硫酸盐快速干湿循环条件下MKPC浆体性能试验研究

为研究磷酸钾镁水泥(MKPC)浆体在硫酸盐腐蚀环境下的性能。取MKPC净浆空白组(M1)、单掺石灰石粉(M2)以及双掺石灰石粉和硅灰(M3)3种MKPC浆体试件,在5%Na2SO4溶液进行全浸泡以及快速干湿循环试验,测试其力学性能,分析微观机理。结果表明:在Na2SO4溶液中浸泡90 d或180次干湿循环后,M1～M3的28 d抗压强度和质量较自然养护条件下均有提高,掺加矿物掺合料可较好地改善MKPC在Na2SO4溶液中抗压强度以及质量的损失。主要是由于石灰石粉促进早期反应,使硬化体内部更加密实;双掺石灰石粉和硅灰不仅能促进早期反应,且硅灰、石灰石粉及氧化镁粉形成良好的级配效应,使硬化体的内部更加密实,从而提高其耐腐蚀性能。     

石灰石粉对普通混凝土耐久性能的影响

石灰石粉已成为一种新型实用的混凝土掺合料,但是石灰石粉的掺量及细度变化会对混凝土的性能产生较大的影响。本文以石灰石粉等质量取代水泥,研究了不同石灰石粉掺量对普通混凝土工作性能、抗碳化性能及抗冻性能的影响。研究表明:一定掺量的石灰石粉可以改善普通混凝土的流动性,减小坍落度经时损失;等质量的石灰石粉掺入到普通混凝土中降低了混凝土的碱度,混凝土更容易发生碳化,掺量越大,效果越明显;普通混凝土中掺入适量的石灰石粉可以改善混凝土的抗冻性能,但是掺量过大反而不利。     

改性MKPC浆体抗氯离子渗透性能研究

为了研究磷酸钾镁水泥基材料(MKPC)抗氯离子的渗透性能,通过采用RCM法,以MKPC基材料浆体为基准,研究了单掺、双掺硅灰和石灰石粉等矿物掺合料对MKPC浆体抗氯离子渗透性能的影响以及不同养护龄期对其抗氯离子渗透的影响。结果表明:掺入矿物掺合料可改善MKPC浆体抗氯离子渗透性能,其中,以双掺矿物掺合料的MKPC基材料浆体抗氯离子的性能为最佳;MKPC基材料浆体养护龄期越短抗氯离子渗透性能越好。     

石灰石粉作为水泥混合材的试验研究

研究了人工砂副产物石灰石粉等量代替水泥熟料或粉煤灰或矿渣粉作为混合材对水泥胶砂强度和收缩性的影响.结果表明,在水泥生产中掺入15％～30％的石灰石粉作为混合材是完全可行的,且对水泥的强度和收缩性影响不大,与单掺粉煤灰相比,石灰石粉与粉煤灰复掺作为混合材的效果较好;而与单掺矿渣粉相比,石灰石粉与矿渣粉复掺作为混合材的效果较差.     

矿渣和石灰石粉双掺对混凝土抗氯离子渗透性能影响的试验

采用RCM法测定混凝土试件的氯离子扩散系数,研究石灰石粉单掺以及矿渣和石灰石粉双掺对混凝土抗氯离子渗透性能的影响。试验表明,混凝土中掺入石灰石粉对其抗氯离子渗透不利;矿渣和石灰石粉双掺能有效降低混凝土的氯离子扩散系数,20%石灰石粉和10%~30%矿渣双掺能大大提高混凝土抗氯离子渗透能力。     

钢渣粉和粉煤灰对磷酸钾镁水泥抗盐冻性影响

在淡水和Na_2SO_4溶液中进行冻融循环试验,测试和分析掺加钢渣粉或粉煤灰的磷酸钾镁水泥(MKPC)强度、表观形貌、质量损失、线膨胀变形、吸水率、物相组成及微观结构,并将其与纯磷酸钾镁水泥的上述试验结果进行比较,研究掺加钢渣粉或粉煤灰MKPC的抗盐冻性能.结果表明:钢渣粉和粉煤灰均有助于减小MKPC在盐冻中的强度损失和质量损失;适量钢渣粉和粉煤灰掺入可与MgO粉形成良好颗粒级配,提高MKPC硬化体密实度;冻融中硫酸盐的存在可减少钢渣粉中钙离子的溶出,粉煤灰可明显改善MKPC在冻融循环中的线膨胀变形,其惰性SiO_2填充作用及形态效应均有利于提高MKPC的抗盐冻性.     

石灰石粉掺合料对混凝土性能的影响

主要研究混凝土中掺入石灰石粉,混凝土的立方体抗压强度和抗冻性能。当石灰石粉掺量不大于10%时,混凝土的强度比基准高。随石灰石粉掺量的增加时,混凝土的强度降低。在石灰石粉掺和量不大于15%时,抗冻性能均比基准混凝土高。随石灰石粉掺量的增加,抗冻性能降低。     

混凝土受除冰盐侵蚀破坏机理及防治措施研究

论述了混凝土受冰盐剥蚀破坏的特征 ,破坏的物理及化学机理和混凝土盐冻破坏的主要控制因素。分析了掺引气剂和降低水灰比对混凝土的抗盐冻侵蚀性能的改善 ;不同的掺合料硅灰、粉煤灰、矿渣、石灰石对混凝土抗盐冻性的影响 ;钢纤维与硅粉混合也是改善混凝土受冻剥蚀的有效措施。     

磷酸镁水泥基材料的改性研究

磷酸镁水泥(MPC)是由过烧氧化镁、磷酸盐、缓凝剂及其它改性材料制备而成的无机胶凝材料,与普通硅酸盐水泥相比,MPC具有水化速度快、早期强度高等优点,被广泛应用于土木工程修复领域。简要概括了磷酸镁水泥的性能特点,综述了矿物掺合料对磷酸镁水泥砂浆力学性能影响的研究进展;分析并总结了粉煤灰、硅灰和钢渣等3种常见矿物掺合料单掺或复掺对磷酸镁水泥的改性效果。结果表明,单掺钢渣会降低MPC的抗折强度,提高MPC的抗压强度;单掺粉煤灰会降低MPC的抗压和抗折强度;单掺硅灰及复掺硅灰和粉煤灰对MPC的抗压和抗折强度的影响较小。     

掺合料对超高性能水泥基材料强度的影响

试验采用正交设计方法,研究了石灰石粉、硅粉、粉煤灰等掺合料的掺量及水胶比对超高性能水泥基材料强度的影响,试验结果表明：抗压强度的影响因素次序为水胶比〉石灰石粉掺量〉粉煤灰掺量,抗压强度随着水胶比和石灰石粉掺量的降低、硅粉掺量的增加而提高;粉煤灰掺量对抗压强度的影响较小。石灰石粉的掺入对抗压强度的影响较小,在配制超高性能水泥基材料时适量的掺入石灰石粉是经济可行的。     

掺合料对膨胀混凝土强度和抗冻性的影响

以普通硅酸盐水泥、硅灰、粉煤灰、UEA膨胀剂、聚丙烯纤维等为主要原料,用快冻法研究了双掺硅灰与粉煤灰的非引气高性能混凝土的抗冻性,探讨了聚丙烯纤维与掺合料对膨胀混凝土强度和抗冻性的影响规律。结果表明:双掺硅灰和粉煤灰能大幅提高混凝土的强度和抗冻耐久性,聚丙烯纤维在膨胀混凝土中的最佳掺量为0.9kg/m3。     

石灰石粉与不同矿物掺合料复掺对高强自密实混凝土性能的影响

基于混凝土的自密实性能和强度试验结果,研究了石灰石粉分别与粉煤灰、矿粉和硅灰3种不同矿物掺合料复掺组合对高强自密实混凝土性能的影响。结果表明:在合适的掺量范围和复配合比例条件下,将低活性的石灰石粉与高活性的硅灰复掺有很好的互补效应,对混凝土的自密实性能和强度产生了积极影响;石灰石粉与矿粉复掺不仅可以改善混凝土的自密实性能,同时也能满足高强要求。石灰石粉与硅灰、石灰石粉与矿粉复掺组合是制备高强自密实混凝土的有效技术手段。石灰石粉与粉煤灰复掺虽然显著提高了混凝土的自密实性能,但是不能满足高强要求,只能制备中、低强度自密实混凝土。     

粉煤灰-石灰石粉高强混凝土的Cl^-扩散性能

采用NT BUILD492方法测定了高强混凝土的Cl-扩散系数,研究了石灰石粉、粉煤灰单掺以及粉煤灰和石灰石粉双掺对高强混凝土Cl-扩散性能的影响.结果表明,随着石灰石粉单掺掺量的增加,混凝土28 d强度下降,混凝土抗Cl-扩散能力降低;在石灰石粉高强混凝土中掺入粉煤灰,能有效提高其抗Cl-扩散能力,提高其28 d抗压强度.     

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%。     

矿物掺合料对铁铝酸盐水泥力学性能影响研究

针对铁铝酸盐水泥早期水化热高的问题,提出采用掺加矿物掺合料的方法改善铁铝酸盐水泥性能。研究了单独掺加不同掺量粉煤灰、矿粉、石灰石粉、粉煤灰微珠、硅灰的铁铝酸盐水泥用水量、力学性能,以及复合掺加粉煤灰-矿粉、粉煤灰微珠-矿粉、粉煤灰微珠-硅灰及石灰石灰石粉-矿粉的铁铝酸盐水泥用水量、力学性能。结果表明,粉煤灰等掺合料均会降低铁铝酸盐水泥强度,但是对用水量的影响不同,粉煤灰及硅灰会显著增加铁铝酸盐水泥用水量,石灰石粉及粉煤灰微珠会降低用水量。当掺合料单独掺加或复合掺加等量取代30%水泥时,复合胶凝体系的抗压强度降至45.0MPa左右,掺合料的掺量宜控制在30%以内。     

石灰石粉与活性矿物掺合料的协同效应

针对石灰石粉与不同活性矿物掺合料协同效应的问题,分析石灰石粉分别与粉煤灰、矿渣、硅灰复掺对水泥胶砂抗折、抗压强度的影响,并采用XRD微观测试方法分析其机理。试验结果表明:石灰石粉与活性掺合料协同作用有助于提高水泥胶砂强度,石灰石粉掺量为10%、活性掺合料掺量为20%时强度最大;微观测试分析发现粉煤灰、矿渣与硅灰能促进石粉的水化反应,其水化产物为碳铝酸钙(Ca_4Al_2O_6·CO_3·11H_2O);石粉可以更好地激发活性掺合料的活性,为水化产物提供成核基底。     

掺石灰石粉的清水混凝土性能与工艺研究

研究了不同粒径、掺量的石灰石粉对水泥胶砂工作性和力学性能的影响以及石灰石粉掺量对清水混凝土力学性能和耐久性能的影响,对比优选了清水混凝土施工脱模剂和模板。结果表明：水泥胶砂早期强度受石灰石粉细度和掺量的影响较大,在相同掺量时,粒径小的石灰石粉制备的胶砂流动性小、抗压、抗折强度大;清水混凝土的抗压强度随着石灰石粉掺量的增加而增大,电通量和氯离子扩散系数则随着石灰石粉掺量的增加而减小;当石灰石粉掺量为15%时,清水混凝土的力学性能和耐久性能最优;水性脱模剂的脱模效果优于油性脱模剂和模板漆,不锈钢模板的脱模效果优于普通钢模板。     

双掺稻壳灰和石灰石粉对混凝土干燥收缩的影响

通过测试不同龄期混凝土干燥收缩和相应砂浆的失水量,研究了双掺稻壳灰和石灰石粉对混凝土干燥收缩的影响及机理,并分析了干燥收缩与保水性的关系。结果表明:双掺15%稻壳灰和适量石灰石粉可以有效降低混凝土干燥收缩,且随着石灰石粉掺量的增加,混凝土干燥收缩不断增大,其掺量不宜超过25%;混凝土干燥收缩与相应砂浆的失水量有着较好的线性回归关系,较高的保水性对应着较低的干燥收缩。     

不同细度石灰石粉对水泥浆体流变特性的影响研究

为研究花岗岩石灰石粉和S95级矿渣粉对水泥浆体流变性能的影响。采用R/S型流变仪测试了水泥-石灰石粉浆体、水泥-石灰石粉-矿渣粉复合浆体的流变性能,采用最小需水量法对浆体湿堆积密实度进行测试,并采用Zeta电位测试仪测试浆体的Zeta电位。结果表明：随石灰石粉掺量的增加和颗粒粒径减小（比表面积增大）,浆体的剪切应力和表观黏度减小,石灰石粉粒径对浆体的流变性能的影响大于掺量的影响;颗粒粒径更细的石灰石粉和矿渣粉改善了浆体的湿堆积密实度;掺入石灰石粉后浆体的Zeta电位降低,但同时掺加少量的矿渣粉可以在一定程度上提高浆体的Zeta电位,改善浆体中的絮凝现象。     

石灰石粉掺合料对水泥胶砂力学性能的影响研究

研究不同细度的石灰石粉对水泥胶砂力学性能的影响,并与传统掺合料(矿粉、粉煤灰)进行性能对比,将石灰石粉与矿粉、粉煤灰进行复合,研究复合掺合料的水泥胶砂力学性能。试验结果表明,单掺石灰石粉掺量建议在10%,比表面积控制在500m2/kg以上,石灰石粉与矿粉复合时,石灰石掺量可提高到15%以上,复合时的水泥胶砂力学性能较好。