不同掺合料对高性能混凝土工作性能影响的试验研究

通过在C50高性能混凝土中以等量取代水泥用量的方法单掺粉煤灰、硅粉,双掺粉煤灰硅粉及同时掺粉煤灰、硅粉和聚丙烯纤维,研究了不同掺合料及不同掺量对HPC拌合物工作性的影响。结果表明:在高性能混凝土中加入粉煤灰,能使混凝土具有更好的工作性能,使拌合物黏聚性和可塑性提高;在6%硅粉掺量内,硅粉的加入提高了高性能混凝土的工作性能,但随着掺量进一步增大后,硅粉高性能混凝土的流动性将降低,稠度增大,整体工作性能降低,需要提高高性能减水剂的用量;双掺粉煤灰和硅粉后,粉煤灰高性能混凝土的工作性能随着硅粉掺量的增加而呈降低趋势;聚丙烯纤维对高性能混凝土的工作性能影响不明显,但聚丙烯纤维的掺入,提高了混凝土黏聚性,能抑制拌合物的离析和泌水。     

双掺粉煤灰和硅粉混凝土抗冻性能试验研究

在深入分析混凝土冻融破坏机理及其影响因素的基础上,提出在混凝土中双掺硅粉和粉煤灰的方法,并按有关规范要求进行普通混凝土与双掺混凝土抗冻性能的对比试验。试验结果表明:双掺混凝土因基于"等量替换法"用硅粉和粉煤灰替换了一部分水泥,减小了水泥用量和增大了水灰比,故双掺混凝土的强度和弹性模量均明显低于普通混凝土,但减水剂的使用降低了水胶比,使双掺混凝土的抗冻性能优于普通混凝土。     

硅粉和橡胶颗粒对再生混凝土抗冲磨性能的影响研究

取再生粗骨料取代率为50%,采用硅粉等质量取代水泥和橡胶颗粒等体积取代砂的方式配制再生混凝土,通过试验研究了硅粉掺量及橡胶颗粒掺量对再生混凝土抗冲磨性能的影响。结果表明,随着硅粉掺量的增加,再生混凝土抗冲磨性能提高,掺硅粉再生混凝土的抗冲磨性能优于普通混凝土;随着橡胶颗粒体积取代率的增加,再生混凝土抗冲磨性能逐渐提高,且好于掺硅粉再生混凝土,橡胶颗粒的掺入能够显著提高再生混凝土的抗冲磨性能。     

硅粉混凝土基本性能试验及作用机理研究

为研究硅粉对混凝土基本性能的影响,选取硅粉掺量分别为2%,3%,4%,5%,6%,7%,8%,9%,10%,11%,12%,进行硅粉混凝土的抗压强度、流动度和耐久性试验,并对其进行机理分析。结果表明:硅粉混凝土强度随硅粉掺量逐渐递增,其增长趋势变慢;硅粉混凝土流动度随硅粉掺量逐渐减小,其减小速度逐渐变慢;硅粉混凝土100 d强度随硅粉掺量逐渐递增,但增长趋势变慢。     

钢渣粉硅灰混凝土的力学性能及耐久性研究

通过试验测试分析了钢渣粉单掺以及与硅灰二元复掺混凝土在不同配合比下的和易性、力学性能和耐久性能,并基于改性前后混凝土微观结构特征的测试分析揭示了钢渣粉单掺以及与硅灰二元复掺对混凝土材料的改性机理。试验研究结果表明:钢渣粉取代混凝土中水泥最适宜的比例是10%,此时混凝土的力学性能和耐久性能都得到有效的提高,掺量20%的钢渣混凝土与普通硅酸盐混凝土各项性能相近。钢渣粉与硅灰的二元复掺可以使混凝土的力学性能和耐久性得到显著提高。钢渣粉在混凝土中的作用有两个:一是作为活性胶凝材料发生水化反应,但其活性比水泥低;二是微集料效应,分散水泥颗粒填充混凝土的孔隙,提高混凝土的密实度。     

相变骨料及硅粉掺量对混凝土抗冲击性能的影响

以石灰石粉、硬脂酸丁酯和膨胀珍珠岩为原料制备相变骨料,将相变骨料等体积替代砂,硅粉等质量代替水泥进行试验,研究了相变骨料及硅粉掺量对混凝土抗冲击性能的影响。结果表明:相变骨料掺量对混凝土的抗冲击性能有一定影响,但并无规律可寻,相变骨料最佳掺量应为6%～12%;当硅粉掺量为6%～18%时,硅粉代替水泥能够有效改善混凝土的抗冲击性能。     

双掺粉煤灰和煅烧硅藻土对增强普通再生混凝土抗压强度的研究

制备20组不同掺量的粉煤灰和煅烧硅藻土双掺再生混凝土试块,以及5组粉煤灰和硅粉双掺的再生试块进行对照,结果表明双掺粉煤灰和煅烧硅藻土优于双掺粉煤灰和硅粉,其最佳掺量为粉煤灰掺量20%、煅烧硅藻土掺量5%。     

硅粉对纤维橡胶再生混凝土抗压性能影响试验

以普通混凝土和橡胶再生混凝土为研究对象,通过掺入硅粉和纤维材料研究强化环保型混凝土抗压性能的方法。用再生混凝土100%等体积代替粗骨料,用橡胶颗粒20%等体积代替细骨料,内掺10%（质量分数）或外掺3%（质量分数）硅粉以及掺入聚丙烯纤维或钢纤维,制备了4组12个混凝土立方体试件,通过轴压试验研究了混凝土试件的破坏模式、抗压强度和工作性能。结果表明:与单一掺入硅粉相比,硅粉和聚丙烯纤维的复合掺入能进一步强化混凝土的抗压性能;硅粉的掺入可以强化浆体与橡胶颗粒间的界面性能,提高钢纤维橡胶再生混凝土的抗压强度;硅粉和纤维材料对混凝土的工作性能有负作用,其复合掺入时建议采用适量的减水剂。     

双掺粉煤灰和石灰石粉对混凝土抗冻融性能的影响研究

研究了单掺石灰石粉以及双掺粉煤灰和石灰石粉的混凝土抗冻融性能。结果表明,石灰石粉具有一定的减水效果,增大了混凝土拌合物的坍落度;单掺10%石灰石粉的混凝土早期抗压强度随着石灰石粉细度的增加而增大,石灰石粉细度过大影响混凝土后期强度的发展,其细度大小对混凝土抗冻融性能影响不大;双掺10%粉煤灰和10%石灰石粉的混凝土各龄期抗压强度均高于普通混凝土,其抗冻融性能接近普通混凝土,表现出石灰石粉的早期增强和粉煤灰的后期活性互补效应,增加粉煤灰掺量劣化了混凝土强度和抗冻融性能。     

硅粉高性能混凝土强度及抗氯离子渗透性能研究

文中主要对不同养护龄期及不同硅粉掺量对高性能混凝土抗压强度、抗拉强度、抗氯离子渗透性的影响进行研究。研究结果表明，混凝土的坍落度与硅粉掺量呈现负相关关系，且在高掺量硅粉时，混凝土的坍落度下降幅度增加；硅粉高性能混凝土抗压强度、抗拉强度及氯离子扩散系数均与养护龄期成正相关关系；混凝土力学性能与硅粉掺量呈现先正相关后负相关的关系，氯离子渗透系数与硅粉掺量呈现先负相关后正相关的关系；当硅粉掺量为5%时，混凝土的力学性能及耐久性能均达到最佳。     

聚丙烯纤维复合胶粉改性混凝土的抗冻性能

针对冻融造成的混凝土路面剥蚀问题,采用聚丙烯纤维与聚合物胶粉和硅粉复合对混凝土进行改性,应用正交试验方案研究了胶粉掺量、硅粉掺量、纤维掺量以及纤维长度四个参数对聚丙烯纤维复合胶粉改性混凝土的抗冻性能的影响。结果表明,纤维掺量0.3%,纤维长度6mm,胶粉含量10%,硅粉掺量2.5%的聚丙烯纤维复合胶粉改性混凝土的抗冻性能最优;胶粉在水泥水化同时形成乳胶薄膜和引入气体能大幅度的提高混凝土的抗冻性;硅粉能有效的改善混凝土内部的孔结构,提高抗冻性;聚丙烯纤维配合胶粉能减轻胶粉在混凝土出现微裂缝时所受的拉应力,从而有效延长混凝土的抵抗冻融破坏的时间。     

掺硅粉混凝土路用性能研究

分析了硅粉对混凝土作用机理，研究了掺硅粉路面混凝土的路用性能和施工工艺及技术经济性。结果表明，从抗折强度和经济性指标考虑，路面混凝土存在最佳硅粉掺量问题；与不掺硅粉路面混凝土相比，路面混凝土中按最佳掺量15～20kg／m^3掺入硅粉，能显著提高路面混凝土的路用性能和降低工程造价，如抗折强度提高10％、极限拉应变提高22％以上、压折比降低7％、耐磨性提高42％和抗冻性能提高近十倍、材料费用可节约11％左右，表明掺硅粉混凝土在路面工程中应用是可行的。     

昌吉-古泉±1100 k V特高压直流输电工程塔基混凝土防腐试验研究

昌吉-古泉±1100 kV特高压直流输电线路工程途经强腐蚀盐渍土区域,塔基混凝土面临严重的硫酸盐侵蚀,开发新型耐腐蚀材料势在必行。保证强度等级C40,设计单掺、双掺及三掺粉煤灰、矿渣粉和硅粉6种混凝土配合比,采用干湿循环硫酸盐侵蚀、吸水动力学、XRD分析等方法,测试混凝土强度、孔隙结构参数及水化产物,比较各混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。结果表明:单掺粉煤灰时,防腐混凝土要求至少15%的掺量;使用具有不同时段活性效应及不同粒径填充效应的掺合料复掺,可以改善混凝土的孔隙结构及水化产物结构,明显提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力,12%粉煤灰、12%矿渣粉和6%硅粉三掺时,混凝土的防腐效果最好。     

提高高强混凝土抗裂性能的试验研究

采用外掺矿物掺合料磨细矿渣、硅粉和粉煤灰的方法来研究它们对提高高强混凝土抗裂性能的作用,并分析了相应的作用机理.试验结果表明：以抗裂特征长度为评价指标,单掺磨细矿渣时,当其掺量为25%,则高强混凝土的抗裂性能较好;磨细矿渣、硅粉和粉煤灰各自复掺时,高强混凝土的抗裂性能较单掺磨细矿渣的进一步降低,且降低幅度大致相当;三掺磨细矿渣、硅粉和粉煤灰时,高强混凝土的抗裂性能达到最优.     

纤维增强硅粉高性能混凝土试验研究

研究了粉煤灰掺量（15%、20%、25%）、硅粉掺量（0、2%、4%、6%、8%）和钢纤维掺量（0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%）对混凝土工作性、力学性能和断裂性能的影响。结果表明：粉煤灰掺量越大,混凝土的工作性越好,适宜掺量为20%;随着硅粉掺量的增加,混凝土的力学性能先提升后降低,当硅粉掺量为4%时,混凝土的抗压强度最高;钢纤维的掺入使新拌混凝土的工作性降低,但能有效延缓混凝土的受压破坏进程,提高混凝土的弯曲韧性,当钢纤维掺量为1.5%时,混凝土的断裂荷载达到最大。     

生土泡沫混凝土试验研究

以生土作为填料,制备了生土泡沫混凝土.试验研究了生土泡沫混凝土的干表观密度、抗压强度、导热系数、孔隙分布和吸湿特性,探讨了微硅粉对生土泡沫混凝土抗压强度和导热系数的影响.结果表明:生土泡沫混凝土干表观密度、抗压强度和导热系数均随着泡沫掺量(体积分数)的增大而减小;随微硅粉掺量(质量分数)增大,生土泡沫混凝土抗压强度和保温隔热性能同时得到改善.利用生土作填料,同时掺加20%微硅粉,可以制备出干表观密度、抗压强度和导热系数分别为790kg/m3,7.8MPa及0.156W/(m·K)的性能优异的生土泡沫混凝土(泡沫掺量为60%).泡沫掺量75%的生土泡沫混凝土(未掺微硅粉)的纳米级孔隙量低,吸湿能力小.     

性能增强铁尾矿砂混凝土抗压性能试验研究

以50%的铁尾矿砂取代天然砂,制作铁尾矿混凝土,并以此为基础设置粉煤灰单掺与粉煤灰、硅粉复掺两种工况对其性能进行改善,研究铁尾矿混凝土的工作性能与抗压性能(3 d,7 d,28 d,棱柱体)。研究结果表明,适量加入粉煤灰,可使混凝土坍落度变大,工作性能变强,硅粉使工作性能随着掺量的增加而变差;粉煤灰与硅粉的掺加均能提高铁尾矿混凝土的抗压性能,粉煤灰主要使后期强度增长,硅粉使前期强度增长较快。     

矿物掺合料和引气剂对混凝土抗盐冻性能影响的研究

我国北方地区钢筋混凝土桥梁结构存在明显的盐冻病害现象,采用在混凝土中单掺引气剂、单掺硅灰、单掺粉煤灰、双掺硅灰和粉煤灰及双掺并掺引气剂的方法,提出了引气剂及矿物掺合料的最优掺量。结果表明,对C30、C40强度等级混凝土而言,掺加引气剂对混凝土抗盐冻性能的影响较水灰比更为显著,0.02%和0.03%掺量的引气剂能有效提高混凝土的抗盐冻性能;混凝土抗盐冻性能随硅灰掺量的增加呈先增强后减弱的趋势,硅灰的较优掺量为5%～10%。     

外掺硅粉混凝土早龄期强度及弹性模量试验研究

为了研究外掺硅粉混凝土早龄期的抗压强度及弹性模量,以不同硅粉掺量及时间龄期为变化参数,共设计并完了168个棱柱体试块的静力加载试验。观察了试件的破坏形态,获取了外掺硅粉混凝土早龄期抗压强度及变形等关键特征参数,揭示了外掺硅粉对混凝土早龄期强度和弹性模量影响的变化规律。研究结果表明:外掺硅粉可细化混凝土内部的孔结构,减少骨料与水胶体间的孔隙率,增加混凝土的密实度,从而有效提高混凝土的早期强度和弹性模量;当外掺硅粉掺量为1.4%对混凝土力学性能的提高最显著,其中3 d强度提高了35%,弹性模量提高了62.7%。     

硅粉对轻骨料混凝土耐久性能影响的研究

通过硅粉对轻骨料混凝土耐久性能影响的试验研究,重点探讨硅粉对轻骨料混凝土抗冻性能、干缩性能、抗渗透性能的影响。研究结果表明,轻骨料混凝土中掺加硅粉,可大幅度提高其抗渗透性能,增强混凝土的抗冻融能力,但随着硅粉掺量增大,混凝土的收缩率提高。