配合比参数对超缓凝混凝土性能的影响研究

超缓凝混凝土是一种凝结时间较长、早期强度较低、后期强度发展较快的新型混凝土。本文探讨了水灰比、砂率、矿物掺合料掺量对超缓凝混凝土性能的影响,以水灰比、砂率、矿物掺合料掺量为单一变量,利用聚羧酸和蔗糖为减水剂和缓凝剂,分别测定了混凝土流动性能、凝结性能及抗压强度。结果表明,超缓凝混凝土的砂率宜选择35%~45%;水灰比在0.30~0.80范围,混凝土28d抗压强度随水灰比增加而降低,凝结时间随水灰比增加而增加;粉煤灰和矿粉的掺入可以改善超缓凝混凝土的工作性能,超缓凝混凝土后期强度随粉煤灰或矿粉取代量增加而降低。     

矿粉与粉煤灰对高贝利特硫铝酸盐水泥水化和强度的影响

掺加矿物掺合料是降低高贝利特硫铝酸盐水泥（HB-SAC）混凝土的生产成本并改善其凝结硬化性能的有效措施。研究了水灰比为0.5时,矿粉（MP）、粉煤灰（FA）对高贝利特硫铝酸盐水泥抗压强度、砂浆流动度、标准稠度用水量、凝结时间的影响;并通过XRD、SEM对掺加不同矿物掺合料的高贝利特硫铝酸盐水泥净浆进行分析。结果表明：掺加矿物掺合料延长了高贝利特硫铝酸盐水泥的凝结时间;水泥浆体标准稠度用水量随矿物掺合料掺量的增加呈先减小后增大趋势,掺量为10%时达到最小值;掺加矿物掺合料后水泥砂浆流动度变大,粉煤灰对砂浆流动度的影响显著;当掺量从0增加至30%时,掺加矿粉抗压强度降低15.4%,掺加粉煤灰抗压强度降低27.6%;掺矿粉、粉煤灰后,水泥浆体中C-S-H凝胶数量增加,其他水化产物无明显变化。     

矿物掺合料对砂轻陶粒砼强度的影响

研究矿物掺合料类型和掺量对砂轻陶粒混凝土强度的影响规律。以松散体积法设计的LC30为基准[1],在此基础上调整矿物掺合料类型和掺量这些因素。实验结果表明：随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的强度却降低,粉煤灰掺量宜控制在10%;而矿粉在掺量占胶凝材料的0～30%内,随着掺量的增加,混凝土的强度也随之增长,矿粉应用掺量至少可达30%;矿粉和粉煤灰的掺量都为10%时,混凝土各龄期抗压强度最高。     

主塔墩承台C35大体积混凝土配合比设计与性能研究

结合赤壁长江大桥4#主塔墩承台大体积混凝土的温控防裂,测试了大掺量粉煤灰和矿粉复合掺合料与缓凝聚羧酸减水剂对胶凝材料水化热的影响,对比研究了3组大掺量矿物掺合料C35混凝土的工作性、力学性能、绝热温升及耐久性能。结果表明,缓凝型减水剂与大掺量矿物掺合料的复合掺入对胶凝材料水化热的控制具有协同作用;采用32.5%粉煤灰与12.5%～22.5%矿粉复合掺合料与缓凝型聚羧酸减水剂配制的承台C35混凝土具有良好的工作性、较低的水化热温升、较高的后期强度发展和高抗氯离子渗透性等特性。     

复掺矿物掺合料对混凝土收缩徐变的影响规律及应用

为研究矿物掺合料复掺对高性能混凝土收缩徐变性能的影响规律,设计了矿粉和粉煤灰掺量比例为1∶1、1∶2、2∶1比例共6组试件,其中矿物掺合料的总掺量为胶凝材料的10.0%、22.5%、30.0%。试验结果表明:(1)矿物掺合料复掺时对高性能混凝土收缩性能和徐变性能均有较大的影响,龄期180 d后,6组试件的收缩应变最大差值为43με,徐变应变最大差值为126με。(2)当矿物掺合料总掺量一定,矿粉与粉煤灰的掺量比例越大,对应的混凝土收缩越大,徐变越小。(3)当控制单一变量时,矿粉掺量与高性能混凝土的收缩徐变均呈反比,而粉煤灰掺量与高性能混凝土收缩呈反比,与徐变则呈正比。(4)当矿物掺合料掺量比例一定时,总掺量的增加对收缩的影响表现为先增加后降低,徐变则随着总掺量的增加而增大。     

粉煤灰和矿粉对透水混凝土强度的影响

本文用粉煤灰和矿粉分别等量取代水泥,考察矿物掺合料取代水泥后对透水混凝土抗压强度的影响。结果表明:单掺20%粉煤灰和30%矿粉时,透水混凝土的28d抗压强度分别达到的最大值为28.1MPa和29.4MPa。两种掺合料复掺的情况下,当矿粉取代量在30%以内时,透水混凝土抗压强度随粉煤灰掺量增加先增加后下降;当矿粉取代量超过30%后,透水混凝土抗压强度随粉煤灰掺量增加而逐渐下降。因此,若单掺粉煤灰或矿粉时,其掺量应控在制胶材总量的30%以内,复掺两种矿物掺合料时,最大掺量应小于胶材总量的50%。     

蒸养复掺矿物混凝土抗碳化和抗氯离子性能研究

通过抗碳化和抗氯离子试验,研究蒸养恒温时间、掺合料总掺量和复合比例对蒸养混凝土耐久性的影响规律。研究结果表明:随着蒸汽养护恒温时间的延长,混凝土碳化深度增加,混凝土抗氯离子性能降低;在胶凝材料总量不变时,粉煤灰和矿粉总占比增加,混凝土抗碳化性能降低,但混凝土抗氯离子性能逐渐增加,当掺合料总掺量超过40%时,混凝土抗氯离子性能出现降低趋势;当粉煤灰和矿粉的总掺量不变时,随着粉煤灰相对掺量减少,混凝土抗碳化性能增加,抗氯离子性能降低。     

超细矿粉对混凝土强度及抗裂性能影响

研究了超细矿粉在聚羧酸高效减水剂作用下对大掺量粉煤灰、矿粉混凝土强度及抗裂性能的影响。结果表明:矿物掺合料掺量50%时,单掺Ⅰ级粉煤灰,混凝土强度能达到基准混凝土的70%,复掺10%超细矿粉复掺时,粉煤灰混凝土强度提高10%～30%;单掺S95级矿粉时,强度可达到基准混凝土的90%,复掺10%超细矿粉复掺时,矿粉混凝土强度提高10%～20%;同胶凝材料用量时,粉煤灰和10%的P1000超细矿粉复掺,混凝土早期开裂面积达到单掺粉煤灰系列的1.2～3倍,矿粉和10%的P1000超细矿粉复掺时,开裂面积可达单掺矿粉系列的1.4倍。     

大掺量矿物掺合料自密实混凝土工作性能研究

分别采用粉煤灰单掺(0~40%)、矿粉单掺(0~40%)及二者复掺(总掺量40%)作为矿物掺合料等量替代水泥,研究大掺量矿物掺合料对自密实混凝土工作性能的影响。结果表明,当粉煤灰掺量为30%时,浆体的流动度最大;当矿粉掺量为10%时,浆体的流动度最大;粉煤灰和矿粉的掺入都会使自密实混凝土浆体包裹性能更好,同时浆体稠度提高,增加流动的阻力,单掺粉煤灰30%,单掺矿粉10%分别能达到自密实混凝土流动性能最佳状态;30%粉煤灰+10%矿粉复掺时,自密实混凝土的流动性能达到最佳状态。     

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响

研究了矿粉、硅灰和粉煤灰3种矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系的标准稠度用水量、凝结时间、水化放热、胶砂抗折及抗压强度、砂浆干缩率、抗硫酸盐侵蚀性能和水化产物的影响。结果表明:随矿物掺合料掺量的增加,复合体系的标准稠度用水量增大,凝结时间延长;掺加矿物掺合料后水化放热峰出现时间延后,总水化放热量减少,其中掺加矿粉和硅灰的试件初期水化速率减慢程度较掺加粉煤灰试件更明显;3种矿物掺合料对复合体系强度的影响差别较大,掺加3%硅灰的试件3 d抗压强度增长较快;硅灰的掺加会使砂浆干缩率增大,矿粉、粉煤灰的掺加可以减小砂浆试件的干缩;矿物掺合料的掺加会提高胶砂试件抗硫酸盐侵蚀性能,掺粉煤灰的试件抗硫酸盐侵蚀性能最好。     

利用正交分析法研究海工防腐阻锈混凝土

为了保证大连金渤海岸高腐蚀环境下混凝土的耐久性,保证工程质量,本文采用干湿浸烘循环试验对其进行研究,并利用正交设计对实验结果进行分析,考察水灰比、矿物掺合料以及阻锈剂的掺量对钢筋锈蚀的影响,结果显示矿粉掺量是最大的影响因素,水灰比小于0.45时对钢筋锈蚀影响不大,粉煤灰的掺量可以达到胶凝材料的25%。     

火山岩石粉复合掺合料研究及对混凝土性能的影响

在机制砂石生产和石材加工领域产生了大量的石粉,这些石粉如得不到合理应用,将造成极大的资源浪费和环境污染,另一方面随着基础设施建设量的增加,传统矿物掺合料日益紧缺,为此通过复合掺合料技术研究提升火山岩石粉技术指标。研究结果显示:随着复合粉煤灰、矿粉、粉煤灰+矿粉掺量的增加,火山岩石粉复合掺合料流动性改善明显;各个试验龄期的火山岩石粉复合掺合料活性指数均在提高,复合矿粉活性指数的提高幅度更加显著;随着粉煤灰、矿粉传统掺合料的掺加,在保持相差不大的混凝土工作性能的情况下,减水剂用量呈现下降趋势;相比于纯火山岩石粉混凝土组CH0,通过与粉煤灰、矿粉复合均能明显提升混凝土抗压强度,并且粉煤灰和矿粉具有突出的叠加效应。     

混凝土与砂浆中的矿物掺合料定量测定

采用溶解法,通过对胶凝材料、砂浆、高强度预拌混凝土中粉煤灰、矿料组分的测定及水化时间与净浆中掺合料测定的关系,研究了水化时间、粉煤灰80μm筛余、砂和卵石的含泥量和减水剂对测定水泥砂浆和高强度预拌混凝土中矿物掺合料的影响。结果表明:采用设计的测定方法后,胶凝材料中煤灰掺量测定值与实际含量比值介于0.97~1.03之间;矿粉掺量测定值与实际含量比值介于0.94~0.98之间。砂浆中粉煤灰掺量测定值与实际含量比值介于0.95~1.05之间。矿粉掺量测定值与实际含量比值介于0.98~1.03之间。高强度预拌混凝土中粉煤灰掺量测定值与实际含量比值介于0.98~1.05。矿粉掺量测定值与实际含量比值介于0.97~1.03。水化初期的180 min以内,水化时间对试验结果的影响微乎其微。在实际测量中,可以此为例进行相应计算,提高测量数据的准确性与可信度。     

不同水灰比条件下塑化剂对混凝土性能的影响

针对减水剂类型不同所引起的凝结时间差异，选择聚羧酸减水剂和氨基磺酸盐减水剂对比不同水灰比，不同掺量下混凝土凝结时间、早期强度以及后期强度的影响。最后得出，随着两种减水剂掺量的增加，无论是高水灰比还是低水灰比，凝结时间都有一定的延长。并且随着掺量的增加，混凝土的早期强度也有一定程度的降低，但是后期强度差别不大。     

矿渣微粉对商品混凝土初终凝时间的影响

掺矿粉的混凝土初终凝时间延长,影响工期,冬季施工还易受冻害。为找最佳矿粉掺量,做了不同矿粉掺量(10％～40％)不同强度的混凝土(C20-C50)初终凝时间的试验。试验结果表明：同标号混凝土随矿粉掺量增加初终凝时间延长,冬季施工以掺量20％为宜;同矿粉掺量的混凝土随标号提高初终凝时间增加,但C50的初终凝时间均低,冬季高强度(C50及以上)混凝土矿粉掺量可适当提高。     

石首长江大桥大体积混凝土试验研究

针对大体积混凝土的特点,研究了粉煤灰与高性能减水剂双掺、粉煤灰+矿粉与高性能减水剂双掺、粉煤灰+矿粉与高性能减水剂再加聚丙烯纤维三掺配比对大体积混凝土物理力学性能和耐久性能的影响。试验结果表明,采用矿物掺合料(粉煤灰+矿粉)与高性能减水剂+聚丙烯纤维三掺配比的混凝土具有良好的工作性能、力学性能和耐久性能,成功用于石首长江大桥主墩承台施工。     

矿物掺合料对混凝土钢筋保护性能的影响

研究了矿物掺合料对混凝土钢筋保护性能的影响.结果显示,单掺矿粉、粉煤灰与矿粉复掺均能改善混凝土的钢筋保护性能.粉煤灰和矿粉复掺时,改善混凝土钢筋保护性能效果最为显著,复掺总量为20％时,比基准混凝土钢筋锈蚀率减少了24.37％.通过对各配合比混凝土试样进行压汞试验和Sirion场发射扫描电镜实验观察混凝土表面形貌特征发现,粉煤灰与矿粉复掺使胶凝材料水化完全,混凝土表面较为致密,从而大大提高了混凝土对钢筋的保护性能.     

矿物掺合料对混凝土新拌及力学性能影响研究

研究了浮石粉、粉煤灰、矿粉对新拌混凝土坍落度、1h坍落度以及力学性能的影响。结果表明:三种矿物掺合料中由于浮石粉具有较高的比表面积和孔隙率,在达到相同坍落度时所需的减水剂用量最大,这也是导致掺入浮石粉后混凝土1h坍落度最大的主要原因;减水剂是影响混凝土1h坍落度的最主要因素,对于浮石粉、矿粉、粉煤灰引起的混凝土工作性劣化的现象,可以通过适当提高减水剂掺量来改善;浮石粉和粉煤灰的掺入会降低混凝土的抗压强度,矿粉在适宜的掺量下可以提高混凝土的抗压强度。     

大流动性陶粒混凝土抗离析性能改善的研究

通过抗压强度分层试验对大流动性陶粒混凝土的分层离析进行了试验研究,分析了矿物掺合料和增稠剂对陶粒混凝土抗离析性能的影响。研究表明,振动时间对陶粒混凝土的分层离析现象有显著影响,掺加适量矿物掺合料和增稠剂有利于减小陶粒混凝土的分层离析。在单独掺加30％粉煤灰、20％矿粉、0．1％增稠剂时,陶粒混凝土都有较好的抗离析性能。     

矿物掺合料对混凝土内部碱度影响研究

通过掺加粉煤灰、矿粉、磨细石英砂等矿物掺合料制备了不同强度等级的混凝土,研究了矿物掺合料掺量、种类以及水灰比、混凝土内部不同深度对混凝土内部碱度的影响,并对比分析了不同矿物掺合料混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。研究结果表明,适量的矿物掺合料不仅可节约水泥,优化混凝土结构,提高混凝土抗硫酸盐侵蚀能力,同时对混凝土内部碱度影响较小。混凝土内部碱度分布基本均匀,不同深度的孔溶液中p H值基本一致;且混凝土的水灰比对其碱度几乎没有影响。