矿物掺合料对轻集料混凝土性能影响研究

通过将不同掺量粉煤灰、矿渣粉及硅灰等量取代水泥制备成轻集料混凝土,然后分别测试坍落度和不同龄期抗压强度,探讨矿物掺合料对轻集料混凝土工作性能及力学性能的影响。结果表明:粉煤灰掺量控制在20%内能避免混凝土沁水离析,可有效提升了轻集料混凝土的工作性能和力学性能;轻集料混凝土的坍落度随着矿渣粉的增加呈先减后增,抗压强度随之先增后减,故低掺量矿渣粉等量取代水泥对轻集料混凝土的工作性能和力学性能提升效果更好;高掺量硅灰混凝土的后期抗压强度小于低掺量,制备硅灰轻集料混凝土的硅灰掺量建议控制在10%左右。     

基于正交试验的复合矿物胶凝材料掺合的混凝土强度与耐久性研究

为了揭示试验中绿色高性能混凝土的性能并得出最佳配合比方案应用于实际工程中,利用3因素3水平正交试验探究了不同水胶比、复合矿物掺合料不同掺量、砂率对混凝土性能影响。结果表明：水胶比对混凝土强度的影响最大,其次是复合矿物掺合料掺量,最后是砂率;其对应的条件依次分别是0.32、20%、40%,抗压强度可达64.8 MPa;新拌混凝土早期工作性变化趋势与正交试验结果一致,其影响能力大小依次为水胶比、复合矿物掺合料掺量、砂率;耐久性研究表明：水胶比、复合矿物掺合料、砂率可以优化硬化混凝土的匀质性和胶接性能,有利于混凝土强度及抗冻融循环剥蚀能力的提高。     

水胶比矿渣粉对混凝土力学性能影响的试验及机理研究

以不同配比的水胶比和矿渣粉掺量为影响因素,配制混凝土试件进行抗压强度正交试验,深入系统的研究其对高性能混凝土力学性能的影响。在此基础上,通过电镜观测,从微观机理角度对宏观性能进行分析解释。研究表明,混凝土的抗压强度均随着水化龄期的延长而增大。水化早期,掺有矿渣粉的高性能混凝土强度都较低;水化后期,矿渣粉活性效应发挥显著。在水胶比不变时,随着矿渣粉掺量的增加混凝土的强度是在逐渐降低的。使用42．5R普通水泥,控制水胶比在0．40—0．20,掺加矿渣粉,可配制出C45～C65的高性能混凝土。微观机理研究显示矿渣粉的存在使混凝土中孔隙减少,孔径变小,结构变密实,起到了很好的填充和微集料作用。     

不同水胶比下硅粉掺量对矿渣粉活性的影响

矿渣粉是现代混凝土矿物掺合料的重要组成部分,但由于加工工艺的限制,目前市场上大多数矿渣粉活性较低,达不到现代混凝土的使用要求,因而严重制约了矿渣粉的有效使用。本文主要利用矿渣粉活性指数分析法,探讨不同水胶比条件下、硅粉掺量对矿渣粉活性的影响。通过研究发现:在不同水胶比条件下,硅粉掺量对矿渣粉的活性影响不同。当水胶比为0.5,在矿渣粉中等量掺入8%硅粉时,矿渣粉活性最优;当水胶比为0.4,在矿渣粉中等量掺入6%硅粉时,矿渣粉活性最优;当水胶比为0.3,在矿渣粉中等量掺入2%硅粉时,矿渣粉活性最优。     

矿物掺合料对绿色高性能混凝土强度的影响

采用正交试验的方法,研究水胶比、硅灰、粉煤灰和石灰石粉掺量对GHPC(绿色高性能混凝土)强度的影响。研究结果表明,GHPC抗压强度的影响因素次序依次为水胶比、硅灰掺量、粉煤灰掺量及石灰石粉掺量。当水胶比为0.28、硅灰掺量为5%、粉煤灰掺量为20%、石灰石粉掺量为10%时,可配制满足抗压强度在C60~C80且绿色环保的GHPC。     

超高性能混凝土的制备

采用超低水胶比和高强度水泥常温养护制备超高性能混凝土,以水胶比、钢纤维的体积掺量为变化参数分析了其对超高性能混凝土抗压强度、抗折强度及拉伸性能的影响.研究结果表明:在最大密实度的情况下,混凝土的抗压强度随水胶比的增大而降低.本文钢纤维体积掺量2％,水胶比在0.12～0.22范围内,28d抗压强度随水胶比的增大先升高后降低,水胶比为0.18时,UHPC的抗压强度最大,达152.8 MPa;钢纤维体积掺量在1.7％ ～2.9％时,随掺量的增加,抗压强度、抗折强度均呈增大的趋势,在2.9％ ～3.5％时,抗压强度和抗折强度有下降的趋势,体积掺量为2.9％时,28 d抗压强度和抗折强度达到最大值,分别为153.5 MPa和37.1 MPa.综合经济性、施工性能、力学性能来看,2％为钢纤维最佳体积掺量.在最佳掺量下,拉伸应力达到峰值8.94 MPa时,拉伸应变达0.012％.     

钢渣水泥抹面砂浆性能研究

本文研究了钢渣、矿渣、石膏和粉煤灰对钢渣水泥抹面砂浆性能的影响。结果表明:钢渣水泥复合材料抗压强度和抗折强度随着钢渣掺量的增加而呈减小的趋势;矿渣(20%)复配改性钢渣水泥复合材料,28d最佳抗压强度和抗折强度(49.2MPa和6.8MPa)分别较未掺矿渣的提高了3.3%和16.2%;当脱硫石膏掺量在3%时,可提高钢渣-水泥-矿渣力学性能;当增塑剂掺量控制在0.4%,水泥抹灰砂浆施工性能较好,砂率在1:4时,钢渣水泥抹灰砂浆28d抗压强度可达到13.5MPa(满足M10等级要求),当砂率为1:5时,钢渣水泥抹灰砂浆28d抗压强度可达到7.5MPa(满足M5等级要求)。     

磨细矿渣高性能混凝土的试验研究

通过试验,研究了磨细矿渣和水泥用量以及材料配比对混凝土性能的影响。试验结果表明:水胶比是影响矿渣高性能混凝土强度的主要因素;矿渣等量取代水泥有一最佳值;硅粉和减水剂对矿渣高性能混凝土 28d抗压强度影响有一个较优掺量范围。     

新型混凝土用绿色复合胶凝材料的试验研究

掺入不同比例的粉煤灰、矿粉、天然矿物和活化剂配置C30混凝土(水胶比为0.49),测定了混凝土的坍落度以及7d、28d、60d的抗压强度.通过分析各C30混凝土的性能,确定了复合胶凝材料中粉煤灰的掺量为30%～50%,矿渣的掺量为30%～60%,天然矿物的掺量为5%～10%,活化剂的掺量为5%～10%.     

洞渣湿喷混凝土的制备与性能研究

研究了单方用水量、砂率以及矿物掺合料对洞渣湿喷混凝土(CSWSC)工作性能和力学性能的影响,得出CSWSC的最优配合比,并提出了CSWSC的制备方法;对比研究了掺加与未掺加粉煤灰及微珠的CSWSC的物理和力学性能差异;采用室内和小型湿喷试验对姑两隧道开挖所得的洞渣机制砂的各种性能指标,CSWSC拌合物的工作性能、回弹率和抗压强度进行了研究.结果表明,当粉煤灰掺量为20％,水胶比为0.45,砂率分别为50％、55％和60％时,CSWSC工作性能优异,初凝时间在2 min左右,终凝时间在5～8 min之间,回弹率约为10％,28 d试样抗压强度大于30 MPa.     

高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土制备及其性能研究

为了有效提高高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土的工作性能,将调整水胶比和砂率进行配制聚丙烯纤维体积掺量为0.5％的自密实混凝土并对其材料性能进行试验研究.研究表明:高掺量聚丙烯纤维的掺入对自密实混凝土的流动性有较大影响,适当调整水胶比和砂率可配制满足工作性能要求的高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土;水胶比的增大提高了高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土的扩展度,同时也提高了其离析的风险,降低了其抗压强度;砂率的增大对高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土的抗压强度基本没有影响,但可提高其拌合物的粘聚性.     

稻壳灰复合掺合料与纤维协同作用对地铁混凝土性能的影响

研究了稻壳灰、粉煤灰、矿渣复掺对地铁高性能混凝土力学性能的影响,通过正交实验确定了最佳配合比为：砂率40%,粉煤灰10%,矿渣10%,稻壳灰10%,最佳配合比组相较空白组强度提升了21.89%,为64.6 MPa。利用最佳配合比,研究玄武岩纤维的掺量对地铁混凝土力学性能和抗渗性能的影响,确定了当玄武岩纤维的体积掺量为0.1%时强度最佳,为66.6 MPa;抗渗效果最优,较空白组提升了55.67%。     

聚羧酸系减水剂对活性粉末混凝土性能的影响

研究聚羧酸系减水剂掺量对活性粉末混凝土性能的影响.试验采用单因素对照试验的方法进行活性粉末混凝土(RPC)配合比设计,测定其坍落度、流动度等工作性能,且将其在标准养护条件下分别养护7、28 d,测定其抗压强度.结果发现:当水胶比为0.25,聚羧酸系减水剂的掺量为1.14％时,活性粉末混凝土的工作性能与力学性能最佳.     

桥用C50自密实混凝土研究

针对桥梁混凝土对早期强度和弹性模量的特殊要求,以及优质矿物掺合料普遍缺乏的现状,采用理论计算和试验研究相结合的方式,通过降低水胶比和掺加高弹性模量矿物掺合料,优化胶凝材料总量、粉煤灰掺量和砂率等主要参数,使自密实混凝土性能达到桥用混凝土要求.桥用C50自密实混凝土各参数的优化结果为:水胶比0.32,砂率为45％,胶凝材料用量为530 kg/m3,粉煤灰掺量为30％.制备出的自密实混凝土其T500时间为11s,坍落扩展度为690 mm,7d强度为46.1 MPa,28 d强度为61.4 MPa,28 d弹性模量为36.6 GPa.     

废钢化玻璃微粉作矿物掺合料的试验研究

对不同掺量废钢化玻璃微粉的水泥净浆、胶砂试件及混凝土的力学性能进行了研究。结果表明:废弃钢化玻璃微粉具有火山灰活性,但其活性略低于粒化高炉矿渣,粉磨1 h的钢化玻璃微粉活性最好,达到76.5%。胶砂试件中废钢化玻璃微粉取代水泥的掺量不宜超过25%,掺量20%时,混凝土强度与不掺基准组相当,水泥胶砂试件120 d的抗压强度和抗折强度分别达到56.0 MPa和12.2 MPa,分别高于基准组1 2.2%、31.2%。     

矿渣粉对混凝土力学性能及工作性能的影响

用高标号水泥和提高水泥用量配置高强混凝土，对混凝土性能(如工作性，水化热、收缩性等)存在不良影响．为此进行了工业废弃渣——长治钢铁集团高炉水淬渣，作为活性矿物掺合料代替混凝土中部分水泥的应用研究，重点试验了矿渣细度和掺量对混凝土性能的影响。结果表明：矿渣粉细度和掺量对混凝土的坍落度、28d和60d强度均有较大影响，且细度影响程度明显大于掺量的影响。当矿渣细度不变时，矿渣掺量由10％增加到70％，混凝土28d强度最大可提高12MPa，混凝土60d强度最大可提高16MPa，混凝土坍落度可提高2倍左右；而当矿渣掺量不变时，矿渣细度由361m^2/kg增加到657m^2／kg，混凝土强度最大可提高19MPa，混凝土坍落度最高只提高0.5倍左右。根据该结果，并考虑矿粉的粉磨成本等因素，生产上可控制矿粉掺量在40％以上．细度在450～552m^2／kg之间。     

铁尾矿粉对混凝土性能的影响研究

将铁尾矿原粉和磨细铁尾矿粉与矿渣粉按照不同比例(分别为2:8、4:6和6:4)复掺配成矿物掺合料,并以30%、40%和50%的比例掺入混凝土中,研究其对不同水胶比(分别为0.3、0.4和0.5)混凝土流动性和抗压强度的影响。结果表明:无论矿物掺合料复掺比例及掺量多少,水胶比仍然是影响铁尾矿粉混凝土流动性和强度的主要因素,即随水胶比增大流动性提高,强度降低。铁尾矿粉和矿渣粉的复掺比例及矿物掺合料总量对流动性的影响取决于复掺后颗粒的搭配情况,当颗粒搭配合理时,即形成了较为紧密堆积,混凝土拌合物的流动性最好。由于铁尾矿粉活性低,所以其掺量增大,混凝土抗压强度呈现下降趋势。相比铁尾矿原粉,磨细铁尾矿粉有助于提高混凝土的抗压强度。     

聚丙烯粗纤维对泵送混凝土性能的影响及灰色关联分析

为研究聚丙烯粗纤维掺量、长径比对泵送混凝土和易性与力学性能的影响,在基准混凝土中加入不同掺量和长径比的聚丙烯粗纤维,开展聚丙烯粗纤维混凝土(CPFRC)坍落度、扩展度、抗压强度和劈裂抗拉强度试验,并基于灰色关联理论量化纤维掺量、长径比的增强效应。研究结果表明,聚丙烯粗纤维对泵送混凝土的坍落度、扩展度、抗压强度和劈裂抗拉强度影响显著。相比于基准混凝土,聚丙烯粗纤维掺量为3 kg/m³时,混凝土和易性表现最优,抗压强度的增强效应最好,坍落度与扩展度分别降低了1.41%和15.76%,7 d、14 d和28 d抗压强度分别增长了20.42%、14.96%和11.49%;聚丙烯粗纤维掺量为6 kg/m³时,混凝土劈裂抗拉强度的增强效果最为明显,7 d、14 d和28 d劈裂抗拉强度分别增长了27.46%、13.61%和15.92%。当聚丙烯粗纤维掺量为3 kg/m³,长径比为47.5时,混凝土的和易性与力学性能最优,长径比对和易性与力学性能的总关联度达到0.849。     

磷渣粉对机制砂混凝土性能影响研究

研究了不同掺量下磷渣粉对C30、C60强度等级机制砂混凝土的工作性与力学性能影响,并与同掺量的粉煤灰机制砂混凝土进行了比较。研究表明,磷渣粉具有一定的减水作用,能有效改善机制砂混凝土的工作性能,对高强度等级机制砂混凝土更为明显。掺入磷渣粉后,不同强度等级机制砂混凝土早期抗压强度均较基准混凝土低,且随着掺量增大,强度下降明显。各掺量下C30磷渣粉机制砂混凝土后期强度均较基准混凝土高,而C60混凝土后期强度与掺量有关。与同掺量粉煤灰混凝土相比,磷渣粉机制砂混凝土初始坍落度及各龄期抗压强度均较高。     

正交试验法在再生轻骨料混凝土配合比设计中的应用

利用碎砖为主的建筑垃圾与陶粒制备再生轻骨料混凝土,采用正交试验的方法对再生轻骨料混凝土的配合比进行研究,研究了水胶比,粉煤灰掺量、砂率,再生骨料掺量对混凝土抗压强度,强质比,坍落扩展度的影响规律及显著性。通过对试验结果分析,结果表明水胶比对混凝土的28d强度影响最大,其次粉煤灰掺量,再生骨料取代率,砂率的影响较小。对于扩展度的影响因素从大到小排序依次是:粉煤灰的掺量、水胶比、砂率、再生骨料的取代率。当粉煤灰的掺量30%左右,再生轻骨料混凝土的扩展度最高,和易性较好,混凝土的28d强度最高。碎砖颗粒的掺量40%的时候,使得混凝土的强度达到最高。