粉煤灰地聚物混凝土的力学性能研究北大核心

通过正交试验研究了粉煤灰地聚物混凝土抗压强度最优制备因素水平,试验分析得出抗压强度的最优制备因素水平:水玻璃模数为1.3,水胶比为0.35,养护温度为80℃,对应的抗压强度值为71.6 MPa,比较20℃养护条件下粉煤灰地聚物混凝土与普通水泥混凝土的试验结果可知,地聚物混凝土早期强度低于普通水泥混凝土,但28 d的抗压强度明显高于普通水泥混凝土。通过SEM电镜观察得知,粉煤灰地聚物的强度取决于包裹在粉煤灰煤泡周围C-S-H凝胶的强度。     

养护制度对地聚物水泥早期强度及其砂浆性能影响

地聚物水泥养护温度在60℃以下时,随着养护时间的增加,其抗压强度呈增长趋势,当养护温度超过60℃时,随着养护时间的增加,其后期强度倒缩越明显。地聚物水泥砂浆相比于普通砂浆具有较高的早期强度、较好的保水率,28d收缩率也较低。经过800℃高温后,地聚物水泥砂浆的抗压强度保留了常温时的62.8%,而普通砂浆保留值为常温时25%。     

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。     

矿物掺合料对水泥胶砂力学性能的影响

本试验采用普通硅酸盐水泥和标准砂,通过单掺粉煤灰、花岗岩石粉、磨细砂和S95矿粉替代部分水泥制备水泥胶砂,在蒸压养护和常温养护条件下,系统研究矿物掺合料种类和掺量对水泥胶砂力学性能的影响。研究结果表明,采用矿物掺合料替代部分水泥制备水泥胶砂可以显著降低水泥的用量,其中在蒸压养护条件下使用掺量30%的粉煤灰制备的水泥胶砂力学性能最好,抗折强度为6.75 MPa,抗压强度为30.70MPa;在常温养护条件下S95矿粉的最优掺量为40%,28d抗折强度和抗压强度分别达到8.10 MPa和29.28 MPa。     

粉煤灰地聚物混凝土单轴受压力学性能试验研究

进行了粉煤灰地聚物混凝土力学性能试验研究,重点关注了地聚物混凝土的抗压强度、弹性模量、应力-应变关系曲线以及泊松比等基本力学性能。试验表明,掺加少量水泥可以降低地聚物混凝土的养护要求,在常温养护条件下,混凝土的强度和弹性模量发展与采取早期升温养护的地聚物混凝土基本相当。随着地聚物混凝土龄期的增加,其应力-应变关系曲线逐渐变得陡峭,峰值应变也随之减小。同时,研究发现,当地聚物混凝土压应力低于极限抗压强度的60%左右时,混凝土的泊松比基本为一常数,大约在0.1～0.2之间。当压应力超过这一数值时,地聚物混凝土的泊松比急剧增大,在破坏时,泊松比达到1.0左右。这一试验现象表明,地聚物混凝土在单轴受压下表现出良好的横向膨胀变形性能。     

养护条件对粉煤灰地聚物混凝土 早期收缩性能的影响

为推进粉煤灰地聚物混凝土的应用,通过与粉煤灰混凝土对比,探究了粉煤灰地聚物混凝土包裹养护条件下早期抗压强度和不同养护条件下收缩性能的发展情况。结果表明:相较于粉煤灰混凝土,粉煤灰地聚物混凝土包裹养护条件下28 d微观结构密实,且抗压强度增长速率在7～28 d较为显著。干燥养护条件下粉煤灰地聚物混凝土早龄期1 d收缩率较大,此后随着龄期的增长收缩幅度先增大后减小,90 d收缩率大于粉煤灰混凝土;包裹养护下90 d收缩率均小于干燥养护,归因于塑料薄膜隔绝了试件内部水分的蒸发;水中养护14 d龄期前均发生有害膨胀,之后呈现不同程度的收缩,90 d粉煤灰地聚物混凝土收缩率略低于粉煤灰混凝土。此外,进一步拟合出干燥和包裹养护条件下两种混凝土的经时收缩关系式,以期为工程构件的早期裂缝预防提供理论依据。     

早龄期低钙粉煤灰基地聚物混凝土拉伸徐变特性

对早龄期低钙粉煤灰基地聚物混凝土拉伸徐变特性的把握,能够为受拉状态地聚物混凝土的应力解析及开裂预测提供重要的参数依据。采用自制混凝土拉伸徐变试验装置,通过恒定应力下的混凝土拉伸徐变试验获取混凝土比徐变、徐变增长速率等徐变特性,研究不同初始加载龄期（2、3、4 d）对低钙粉煤灰基地聚物混凝土拉伸徐变的影响。结果表明：高温密封养护可以使低钙粉煤灰基地聚物混凝土短时间内达到强度稳定状态;低钙粉煤灰基地聚物混凝土的拉伸徐变特性与普通水泥混凝土相似,试验初期阶段徐变增长速率较快,随持荷时间的增加,徐变增长速率迅速下降;在同一应力强度比下,初始加载龄期越大,比徐变越小,试验初期阶段的徐变增长速率也越小;相较于试验中期阶段与后期阶段,初始加载龄期对试验初期阶段的徐变影响更大。     

变温条件下粉煤灰对混凝土抗压强度的影响

以混凝土绝热温升为温度参考依据,模拟混凝土早龄期的变温过程,研究了在变温条件下掺加粉煤灰对混凝土抗压强度的影响.强度等级为C30级时.粉煤灰混凝土3 d后的抗压强度高于纯水泥混凝土;强度等级为C80级时,粉煤灰混凝土4 d后的抗压强度高于纯水泥混凝土.通过工程实例研究了不同养护条件对大掺量粉煤灰混凝土强度发展的影响,发现温度匹配养护下7 d的抗压强度远高于在标准养护和同条件养护下的抗压强度.     

矿渣及粉煤灰混凝土力学性能试验研究

将矿渣和粉煤灰分别等掺量替代水泥,制备了矿渣混凝土和粉煤灰混凝土立方体试件,检测了不同龄期的混凝土抗压强度,探讨了其力学性能变化规律,试验结果表明:在等量替代水泥的情况下,矿渣混凝土比粉煤灰混凝土的抗压强度大;粉煤灰混凝土的后期强度比普通混凝土大;矿渣、粉煤灰混凝土随着掺量的增大,其强度均不断降低。     

取代率对地聚物再生砖混凝土砌块性能的影响

为寻求一种新型绿色建筑墙体,以粉煤灰、矿渣两种工业废料为混凝土基底,再生砖作为粗骨料部分或完全取代天然骨料,制备不同砖骨料取代率下的地聚物再生砖混凝土砌块。通过混凝土砌块抗压强度试验、抗折强度试验,对不同砖骨料取代率(0%、25%、50%、75%、100%)下的地聚物再生砖混凝土砌块抗压强度、抗折强度及试验曲线进行分析,探究砖骨料取代率对地聚再生砖混凝土砌块性能的影响。试验结果表明,随着砖骨料取代率的增大,地聚物再生砖混凝土砌块的抗压强度、抗折强度逐渐下降,而相应的地聚物再生砖混凝土砌块抗压、抗折荷载-位移曲线上升段斜率也逐渐下降;地聚物再生砖混凝土砌块抗折强度与抗压强度比值可保持在1/9.4～1/7.0范围内,且最低抗压强度等级高于MU7.5,符合混凝土砌体规范要求。     

矿渣-粉煤灰-金矿渣基地聚物固化湖区软土的强度试验研究

针对湖区软弱土特殊的工况,拟采用矿渣-粉煤灰-金矿渣基地聚物替代水泥作为新型绿色固化剂处治湖区软土.通过固化剂掺量、矿渣-粉煤灰-金矿渣比例、养护龄期等因素对地聚物固化土无侧限抗压强度的影响展开研究.结果表明:固化土的无侧限抗压强度随着固化剂掺量和龄期的增长而有所提高;固化剂掺量相同时,地聚物固化土强度更高,且其掺量宜...     

高温养护对水泥复合胶凝材料力学性能的影响

以水泥-粉煤灰复合胶砂试件为试验对象,探讨了标准养护温度(20℃)和较高养护温度(50℃)条件下,粉煤灰(尤其是超细粉煤灰)的掺入对水泥-粉煤灰复合胶砂试件抗折抗压力学性能的影响规律。试验结果表明:(1)标准养护温度下普通粉煤灰的掺入会降低胶砂试件早龄期强度,但提高了胶砂试件晚龄期的抗折和抗压强度;(2)标准养护温度和较高温度养护条件下,超细粉煤灰的掺入均提高了复合水泥胶砂材料的早期抗折和抗压强度,且在一定掺量范围内,抗折和抗压强度随着掺量的增加而增加;(3)超细粉煤灰替代组水化早期胶砂抗折和抗压强度就接近或略大于基准水泥试验组,超细粉煤灰的活性在水化早期就得以发挥,使得复合胶砂试件早龄期的抗折和抗压强度有所提升。试验结论对实际工程中粉煤灰,特别是超细粉煤灰在复合胶砂以及进一步在大体积混凝土施工中的应用,及其对胶砂浆体和混凝土力学性能的积极改进方面具有借鉴意义。     

粉煤灰掺量对活性粉末混凝土强度影响的研究

通过试验研究了粉煤灰掺量和养护条件对活性粉末混凝土力学性能的影响。分析结果表明,混凝土的抗弯拉强度随着粉煤灰掺量的增加而略有增强,而抗压强度在粉煤灰水泥比为0.3时达到最大值,蒸汽养护对混凝土的强度有促进作用。     

泡沫混凝土复合保温墙板研究

以普通硅酸盐水泥、粉煤灰、硫铝酸盐水泥、石膏为胶凝材料,掺入减水剂、保水剂、纤维、发泡剂等制备了泡沫混凝土,通过分析发泡剂稳泡时间、泡沫混凝土的凝结时间、抗压强度和膨胀率确定了最优配合比,并对最优配合比下的墙板进行了中试试验。结果表明：发泡剂的最佳稳泡时间为1 h以内;当m普通硅酸盐水泥∶m粉煤灰∶m硫铝酸盐水泥∶m石膏=5.0∶4.0∶0.4∶0.6时,泡沫混凝土的初凝时间小于60 min,抗压强度>3.5 MPa,膨胀率达到镁基水泥水平,抗开裂性能良好,且此配合比下的墙板各项性能指标良好。     

混杂纤维增强粉煤灰陶粒混凝土配合比研究

为了研究混杂纤维增强粉煤灰陶粒混凝土配合比的影响因素及确定其最优配合比,本文基于正交理论,通过对混杂纤维增强粉煤灰陶粒混凝土配合比的设计,分析了水泥用量、砂率、聚丙烯纤维掺量对塌落度、立方体抗压强度、劈拉强度的影响。结果表明,砂率对塌落度的影响最为显著,水泥用量对立方体抗压强度的影响最为显著,抗压强度随着水泥用量的增加而增加。对单指标试验结果进行计算后,利用综合平衡法,分析各项指标的重要性及其各项指标中的因素主次,水平优劣等因素,确定了混杂纤维增强粉煤灰陶粒混凝土配合比的最优因素水平组合。从力学性能及环保角度考虑,混杂纤维增强粉煤灰陶粒混凝土有着广阔的应用前景。     

掺合料对复合水泥混凝土强度影响

主要研究粉煤灰和矿粉对复合水泥制备的混凝土早期强度的影响,通过分别单掺粉煤灰、矿粉和两者双掺在混凝土早期抗压强度测试,选用一种普通硅酸盐水泥和两种不同厂家的复合水泥进行研究。得出当矿粉的最佳掺量为20%时,可以显著提高混凝土抗压强度。粉煤灰掺量不易超过30%,每增加10%掺量的粉煤灰,混凝土抗压强度降低约7～9MPa。     

再生碎砖混凝土替代传统砖墙的可行性研究

通过对低强度再生碎砖混凝土进行了配合比设计和力学性能试验,并与传统砖墙进行了对比,研究结果表明,试验中的再生碎砖混凝土试件经养护后能达到预期的强度;通过试验结果与普通砖砌体比较,本文设计的掺人粉煤灰替代部分水泥的低强度再生碎砖混凝土可以满足力学性能的要求,以其替代普通砖砌体可行,能够降低成本;低强度再生碎砖混凝土的力学性能与普通混凝土类似,但在立方体抗压强度与棱柱体抗压强度的比例关系及弹性模量的计算公式与普通混凝土稍有不同。     

再生混凝土路面砖性能影响因素分析

以再生混凝土路面砖为研究对象,采用正交试验方法研究了养护龄期、粉煤灰取代率、被取代物(水泥、细骨料、水泥-细骨料)对再生砖孔隙率、抗压强度、抗折强度的影响。结果表明:粉煤灰取代率对再生砖的孔隙率影响程度最大,养护龄期对再生砖的抗压和抗折强度影响程度最大,试验范围内再生砖取得最佳性能的方案为养护龄期28 d、粉煤灰取代6%细骨料。     

偏高岭土-粉煤灰基地聚物轻质混凝土试验及性能研究

以碱激发偏高岭土-粉煤灰为胶凝材料,采用化学发泡法制备了干密度为645.2～827.6 kg/m3、28 d抗压强度为0.89～3.75MPa的地聚物轻质混凝土。试验结果表明：偏高岭土掺量对地聚物轻质混凝土的整体性能有重要影响,抗压强度随偏高岭土掺量的增加而提高;其干密度主要由孔隙率决定,而孔隙情况取决于发泡效果及稳泡技术;与传统的硅酸盐水泥基轻质混凝土相比,同体积下的偏高岭土-粉煤灰基地聚物轻质混凝土导热系数更低,保温隔热效果更好。     

UEA膨胀剂替代早强剂配制低温超早强混凝土

西北地区冬季温度较低,低温施工不利于水泥水化和混凝土的强度发展。试验研究了膨胀剂对冬季混凝土早期强度的影响,并利用膨胀剂和粉煤灰配制出低温超早强混凝土,7 d强度可达到设计要求的100%。结果表明,在养护温度为0~5℃条件下,C55混凝土的7 d抗压强度达到59.7 MPa,28 d抗压强度达到66.5 MPa;当水压为2.5 MPa时,渗水高度为5.8 cm;相比普通混凝土具有良好的膨胀率。