粉煤灰以及超细天然沸石粉四种不同的矿物掺合料对混凝土耐久性能的影响,结果表明以这几种矿物作为混凝土掺合料时,不仅能够大大地改善混凝土的耐久性,还能够实现对废旧资源的回收利用,变废为宝,带来了显著的社会效益和经济效益。     

无碱矿物激发剂在粉煤灰矿渣混凝土中的应用研究

本文在制备C30商品混凝土中加入无碱矿物激发剂并研究其对混凝土性能的彩响。在此基础上开发研制高掺量粉煤灰矿渣混凝土。研究表明无碱矿物激发剂能很好地激发粉煤灰矿渣的早期水化活性。促使钙矾石的生成，从而使粉煤灰矿渣混凝土的早期强度得到很大提高。此外，研究还证明无碱矿物激发剂具有水化膨胀性，它在一定程度上能改善混凝土的收缩。同时，混凝土的孔结构也能得到优化。     

矿物掺合料对双膨胀源膨胀剂限制膨胀率的影响研究

针对5种常用矿物掺合料,通过胶砂试验研究其对双膨胀源膨胀剂限制膨胀率的影响。结果表明:粉煤灰掺量≤30%、石灰石粉掺量≤10%时,随其掺量的增加对膨胀剂的膨胀性能具有促进作用,且粉煤灰的促进作用要高于石灰石粉。矿渣粉、钢渣粉和硅灰对膨胀剂的膨胀性能具有不同程度的抑制作用,3种矿物掺合料单掺时的掺量宜分别控制在20%、10%及5%以内。矿渣粉及钢渣粉对膨胀性能的抑制作用与其掺量密切相关,掺量越高胶砂限制膨胀率越低。矿渣粉分别与粉煤灰及石灰石粉复掺时的限制膨胀率均低于基准组,但高于矿渣粉单掺组,且相同复掺比例时,矿渣粉与粉煤灰复掺比矿渣粉与石灰石粉复掺时的限制膨胀率高。     

钛矿渣-固硫灰复合矿物掺合料性能研究

基于固硫灰的活性激发效应和钛矿渣的减水效应,提出通过复合化技术制备钛矿渣-固硫灰复合矿物掺合料,研究了其对砂浆和混凝土的工作性能和力学性能影响,并利用DTA、XRD和SEM等手段探讨了作用机理。结果表明,钛矿渣-固硫灰复合矿物掺合料显示出了活性相互激发和减水的叠加效应。与钛矿渣相比,钛矿渣-固硫灰复合矿物掺合料活性提高;与固硫灰相比,复合矿物掺合料明显改善了砂浆和混凝土的工作性。利用钛矿渣与固硫灰质量比为2:1的复合矿物掺合料所制备的混凝土工作性能及抗压强度与S75矿粉相当。     

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。     

钢渣复合掺合料配制混凝土的工作性能与力学性能研究

研究了钢渣复合掺合料配制混凝土的工作性能与力学性能,并从掺合料的相组成、水化特性、形貌特征、稀释效应及体积效应的角度对试验结果进行了综合分析。研究结果表明,不同掺量下钢渣对混凝土工作性能的影响不同,钢渣-矿渣复合掺合料对混凝土的工作性能有明显不利影响；钢渣的早期活性优于矿渣及粉煤灰,后期略低于矿渣但仍明显优于粉煤灰;高掺量下钢渣与矿渣有良好的复合超叠加效应，且二者的最佳比例为3：7。     

基于大掺量矿物掺合料的混凝土制备及孔结构研究

通过单掺及二元复掺钢渣和矿渣微粉,研究了矿物掺合料的最大掺量及对混凝土力学性能和孔结构的影响.结果表明,单掺钢渣微粉的最大掺量为30%,二元复掺钢渣与矿渣微粉(质量比为1∶1)的最大掺量为40%时,可制备出符合C40等级要求的大掺量矿物掺合料混凝土;矿物掺合料的加入可以有效降低混凝土的孔隙率,同时显著降低混凝土中有害大孔数量和水化后期的中值孔径.     

不同胶凝材料中的钢筋阳极极化电位-时间关系曲线

采用钢筋锈蚀快速试验方法(新拌砂浆法),检验了纯水泥砂浆以及分别掺加减水剂、阻锈剂、粉煤灰、矿渣粉、复合矿物质掺合料(粉煤灰+矿渣粉)、复合矿物质掺合料和阻锈剂、复合矿物质掺合料+NaCl+阻锈剂等不同胶凝材料砂浆中钢筋的电极电位随时间变化的关系曲线,由此得出,纯水泥砂浆、掺减水剂砂浆、掺阻锈剂砂浆以及掺复合矿物掺合料和阻锈剂砂浆对钢筋无害并有保护作用,其他砂浆中的钢筋会有锈蚀倾向.