花岗岩石粉掺合料对水工混凝土性能影响研究

花岗岩石粉具有来源广、价格低且性能良好的优势,其能否作为优良的基础料或外加剂从而提升水工混凝土的性能是亟需解决的问题。水工混凝土耐久性指标包括抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、混凝土的碳化、碱骨料反应等,其中最重要的性能为坍落度和抗压强度,二者亦是评价水工混凝土安全性和耐久性的重要指标。通过研究不同花岗岩石粉细度、不同掺加方式和不同掺量下水工混凝土的坍落度及抗压强度的变化规律,研究得出:掺加方式为外掺的情况下,掺入量为12%以下的细度为0~120μm的花岗岩石粉掺和料对水工混凝土的抗压强度及坍落度为正相关,显著提高水工混凝土的性能。     

花岗岩石粉细度及掺量对混凝土微观孔隙的影响

掺合料混凝土技术快速发展和建筑节能要求不断提高背景下,通过压汞法试验,研究分析花岗岩石粉的细度及掺量对混凝土微观孔隙结构的影响规律,从微观层面论证花岗岩石粉作为混凝土掺合料的可行性,并在微观层面进行混凝土宏观抗渗抗冻试验的联系分析。研究表明:花岗岩石粉越细,对混凝土小孔径孔隙的填充作用越好,对大孔径孔隙填充作用不明显,综合填充效果较差;混凝土中掺入0~150 μm花岗岩石粉,当掺量为10%和20%时,对混凝土孔隙结构参数及孔级分配起到优化作用;0~150 μm花岗岩石粉掺量控制在30%以内时有利于提高混凝土抗渗性能;0~150 μm花岗岩石粉掺量控制在20%以内时可保证掺合料混凝土抗冻等级与不掺石粉的混凝土抗冻等级相同,当花岗岩石粉掺量增大至30%时,掺合料混凝土抗冻等级有所降低。     

大掺量粉煤灰对水工混凝土抗碳化性能的影响研究

文章利用快速碳化试验,探讨了粉煤灰与矿渣粉复掺、不同粉煤灰品质及掺量对水工混凝土抗碳化性能的影响。试验表明：混凝土抗碳化性能随低品质粉煤灰掺量的增加而下降,掺量不超过20%不会明显改变碳化深度,掺量达到50%时抗碳化性能显著下降;低品质高掺量粉煤灰与矿渣粉复掺有利于增强粉煤灰混凝土强度和抗碳化性能,为水工结构中大掺量粉煤灰的应用提供一定技术支持。     

水工建筑混凝土抗渗抗冻性能的试验分析

为了研究花岗岩石粉细度和掺量对水工混凝土抗冻、防渗能力的影响,对加入了不同细度、不同比例花岗岩石粉的水工混凝土开展了渗透试验和冻融循环试验,探究花岗岩石粉细度和含量对其抗冻防渗能力的影响,结果表明：不同细度下,水工混凝土试样的渗透系数与掺量之间关系都表现为出先逐渐减小,随后快速增大的趋势,存在一个最优的防渗配合比;对于不同细度的水工混凝土,在不同的掺量下其抗渗、抗冻能力有所差异,但与0掺量的对照组相比,两种能力都有大幅度地提升,这也表明只有添加比例合适的花岗岩石粉,才可以在最大程度上提高水工混凝土的防渗、抗冻能力。     

复掺矿粉、粉煤灰与石粉水工混凝土耐久性研究

文章探讨了增效剂和石粉、粉煤灰、矿粉多元复掺方式对水工混凝土基本性能的影响作用。研究表明：采用适量石粉等量替代矿粉或粉煤灰能够有效改善拌和物工作性能,且工作性能随替代量的增加呈先上升后下降的变化趋势;石粉替代量≥50%时,对试块强度的影响较小,100%替代时会影响后期强度发展;石粉替代矿粉或粉煤灰不利于抗渗透性的提升,其替代量越高则电通量越大;掺入增效剂能够有效改善抗氯离子渗透性、抗压强度及拌和物和易性。     

不同石粉含量与人工砂对水工混凝土抗冻性能影响分析

以石粉掺量及砂率为变量，试验探究水工混凝土抗冻性能受石粉含量及人工砂的影响。结果显示：(1)随冻融循环次数的增大不同石粉和人工砂含量的水工混凝土弹性模量逐渐减小，相同冻融次数时，随石粉含量或人工砂含量的增加试件的弹性模量逐渐减小，掺12%石粉相较于6%石粉的混凝土最大相对质量损失率增加26.6%，掺40%人工砂相较于掺37%人工砂的混凝土最大相对质量损失率增加23.6%；(2)人工砂和石粉的硬化结构受冻融循环作用易产生破坏，试件质量损失率和弹性模量加剧；(3)石粉的微集料效应有利于减少混凝土孔隙率，增强整体密实性和抗冻性，掺人工砂及石粉可以改善拌合物浆体量和工作性能。     

水工混凝土掺高石粉含量人工砂的抗冻性能研究

文章选用质相对动弹模量、质量和抗折强度损失率指标，试验探讨了不同水胶比水工混凝土掺石粉含量人工砂的抗冻性能，通过SEM扫描电镜观测分析石粉的影响机理。结果表明:相对动弹模量、抗折强度损失率与质量损失率相比能够更加准确地反映混凝土裂化程度;随石粉含量增加水工混凝土抗冻性能表现出先升高后降低的变化趋势，石粉颗粒的活性效应和填充效应可以改善内部密实性，有利于增强混凝土抗冻性，但随着石粉含量增加混凝土含气量逐渐减小，这不利于抗冻性的改善;从抗冻性上来讲，必须合理控制石粉含量，本试验条件下的人工砂最佳石粉含量为23%～38%。     

大掺量粉煤灰混凝土的抗碳化性能研究

采用快速碳化试验方法研究了粉煤灰超量取代水泥量分别为0、20%、40%、60%、80%的粉煤灰混凝土在不同水胶比情况下的碳化性能。试验研究表明:粉煤灰掺量和水胶比是大掺量粉煤灰混凝土抗碳化的重要因素,其中水胶比是关键因素。在保证低水胶比的情况下,大掺量粉煤灰混凝土的抗碳化性能可以满足工程要求;大掺量粉煤灰混凝土的碳化深度随龄期的延长而增加。     

PVA纤维掺量对水工混凝土抗裂性能的影响

为考察聚乙烯醇(PVA)纤维掺量对水工混凝土抗裂性能的影响,测试了0(基准)、0.1%、0.2%和0.3%等PVA纤维掺量下混凝土的力学、变形和早期抗裂性能。结果表明:0.1%掺量时混凝土坍落度由175 mm下降到80 mm,下降幅度超过了50%;PVA纤维混凝土抗压强度、轴向抗拉强度和抗拉弹性模量略有降低,极限拉伸值变化不明显,与基准组相比,0.1%、0.2%和0.3%掺量时混凝土单位面积上的总开裂面积分别降低了38%、60%和45%;0.1%掺量时干缩率最低,0.2%和0.3%掺量时略有增加。基于上述结果,建议PVA纤维体积掺量为0.1%。     

纤维对水工混凝土抗冻融性能的影响研究

试验研究了单掺不同掺量钢纤维和聚丙烯纤维对水工混凝土抗冻融性能的影响。试验结果表明：一定掺量下,2种纤维混凝土的抗冻性能均优于基准混凝土;聚丙烯纤维对水工混凝土抗冻性能的提高较为显著;单掺1kg/m3聚丙烯纤维对水工混凝土抗冻性能改善效果最好,经过300次冻融循环后相对动弹性模量达到85.5%,质量损失率仅为1%。     

膨润土掺量和水胶比对水工混凝土抗渗透性能的影响研究

通过试验测定不同条件下水工混凝土电通量和气体渗透系数,揭示出水胶比与膨润土掺量对混凝土抗渗性能的影响特征,以及抗氯离子渗透兴和抗气体渗透性之间的相关性,并利用扫描电镜观察内部微观结构。结果表明：水工混凝土电通量和气体渗透系数均随膨润土掺量的增加呈现出先减小后增大的趋势,掺3%膨润土组的电通量和气体渗透系数均最低,电通量与渗透系数呈显著正相关;适当减小水胶比有利于增强抗氯离子渗透和抗气体渗透性能,水化硅酸钙凝胶体系内的C-S-H之间的连接和孔隙填充程度可能与掺膨润土水工混凝土抗渗透性能有关。     

基于硅粉对钢纤维水工混凝土力学性能试验研究

考虑严寒地区水工混凝土抗冻性及抗压强度要求,试验研究了不同硅粉掺量的钢纤维混凝土,在满足和易性要求的情况下设计三个等级的混凝土配合比,采用压力试验机、快速冻融试验机和动弹性模量测定仪,测试混凝土抗压强度、抗冻性能和动弹性模量。试验表明,掺10%硅粉+0.8%钢纤维的混凝土力学达到最优,可为混凝土配合比的优化设计提供一定参考。     

不同石粉材料对水工混凝土物理力学性能影响的对比研究

矿物掺合料对改善水工混凝土材料的性能具有一定的作用,具有广泛的应用前景。文中通过室内对比试验的方式,探讨了不同石粉类型对水工混凝土物理力学性能的影响。根据试验结果,在水工混凝土制作过程中建议优先选择石灰岩石粉和大理石石粉作为石粉掺加材料,研究结果可为石粉在水工混凝土领域的应用提供必要的支持和借鉴。     

不同掺量矿粉对水工混凝土影响分析

针对水工结构抗冲磨、抗渗透、抗冻抗裂等性能指标，试验探讨了不同掺量矿粉水工混凝土工作性能、力学性能、干缩变形和耐久性能等，可为提高经济效益、减少矿渣排放、防止环境污染以及扩大矿粉在水利工程领域中的应用等提供一定支持。     

不同石粉参数对混凝土力学性能的影响

为研究不同石粉参数对混凝土力学性能的影响，应用正交试验法开展了石粉混凝土抗压强度和抗折强度试验，并通过SEM和MIP试验对石粉影响下混凝土的微观结构进行测试分析，最后基于BP神经网络对混凝土28 d抗压强度进行预测分析和变参数扩展分析。结果表明：石粉掺量对混凝土抗压强度和抗折强度影响最大，其次是石粉岩性，石粉细度影响最小。混凝土强度随石粉掺量的增加先增大后减小，掺量为10%时混凝土抗压强度较基准组提高了18.21%,抗折强度提高了17.91%;3种石粉混凝土强度的大小依次为凝灰岩粉>石灰石粉>红砂岩粉；随着石粉细度的增加强度逐渐增大。基于BP神经网络建立的石粉混凝土强度预测模型平均相对误差为2.33%,通过对试验结果的变参数扩展分析，得到预测值与试验结果的变化规律一致。     

磨细河砂与粉煤灰混掺在碾压混凝土中的应用研究

针对云南小龙潭电厂的高钙粉煤灰中f-CaO含量高达9.32%及SO3含量超标问题,研究了磨细河砂与粉煤灰混掺方案.试验结果表明:河砂经60min粉磨后,与粉煤灰以不同比例混掺,磨细河砂掺量小于50%时,混凝土28 d抗压强度随河砂掺量的增加有不同程度的下降.但抗折强度并未下降,掺量为30%时抗折强度最高;水泥净浆中掺和料用量为60%、磨细河砂的混掺比例为20%～50%时,水泥安定性试验均合格;粉磨时间为60 min的磨细河砂在C18020二级配碾压混凝土中件能最好;不同混掺比例中,30%掺量时性能最优,90d抗压强度仪降低54%;河砂中石粉含量偏低,混凝土和易性及密实度差.以磨细河砂取代10%河砂,混凝土性能明显改善,90 d抗压强度提高35.5%.     

寒旱区水利工程大掺量粉煤灰混凝土试验研究

结合西北寒旱区水工混凝土冻融破坏特点,对等强度和等水胶比配制的粉煤灰混凝土在不同龄期下的力学、抗冻融及抗渗性能进行了研究。结果表明:大掺量粉煤灰虽然早期强度较低,但中后期强度增长较快;等强度配制条件下,粉煤灰混凝土的抗冻融性和冻后自愈合能力以及抗渗性能随粉煤灰掺量的增大并未明显减弱;当水胶比在0.35,粉煤灰掺量在50%时,混凝土的力学性能、抗冻融性能和抗渗性能均较突出,能够较好地满足西北寒旱区水利工程建设的要求。     

基于损伤模型的粉煤灰混凝土抗冻性评价

为研究大掺量粉煤灰混凝土的抗冻性能,结合某水工混凝土工程,采用快速冻融法,对粉煤灰混凝土试样进行抗冻试验,分别考察了含气量、水胶比和粉煤灰掺量对混凝土抗冻性能的影响.结果表明:在水下冻融环境中,混凝土抗冻性能随着水胶比和粉煤灰掺量的增大而降低,加入适量引气剂有助于混凝土抗冻性能的提高;根据现有的冻融损伤演化方程,通过试验数据函数拟合和公式转换可以得到影响因素与材料参数的函数关系.     

超高粉煤灰掺量水工混凝土徐变及预测分析

针对不同粉煤灰掺量(30%~80%)的水工混凝土进行试验研究,总结粉煤灰掺量、加荷龄期、持荷时间等因素对水工混凝土徐变性能的影响;通过对比分析国内外混凝土徐变预测模型,发现B3模型预测值在变化趋势上与试验结果最为接近,但预测值高于试验值,而朱伯芳模型预测值与试验结果最接近。实际工程应用时可结合这两种模型对徐变度进行估算。     

水工混凝土抗碳化性能试验研究

采用快速碳化试验探究了胶材用量、水胶比、单掺和双掺掺合料,对水工混凝土抗碳化性能的影响作用。结果表明：水胶比越小混凝土碳化深度越低,水胶比相同时碳化深度随胶凝材料用量的增加未明显降低;粉煤灰的掺入会降低抗碳化性能,随矿粉掺量增加试块的28d龄期碳化深度减小,矿粉与粉煤灰双掺优于单掺时的抗碳化性,可以为保证水工混凝土抗碳化性能及其配合比参数优化设计提供数据支持。