大掺量矿物掺合料混凝土早期抗裂性能研究

通过平板开裂试验对大掺量(50%)矿物掺合料混凝土的早期开裂性能进行了研究。试验结果表明:随着胶凝材料用量的增大,混凝土试块的单位开裂面积变大,且裂缝的面积增长速率提高;混凝土的养护及成型方式对大掺量矿物掺合料混凝土的早期抗裂性能有很大的影响。     

C30膨胀混凝土的膨胀与强度协调性研究

本文研究了掺膨胀剂的C30混凝土的膨胀性能、强度性能以及膨胀性能和强度性能之间的协调性,考察不同膨胀剂掺量下,膨胀剂对混凝土的膨胀作用效能和膨胀剂对混凝土强度的影响规律。试验结果表明,随着膨胀剂掺量的提高,混凝土14天限制膨胀率会随着龄期的增长而增大,且膨胀剂的膨胀作用主要发生在早期;而混凝土的强度发展则呈先增大后减小的规律,膨胀剂掺量过大反而会降低混凝土28天强度。掺矿物掺合料可以使混凝土的膨胀效能更加合理的释放出来,对于C30混凝土而言,掺膨胀剂使混凝土获得补偿收缩的同时既要满足混凝土的强度发展需要,又必须控制混凝土膨胀效能的持续作用,必须控制膨胀剂的掺量在合适的范围内,才能使混凝土的膨胀与强度协调发展。     

粉煤灰对商品混凝土性能影响研究

粉煤灰作为混凝土胶凝材料中最主要的矿物掺合料,对商混凝土配合比设计优化有很大影响。本文通过使用两组水泥进行了粉煤灰掺量为0%、10%、20%、30%、40%及50%胶砂抗压强度、胶砂抗折强度与C30混凝土试件抗压强度的试验。得出结论:随着粉煤灰掺量的增加,商品混凝土的早期抗压强度发展缓慢;对于商品混凝土而言,当粉煤灰掺量为30%时,其各项性能达到最优。     

掺膨胀剂水泥基胶凝材料膨胀率的影响因素

本文就膨胀剂的品种、掺量、混凝土强度、养护奈件、矿物掺合料的取代率等因素展开了研究,试验结果表明：为保障膨胀剂能发挥良好的膨胀效果,应严格控制膨胀剂的细度及掺量;保证养护所需的温度及湿度;根据混凝土的强度等级,确定膨胀荆最佳掺量;适当控制矿物掺合料的取代率。     

矿物掺合料对双膨胀源膨胀剂限制膨胀率的影响研究

针对5种常用矿物掺合料,通过胶砂试验研究其对双膨胀源膨胀剂限制膨胀率的影响。结果表明:粉煤灰掺量≤30%、石灰石粉掺量≤10%时,随其掺量的增加对膨胀剂的膨胀性能具有促进作用,且粉煤灰的促进作用要高于石灰石粉。矿渣粉、钢渣粉和硅灰对膨胀剂的膨胀性能具有不同程度的抑制作用,3种矿物掺合料单掺时的掺量宜分别控制在20%、10%及5%以内。矿渣粉及钢渣粉对膨胀性能的抑制作用与其掺量密切相关,掺量越高胶砂限制膨胀率越低。矿渣粉分别与粉煤灰及石灰石粉复掺时的限制膨胀率均低于基准组,但高于矿渣粉单掺组,且相同复掺比例时,矿渣粉与粉煤灰复掺比矿渣粉与石灰石粉复掺时的限制膨胀率高。     

复合矿物掺合料高性能桩基混凝土性能研究

针对以机制砂为细集料的C35高性能桩基混凝土,在水胶比、胶凝材料总量以及复合矿物掺合料总量不变的前提下,通过调整复合矿物掺合料的掺配比例,研究分析其工作性能、力学性能以及耐久性能等指标,与未添加矿物掺合料的同强度等级混凝土对比分析,并从微观角度阐述复合矿物参合料的作用机理。结果表明,矿物掺合料的掺入在一定程度上可以改善混凝土的工作性能,提高混凝土的强度;在矿物掺合料总量不变的前提下,提高矿粉掺量有助于提高混凝土的强度,也有助于提高混凝土的抗氯离子渗透性能以及耐久性,但矿粉掺量过高,混凝土的工作性能会有所降低。     

C30~C60自密实混凝土的配制及性能研究

采用大掺量矿物掺合料配制C30~C60自密实混凝土,并对自密实混凝土的工作性能、强度及抗氯离子渗透性能进行研究。结果表明,增加胶凝材料用量可以改善混凝土的自密实性能,采用大掺量矿物掺合料替代水泥保证混凝土粉体总量,是配制中低强度自密实混凝土的方法之一;大掺量矿物掺合料自密实混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能随龄期的增长不断提高,大矿物掺合料自密实混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能评价应以56d龄期为准。     

配合比参数对水泥浆体抗裂性能的影响

提高抗裂性是混凝土工程中的一个重要课题。从优化混凝土配合比的角度,研究了配合比参数水胶比、矿物掺合料用量及品种、单位用水量和灰砂比等对箱梁用高强混凝土早期抗裂性能的影响。研究表明:提高水灰比、添加适当掺量的掺合料、适当降低胶凝材料总量有利于提高抗裂性能。当粉煤灰掺量在10%～20%时,粉煤灰掺量对早期抗裂性的影响不大,反而在掺量为10%时略优,单掺粉煤灰略优于双掺粉煤灰和矿渣微粉。各影响因素对水泥净浆的影响趋势与砂浆和混凝土相似,但影响程度不同。水胶比对抗裂性能的影响最大,其次为掺合料用量和胶凝材料总量。掺合料用量在砂浆中对抗裂性的影响略小于在水泥净浆中的影响。     

C40大体积混凝土水化放热研究

本文利用矿渣、粉煤灰双掺料和膨胀剂制备C40大体积混凝土,开展了胶凝材料水化热、混凝土试浇块水化温升和混凝土温度-应力试验研究。结果表明,矿物掺合料和膨胀剂叠加协同,降低水化放热速率和放热量,使得放热趋于平缓,改善C40大体积混凝土的抗开裂性能。     

钢渣-低品位粉煤灰复掺对水泥胶砂及混凝土长期性能的影响

研究了热焖钢渣与低品位粉煤灰复掺作为矿物掺合料对水泥胶砂工作性能和强度的影响以及对混凝土的长期强度发展和耐久性的影响。结果表明,热焖钢渣与低品位粉煤灰按比例1:1复掺能够有效提高水泥胶砂的工作性能和强度。混凝土中掺加复合矿物掺合料,掺量在30%以内,混凝土工作性能明显改善,强度发展理想;掺量20%时,混凝土耐久性便得到明显提高,干燥收缩、抗碳化和抗Cl-渗透能力显著优于空白组,干燥收缩优于掺同比例矿渣的混凝土。     

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。     

复合掺合料对水泥胶砂流动度和长期强度的影响

采用粉煤灰(F)、矿渣粉(Sl)、硅灰(Si)和石灰石粉(L)复合组成5种复合矿物掺合料,研究了复合掺合料的组成和掺量对水泥胶砂流动度、长期抗压强度和抗折强度的影响。结果表明:掺粉煤灰和石灰石粉的FSlL和FL复合掺合料流动性较好,流动度比达到110%以上;掺硅灰的FSlSi和SlSiL复合掺合料流动性较差,流动度比在80%左右;5种复合掺合料在30%、40%、50%掺量下,胶砂试件720 d抗压强度和抗折强度均达到纯水泥试件的110%~120%;FSlSi、FSl和FL复合掺合料随着掺量的提高,长龄期胶砂抗压强度有所增加,抗折强度发展趋势与抗压强度相同;SlL和SlSiL复合掺合料随着掺量的提高,长龄期胶砂抗压和抗折强度均略有下降。     

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。     

混凝土膨胀剂行业的现状和发展方向

本文综合分析了我国混凝土膨胀剂行业的现状。认为以CaO为主要膨胀源的膨胀剂应该是今后膨胀剂的发展方向。这类膨胀剂对养护水的依赖程度低,能够节约大量高品质铝矾土和石膏资源,而且其膨胀相Ca(OH)2在完成膨胀作用之后,可以进一步与高性能混凝土中掺合料所含的活性SiO2反应,生成C-S-H凝胶,对补充大掺量掺合料混凝土的Ca(OH)2,提高其抗碳化性能具有重要作用。     

高性能混凝土约束收缩对氯离子扩散的影响

对粉煤灰和矿渣粉双掺总量占胶凝材料总质量的百分比分别为30%,40%和50%及掺合比例分别为1∶2,2∶3和1∶1的高性能混凝土进行了平板收缩试验和快速氯离子扩散系数测定（RCM法）试验,分析了高性能混凝土有约束和无约束收缩开裂性能及对氯离子扩散系数的影响规律。研究结果表明:无约束的混凝土平板均未发生开裂,有约束的混凝土平板基本开裂,双掺矿物掺合料显著改善了混凝土的抗裂性能,当粉煤灰和矿渣粉的掺合比例为1∶1时,其抗裂性能最好,且随着掺量的增加,混凝土的抗裂性越好;矿物掺合料双掺总量和掺合比例一定时,各配比约束收缩混凝土的等效氯离子扩散系数均高于无约束收缩混凝土的氯离子扩散系数,即约束收缩增大了混凝土的氯离子扩散系数,收缩应变越大,混凝土的抗氯离子性能越差;当粉煤灰和矿渣粉掺合比例为1∶1时,约束收缩对混凝土内氯离子扩散的影响最小。     

活性矿物掺合料粉煤灰对膨胀剂效用的影响研究

研究了活性矿物掺合料粉煤灰对膨胀剂的膨胀效用和强度效用的影响。通过对不同粉煤灰掺量的水泥胶砂试件,在水养和标养条件下,对其限制膨胀率、自由膨胀率和强度等的影响进行了试验研究,并结合试验数据分析得出一些结论供参考。     

原状磷石膏用作混凝土添加剂的性能研究

在C30混凝土基准配合比的基础上,内掺占胶凝材料总质量1.0%~6.0%的磷石膏,研究了磷石膏掺量对混凝土坍落度及经时损失、胶凝材料膨胀性能、矿物掺合料活性指数和抗压强度的影响。结果表明,磷石膏对混凝土具有缓凝和膨胀作用,可以激发矿物掺合料的活性,其在C30混凝土中的最佳掺量为3.0%~4.0%,研究结果为提高磷石膏资源化利用水平开辟一条新径。     

C50机制砂混凝土早期收缩抗裂性能试验研究

针对桥梁高性能混凝土开裂问题,通过力学性能、收缩以及早期开裂等试验方法,研究了C50机制砂混凝土的早期收缩抗裂性能。试验结果表明,矿渣粉增大了机制砂混凝土早期开裂的风险;掺加4%~6%的膨胀剂能有效抑制混凝土早期收缩,提高混凝土早期抗裂能力;掺加0.1%的SAP也能降低混凝土收缩,提高其早期抗裂性能。     

利用镁渣制备混凝土膨胀剂

采用镁渣及激发剂配制了混凝土膨胀剂,并按照混凝土膨胀剂标准测试限制膨胀率及胶砂试件强度.试验结果表明,单独使用镁渣制备混凝土膨胀剂,水中养护7d的限制膨胀率达不到IC476-2001标准0.025%的要求,添加激发剂后可以显著提高镁渣的早期膨胀性能,并且各龄期的限制膨胀率及强度均符合混凝土膨胀剂的标准要求.因此,利用镁渣的膨胀性质制备混凝土膨胀剂是可行的,并且可以合理利用废渣以保护环境.     

锂云母渣作为掺合料的可行性研究

针对宜春地区的锂长石矿粉、通过"锂云母固氟重构综合提取碳酸锂技术"提取碳酸锂之后产生的灰色锂云母渣和通过"变温碳化法"制备碳酸锂产生的白色锂云母渣进行研究。此3种粉末均作为掺合料以掺量10%、20%、30%和40%掺入水泥胶砂试件,且同条件下浇筑和养护掺有粉煤灰和硅灰的水泥胶砂试件作为对比组。标准养护至规定龄期后进行抗折和抗压试验;试验结果表明:锂长石矿粉的掺入极大的降低了胶砂试件的抗折强度和抗压强度;白色锂云母渣作为掺合料具有明显的优势,掺量在20%以内时,掺白色锂云母渣胶砂试件早期强度优于掺有其他掺合料的试件,后期强度亦与掺粉煤灰试件相当,且优于掺其他掺合料的试件。掺灰色锂云母渣试件虽早期强度具有优越性,但后期强度却不具优势。