掺高钙粉煤灰混凝土的强度与耐久性试验

研究了不同粉煤灰掺量的高钙粉煤灰混凝土的抗压强度、抗碳化及抗氯离子渗透性能.结果表明,随着Ⅱ级高钙粉煤灰掺量的增加,28d的抗压强度相比于基准混凝土要低,60d和90d抗压强度则可达到甚至超过基准混凝土.而掺Ⅲ级高钙粉煤灰混凝土28d后的强度增长则不显著;掺Ⅱ级高钙粉煤灰的混凝土均比同龄期基准混凝土的碳化深度小,而掺Ⅲ级高钙粉煤灰时混凝土的碳化深度略大.试验还表明,掺Ⅱ、Ⅲ级高钙粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透能力均比基准混凝土好.     

不同水胶比下矿渣粉与粉煤灰对混凝土强度及抗氯离子渗透性能的影响

在水胶比分别为0.60、0.50、0.28三种情况下,研究了矿渣粉和粉煤灰单掺及复掺对混凝土强度及抗氯离子渗透性能的影响。结果表明:无论水胶比大小,Ⅱ级粉煤灰均不能等量取代P·O42.5R级水泥,应超量取代,且水胶比越大,超量系数越大;在研究的掺量范围内,S95矿渣粉可等量取代P·042.5R级水泥,且会增加混凝土强度。在合适掺量范围内,无论水胶比高低,无论混凝土强度增大或减小,矿渣粉和粉煤灰均可提高混凝土抗氯离子渗透能力,但当掺量接近时,矿渣粉对提高混凝土抗氯离子渗透性的能力远大于粉煤灰;颗粒多为球形微珠的粉煤灰掺入混凝土中,其对抗渗性的贡献大于对强度的贡献。     

粉煤灰对再生混凝土氯离子渗透性的影响

采用氯离子自然扩散试验和氯离子渗透快速试验(ASTM C1202),研究了粉煤灰对再生混凝土氯离子渗透性的影响.试验结果表明:掺粉煤灰能有效提高再生混凝土抗氯离子渗透能力;随粉煤灰掺量的增加,再生混凝土抗氯离子渗透能力是先增强后减弱,粉煤灰的最佳掺量为20%;定量评价再生混凝土氯离子渗透性时,宜采用氯离子自然扩散试验法...     

Ⅱ级粉煤灰对混凝土早期抗裂性能影响的实验研究

利用环形约束收缩实验装置测量了不同粉煤灰掺量混凝土的早期约束收缩,结合水泥—粉煤灰体系水化热的测定,研究了Ⅱ级粉煤灰对混凝土早期抗裂性能的影响,从粉煤灰对水泥—粉煤灰体系水化的延缓作用和对水泥石的微集料约束效应方面探讨了粉煤灰改善混凝土早期抗裂性能的机理。实验结果表明:Ⅱ级粉煤灰的掺量不大于50%时,随着掺量的增加,水泥-粉煤灰体系水化放热总量减少,水化温峰降低,水化温峰出现时间滞后;配合比及其他参数固定,粉煤灰掺量不超过30%时,粉煤灰掺量高的混凝土约束收缩小,混凝土的抗裂性能得到明显改善。     

矿物掺合料对高性能混凝土抗氯离子渗透性能的影响

高性能混凝土抗氯离子渗透性能是其重要的耐久性指标,本文采用混凝土抗氯离子渗透性能RCM法,进行氯离子渗透性能评价,主要研究粉煤灰、矿粉两种掺合料对高性能混凝土的抗渗透性能的影响,试验结果表明,高性能混凝土抗氯离子渗透性受掺合料种类与掺量影响较大,单掺I级粉煤灰20%时混凝土抗渗性能最好,单掺S95级矿粉30%时混凝土抗渗性能最好;复掺粉煤灰与矿粉比例3:7,掺量40%时混凝土抗氯离子渗透性能最好,且复掺好于单掺。     

纳米SiO2和粉煤灰复掺对再生混凝土性能的影响

使用质量取代法研究粉煤灰和纳米SiO₂单掺及复掺对再生混凝土(RAC)工作性能、抗压强度(7,28,90 d)、抗折强度(28 d)和劈裂抗拉强度(28 d)的影响。浇筑试样时,基于现有的搅拌方式,提出了新的两阶段搅拌法,先将再生粗骨料和纳米SiO₂、附加水进行搅拌,使得部分纳米SiO₂颗粒能够被再生粗骨料吸收,用于填补老砂浆孔隙和微裂缝。结果表明:随着纳米SiO₂掺量增加,再生混凝土的坍落度逐渐减小,复掺粉煤灰能够减少纳米SiO₂引起的坍落度损失; 粉煤灰掺量不变的情况下,再生混凝土抗压、抗折和劈裂抗拉强度随着纳米SiO₂掺量的增加而增加; 复掺纳米SiO₂和粉煤灰不但能够补偿再生混凝土由粉煤灰引起的早期强度降低,而且90 d龄期抗压强度明显高于2种材料单掺的再生混凝土; 纳米SiO₂掺量(质量分数)为1%时,再生混凝土在90 d龄期的抗压强度相对再生混凝土提高了3.0 MPa; 复掺纳米SiO₂和粉煤灰对再生混凝土的抗折强度、劈裂抗拉强度也有显著提升,S2F30的抗折强度相对于F30增加了24.17%,且劈裂抗拉强度高于2种材料单掺的再生混凝土,相对于F30提高了12.68%。     

Ⅱ级粉煤灰在高速公路工程C50及以上混凝土中的应用研究

针对云南地区配制C50及以上公路混凝土粉煤灰使用标准与地域性原材料供需的矛盾,进行Ⅰ、Ⅱ粉煤灰在C50、C55混凝土的工作性、力学性能和耐久性能研究。结果显示:与纯水泥混凝土相比,C50、C55混凝土中Ⅱ级粉煤灰掺入量在5%～20%范围内时,掺矿物掺合料的混凝土工作性能、抗氯离子渗透性能和早期抗开裂性得到了显著改善,且随矿物掺合料掺量的增加而提高。同掺量下的Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰对比发现,两者抗氯离子渗透性能评定等级、抗裂性能等级和抗冻等级一致,粉煤灰掺量在15%以内时,28d抗压强度相差较小。通过在建项目工程质量验证,使用Ⅱ级粉煤灰配置的C50及以上混凝土性能满足现行国家和行业标准的评定要求。     

粘土砖再生粗骨料混凝土抗碳化性能研究

试验研究了再生粘土粗骨料取代率、水灰比及粉煤灰、硅灰单掺和复掺对粘土砖再生粗骨料混凝土抗碳化性能的影响,结果表明水灰比依然是影响再生混凝土抗碳化性能的关键因素之一,随着水灰比增大其抗碳化性能够迅速降低,随着再生骨料替代率的增加,再生混凝土抗碳化性能增加,抗氯离子渗透性能降低。粉煤灰和硅灰单掺和复掺均会降低再生混凝土的抗碳化性能,掺量10%以下与普通混凝土差别不大。     

Ⅱ级灰对配制大掺量粉煤灰混凝土的性能影响

采用微观分析技术,研究了江西省当地产的Ⅱ级粉煤灰的性状,并选用当地典型原材料,采用超量取代的方法,选取5种不同掺量的粉煤灰,配制中等强度的大掺量粉煤灰混凝土(High Fly-ash ContentConcrete,简称HFCC),综合分析和探讨了大掺量粉煤灰混凝土的力学性能和耐久性。结果表明,与普通混凝土相比,采用江西省Ⅱ级灰配制的大掺量粉煤灰混凝土后期强度增幅显著,56d强度甚至能超过普通混凝土,弹性模量-强度比和抗渗性均高于普通混凝土,而抗冻性和抗碳化能力均有所下降。     

矿物掺合料对再生混凝土性能的影响研究

为了改善再生混凝土中胶凝材料的颗粒级配,将不同种类的矿物掺合料以单掺和复掺的方式加入到再生混凝土中后,对掺入矿物掺合料的再生混凝土的抗压性能及微观结构进行了研究.研究发现单掺粉煤灰时再生混凝土的强度均有所降低;复掺粉煤灰与硅灰后,再生混凝土的7d强度略低于单掺粉煤灰的再生混凝土的强度,但是28、60 d强度均超过了后者.可见复掺粉煤灰和硅灰后借助硅灰中的大量超细颗粒与粉煤灰颗粒相结合可以有效改善胶凝材料的颗粒级配,使得浆体的微观结构趋于致密,再生混凝土的强度得到明显提高.     

矿物掺合料改性再生混凝土性能试验研究

为了研究单掺矿物掺合料(粉煤灰、硅灰)对再生混凝土性能的影响,以再生骨料替换率(25%、50%、75%)、粉煤灰掺量(10%、15%、20%)、硅灰掺量(6%、8%、10%)为变量设计了再生混凝土配合比,并取普通混凝土作为对照组,分析了不同掺量下的粉煤灰和硅灰对再生混凝土工作性能和抗压强度的影响规律。研究结果表明,单掺粉煤灰或硅灰都能在一定程度上改善混凝土拌合物的和易性,但当再生骨料替换率为75%时,坍落度不再受矿物掺合料掺量的影响。基于矿物掺合料具有良好的火山灰效应和填充效应,单掺粉煤灰或硅灰均可提高再生混凝土的抗压强度,但当粉煤灰掺量大于20%时,水化产物数量减少反而降低了其抗压强度。     

粉煤灰品质和取代率对再生混凝土抗冻性能影响

根据《混凝土用再生粗骨料》(GB/T 25177-2010),通过颗粒整形技术,将废弃砂石骨料制成Ⅰ类标准再生粗骨料。再生粗骨料全部取代天然骨料,粉煤灰按比例(=0%、10%、20%、30%)取代水泥制成粉煤灰类再生混凝土,研究粉煤灰品质和取代率对再生混凝土抗冻性能的影响。结果显示:Ⅰ级粉煤灰再生混凝土Ⅱ级粉煤灰再生混凝土,且随着胶凝材料用量增多,粉煤灰再生混凝土的抗冻性能提高。增加粉煤灰掺量,Ⅱ级粉煤灰再生混凝土能经受的冻融次数呈减小趋势,毛细吸水量成增大趋势,表明Ⅱ级粉煤灰削弱了再生混凝土抗冻性能,Ⅰ级粉煤灰再生混凝土的抗冻性能先增大后减小。     

矿物掺合料对水下不分散混凝土性能的影响研究

研究了粉煤灰、矿渣粉对水下不分散混凝土性能的影响,分析了粉煤灰单掺、粉煤灰与矿渣粉双掺对水下不分散混凝土流动性、抗分散性及强度的影响规律。结果表明,单掺粉煤灰降低了水下不分散混凝土的强度,且粉煤灰掺量越大,强度降低的幅度越大;掺入粉煤灰能够提高水下不分散混凝土的流动性,掺量≤30%时对水下不分散混凝土的抗分散性有提升作用;粉煤灰与矿渣粉双掺时的强度基本处于单掺粉煤灰与单掺矿渣粉之间,双掺时的流动性不如两者单掺时的情况,但双掺有利于提高水下不分散混凝土的抗分散性。     

矿物掺合料对再生混凝土抗冻性影响的试验研究

研究了单掺粉煤灰、双掺石灰粉和粉煤灰在不同介质下(淡水、海水、硫酸盐溶液)对再生混凝土抗冻性能的影响,试验结果表明:单掺粉煤灰掺量为20%或双掺石灰粉和粉煤灰比例为3∶7时,可明显提高再生混凝土的抗冻性能,不同介质溶液下抗冻性能最好的为淡水、最差的为海水。同时得出在不同掺量的粉煤灰、不同掺量的石灰粉和粉煤灰与再生混凝土抗冻性相关关系及其变化规律,可供理论研究和工程应用参考。     

大掺量矿物掺合料自密实混凝土抗碳化性能研究

设计了单掺粉煤灰和复掺粉煤灰与矿渣微粉的3个系列自密实混凝土试件.通过快速碳化试验、吸水试验,研究单掺粉煤灰和复掺粉煤灰与矿渣微粉对自密实混凝土抗碳化性能的影响.结果表明:当粉煤灰单掺掺量大于40%(质量分数)后,随着粉煤灰掺量的增大,自密实混凝土抗碳化能力迅速下降;粉煤灰与矿渣微粉复掺可显著缓和大掺量粉煤灰自密实混凝土抗碳化性能的下降.矿物掺合料对自密实混凝土抗碳化性能的影响存在正负效应.     

粉煤灰及沙漠砂对混凝土抗氯离子渗透性能影响

通过进行单掺粉煤灰、单掺沙漠砂、双掺粉煤灰和沙漠砂混凝土抗压强度、电通量和RCM试验,揭示沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对沙漠砂混凝土抗氯离子渗透性能和抗压强度的影响规律,分析电通量和氯离子扩散系数的相关性。研究表明:单掺粉煤灰混凝土抗氯离子渗透性能随着粉煤灰掺量增加而增强;单掺沙漠砂混凝土抗氯离子渗透性能随着沙漠砂替代率增加呈先增强后减弱趋势,沙漠砂替代率60%时混凝土抗氯离子渗透性能最好;粉煤灰掺量30%、沙漠砂替代率60%时,双掺粉煤灰和沙漠砂混凝土抗氯离子渗透性能最好;电通量和氯离子扩散系数相关性良好。     

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。     

粉煤灰与矿渣复合掺合料对混凝土强度影响

研究了单掺粉煤灰、磨细矿渣及它们复合后的复合掺合料对混凝土强度的影响。试验结果表明：单掺Ⅰ级粉煤灰及磨细矿渣混凝土的3d、7d强度低于未加掺合料的混凝土强度,并且随粉煤灰或磨细矿渣掺量的增加,强度降低幅度增加;28d时,单掺Ⅰ级粉煤灰及磨细矿渣混凝土的强度达到未加掺合料的混凝土强度,混凝土的后期强度持续增长。在相同掺量时,Ⅰ级粉煤灰,磨细矿渣复合掺合料混凝土的各龄期强度高于相同掺量Ⅰ级粉煤灰混凝土及磨细矿渣混凝土,磨细矿渣,Ⅰ级粉煤灰的合理比例为7：3。     

复合改性再生混凝土抗氯离子渗透性能

提出了粉煤灰和纳米SiO_2的复合改性方法,使用质量取代法,研究了粉煤灰和纳米SiO_2单掺及复掺对再生混凝土(RAC)抗氯离子渗透性能(84 d)的影响。结果表明,再生粗骨料全部取代天然粗骨料会显著降低抗氯离子渗透性能,84 d氯离子迁移系数和电通量分别提高了101.7%和89.1%;单掺SiO_2或粉煤灰时,随着取代率的提高抗氯离子渗透性能越好。复掺纳米SiO_2和粉煤灰能够产生叠加效应,显著提高RAC的抗氯离子渗透性能,其中复掺2%纳米SiO_2与30%粉煤灰时84 d氯离子迁移系数和电通量分别降低了72.3%和89.1%,甚至优于普通混凝土,并且相同掺量的纳米SiO_2对30%的粉煤灰改性效果更好。     

矿物料改性再生混凝土基本力学性能试验研究

为了研究矿物掺合料对再生混凝土早期抗压强度的影响,对16组256个粗骨料替代率为50%的双掺矿物料再生混凝土进行试验研究,分析了不同掺量下的粉煤灰和硅粉对再生混凝土早期抗压强度和抗压强度增长速率的影响,研究结果表明:单掺粉煤灰时,各龄期下抗压强度随掺量增加而减小;在粉煤灰和硅粉的掺量均为10%时,对于再生混凝土抗压强度提高较为明显,是普通再生混凝土的1.5倍。各矿物掺量下再生混凝土抗压强度增长速率整体呈先降后增的趋势,但粉煤灰掺量为30%再掺入硅粉掺量分别为15%、20%较其他掺量下的有所区别,在龄期14 d时呈现增长趋势。通过对混掺改性再生混凝土进行研究,为工程实际运用提供借鉴意义。