矿物掺和料对混凝土早期开裂的影响

针对高性能混凝土普遍存在的早期开裂问题,采用板式混凝土开裂架研究了掺硅灰、粉煤灰、矿渣粉对混凝土早期开裂的影响规律,同时测量了混凝土早期自收缩及在干燥条件下的总收缩。试验结果表明:掺硅灰对混凝土在干燥条件下的早期总收缩影响不大,但使混凝土早期开裂加重;掺粉煤灰使混凝土早期自收缩明显减小,而总收缩并不降低;掺矿渣粉使混凝土早期自收缩和总收缩都增大,而掺粉煤灰和矿渣粉均使混凝土早期抗裂性改善,且掺粉煤灰抗裂性优于矿渣粉。掺硅灰混凝土早期抗裂性差的主要原因是混凝土早期弹性模量增大,徐变和应力松弛能力降低;而掺矿渣粉或粉煤灰混凝土早期抗裂性改善的主要原因在于混凝土早期弹性模量减小、徐变和松弛能力提高。     

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。     

粉煤灰和矿渣粉对混凝土抗裂性影响的试验研究

该文分别研究了粉煤灰、矿渣粉和两者混和物对混凝土抗裂性的影响,共做了7组试块。研究结果表明:适量优质粉煤灰或适量矿渣粉或双掺掺合料的掺加有利于减缓混凝土早期干缩开裂现象的发生;但若继续增加,则对提高混凝土早期抗裂性不利。     

氧化石墨烯对碱矿渣胶结材浆体流变性能的影响

采用改进Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),使用旋转黏度计测试了掺GO新拌碱矿渣胶结材浆体(AASP)的剪切应力,并基于Herschel-Bulkley(H-B)模型计算了浆体的流变参数,分析了GO对碱矿渣胶结材浆体流变性能的影响.结果表明:GO降低了碱矿渣胶结材浆体的触变性能,提高了浆体的稳定性;GO掺量(质量分数,下同)由0.01%增至0.05%时,碱矿渣胶结材浆体的屈服应力和稠度系数增大、流动度降低、滞回环面积和流变性指数减小、浆体的触变性能降低;GO与矿渣粉颗粒通过化学键合作用生成絮凝结构,且随着GO掺量增加,絮凝结构的数量增多,浆体的流变性能发生变化;掺1.5%萘系减水剂(FDN)可将掺0.03%GO的碱矿渣胶结材浆体流动度由180mm提高到203mm,即掺加FDN可提高含GO碱矿渣胶结材浆体的流动性.     

矿粉混凝土早期抗裂性研究

采用平板法研究了矿粉对混凝土早期抗裂性的影响。试验结果表明：强度越高，其早期抗裂性越差，同水胶比情况下，矿粉取代水泥，可明显改善混凝土的早期抗裂性；掺量越高，改善效果越明显；在同标号(R28)情况下，掺加矿粉对混凝土早期抗裂性无不利影响；在高标号(R28为65～751MPa)、大掺量(≥35％)情况下，对早期抗裂性有一定改善效果；掺加超细矿粉(≥730m^2/kg)对混凝土早期抗裂性不利。     

矿渣粉大量替代水泥对高效减水剂作用的影响

对比了矿渣粉、Ⅱ级粉煤灰、沸石粉和硅灰等4种活性掺合料分别以不同比例等量替代水泥后对减水剂塑化效果和浆体流动度保持性的影响．试验结果表明，与其它3种掺合料相比，掺矿渣粉有助于增强减水剂塑化效果和改善浆体流动度保持性．对比矿渣粉与高效减水剂单掺和双掺情况下新拌混凝土的性能，表明矿渣粉还具有一定的辅助减水效应，且有助于降低混凝土的坍落度损失．另外，还对产生有关试验现象的机理进行了分析。     

磷渣对大掺量矿渣水泥水化性能的影响

通过试件的抗压强度和孔溶液pH值等宏观分析与试件的XRD图谱和TG-DTA曲线等微观分析相结合,研究磷渣掺量对大掺量矿渣水泥水化性能的影响,结果表明:试件抗压强度与孔溶液pH值随磷渣取代矿渣掺量增加而减小,掺入磷渣不利于HSC早期强度的发展,但对后期强度影响较小;磷渣的早期水化活性较低,浆体水化产物较少,早期水化反应随磷渣掺量的增加而减弱;90 d龄期时磷渣的活性得到较好发挥,浆体水化产物较多,后期水化反应随着磷渣掺量的适当增加而有所增强。建议磷渣在大掺量矿渣水泥中取代矿渣的最佳掺量约20%。     

钢纤维活性粉末混凝土流动性影响因素研究

通过测试不同配合比钢纤维活性粉末混凝土浆体的坍落扩展度,研究微硅粉、矿渣粉以及钢纤维掺量对浆体流动性的影响。试验结果表明:钢纤维活性粉末混凝土的浆体坍落扩展度随着微硅粉掺量的增加而降低,当微硅粉掺量低于6%时,其影响不明显;其坍落扩展度随着矿渣粉掺量的增加而增大,矿渣粉掺量为15%时坍落扩展度较未掺矿渣粉的RPC浆体提高9.2%;当钢纤维掺量为2.5%时,浆体的流动度达到理想状态。     

低水胶比下矿物掺合料对净浆流动性与流变性能的影响

研究了矿物掺合料种类及掺量对低水胶比水泥浆流动性以及流变性能的影响.试验结果表明:在低水胶比条件下,矿粉和粉煤灰可以有效提高浆体流动性,随着掺量的增加,流动度增大;而硅灰作用相反.掺30%矿渣可降低浆体的屈服应力与塑性黏度,改善浆体的流变性能;而掺10%硅灰增大了浆体屈服应力及塑性黏度.     

矿渣对粉煤灰–水泥复合浆体溶蚀性能的影响

为了在较短时间内获得矿渣对粉煤灰–水泥复合浆体溶蚀性能的影响规律,本文利用6M NH4Cl溶液,开展了不同矿渣掺量(10%和30%)下水泥净浆和20%粉煤灰–水泥复合浆体圆柱试件的加速溶蚀实验,通过酚酞滴定法、饱水–干燥称重法和扫描电镜(SEM/EDS)等测试,分析了加速溶蚀过程中矿渣掺量对各试件的溶蚀深度、孔隙率、微结构形貌及钙硅比等参数的影响。结果表明,各试件的溶蚀深度、孔隙率和钙硅比随矿渣掺量的增加而减小,且矿渣的掺入,可改善水泥或粉煤灰–水泥复合浆体的微结构,提高其微结构的密实性和C-S-H凝胶的稳定性,减缓粉煤灰–水泥复合浆体的钙溶蚀进程、减轻其钙溶蚀程度,提高了粉煤灰–水泥复合浆体的抗溶蚀性能。     

矿粉、高钙灰及脱硫石膏对水泥收缩性能的影响

研究了50.0%(质量分数,下同)矿粉和高钙粉煤灰等量替代水泥对水泥净浆早期自收缩性能的影响及水泥砂浆的长期干燥收缩性能和初始开裂敏感性.结果表明,在水泥-矿物材料体系中,自收缩与矿物材料的水化活性成正相关性,用50.0%的矿粉和高钙粉煤灰替代水泥后,水泥浆体的自收缩率随着矿物材料活性的降低而降低;硫酸盐激发材料既具有增加水化程度和提高化学收缩的作用,又具有增加AFt量和产生膨胀的作用,因而对水泥浆体的自收缩影响不大;掺50.0%矿粉及1.0%元明粉可显著提高干燥收缩;脱硫石膏和煅烧脱硫石膏按照一定比例复合能显著降低干燥收缩;初始开裂时间、自收缩与矿物材料水化活性的相关性较大,自收缩越高则其开裂敏感性越大,早强措施增加开裂风险;采用矿物材料尤其是采用低活性矿物材料替代水泥可使水泥水化减缓,自收缩和干燥收缩减少,开裂敏感性降低.     

An investigation into the properties of ternary and binary cement pastes containing glass powder

The properties of binary and ternary cement pastes containing glass powder (GP) were examined. Hydration at early age was evaluated using semi-adiabatic calorimetry and at late ages using non-evaporable water content and thermogravimetric analysis. The transport characteristic was assessed by measuring electrical resistivity. The binary paste with slag showed the highest hydration activity compared to the binary pastes with GP and fly ash (FA). The results indicated that the pozzolanic behavior of the binary paste with GP was less than that of the binary pastes with slag or FA at late ages. An increase in the electrical resistivity and compressive strength of the binary paste with GP compared to other modified pastes at late ages was observed. It was shown that GP tends to increase the drying shrinkage of the pastes. Ternary pastes containing GP did not exhibit synergistic enhancements compared to the respective binary pastes.     

首钢矿粉混凝土早期抗裂性试验研究

本文研究了掺加首铜矿粉对混凝土干燥收缩和早期抗裂性的影响。试验结果表明：(1)在同标号条件下。掺加矿粉增大了混凝土干燥收缩值,标号越高,增加幅度越大;(2)掺加比面积430m^2／kg的矿粉可以改善混凝土早期抗裂性：而掺加比面积520m^2／kg的矿粉混凝土抗裂性变差。     

萘系高效减水剂对砂浆早期变形性能影响的研究

高效减水剂是高性能水泥基材料不可缺少的组分．早期收缩开裂是导致水泥基材料劣化的根本原因。本文采用多通道椭圆环收缩开裂测试手段、自由收缩和强度试验综合评价了萘系高效减水剂对水泥砂浆早期收缩开裂和强度的影响。结果表明．掺萘系高效减水剂延长了砂浆初始开裂时间．从而降低了砂浆的开裂敏感性。且高浓型比普通型更能有效地降低砂浆开裂敏感性。掺萘系高效减水剂增大了砂浆自由收缩值．砂浆自由收缩值都随着UNF掺量的增大而增大．且在同等掺量条件下．掺高浓型UNF砂浆的自由收缩值要比掺普通型UNF的略大。在干燥养护条件下．普通型UNF比高浓型UNF更能有效地提高砂浆的28d强度。     

道路高性能混凝土耐久性研究与应用

从耐磨性、干缩、抗裂性等方面,研究了粉煤灰、矿渣两种矿物掺合料对道路高性能混凝土性能的影响,并初步探讨了其影响机理.研究结果表明:掺入质量分数为20%～40%粉煤灰和矿渣的道路高性能混凝土具有工作性好、后期强度高、耐磨、低收缩以及抗裂性好等特点.工地应用表明,用粉煤灰与矿渣复合双掺配制的道路高性能混凝土可显著改善路面的路用性能.     

Influence of activator on the strength and drying shrinkage of alkali-activated slag mortar

The development of new binders, as an alternative to traditional cement, by the alkaline activation of industrial by-products (i.e. ground granulated slag and fly ash) is an ongoing research topic in the scientific community [Puertas F, Amat T, Jimenez AF, Vazquez T. Mechanical and durable behaviour of alkaline cement mortars reinforced with polypropylene fibres. Cem Concr Res 2003;33(12): 2031–6]. The aim of this study was to investigate the feasibility of using and alkaline activated ground Turkish slag to produce a mortar without Portland cement (PC).Following the characterization of the slag, mortar specimens made with alkali-activated slag were prepared. Three different activators were used: liquid sodium silicate (LSS), sodium hydroxide (SH) and sodium carbonate (SC) at different sodium concentrations. Compressive and flexural tensile strength of alkali-activated slag mortar was measured at 7-days, 28-days and 3-months. Drying shrinkage of the mortar was measured up to 6-months. Setting times of the alkali-activated slag paste and PC paste were also measured.Setting times of LSS and SH activated slag pastes were found to be much slower than the setting time of PC paste. However, slag paste activated with SC showed similar setting properties to PC paste.LSS, SH and SC activated slag mortar developed 81, 29, and 36 MPa maximum compressive strengths, and 6.8, 3.8, and 5.3 MPa maximum flexural tensile strengths at 28-days. PC mortar developed 33 MPa compressive strength and 5.2 MPa flexural tensile strength. LSS and SH activated slag mortars were found to be more brittle than SC activated slag and PC mortars.Slag mortar made with LSS had a high drying shrinkage, up to six times that of PC mortar. Similarly, slag mortar made with SH had a shrinkage up to three times that of PC mortar. However, SC activated slag mortar had a lower or comparable shrinkage to PC mortar. Therefore, the use of SC as an activator for slag mortar is recommended, since it results in adequate strength, similar setting times to PC mortar and comparable or lower shrinkage.     

粉煤灰对水泥浆体自收缩和抗压强度的影响

设计组装了水泥浆体自收缩测量装置,进行了不同粉煤灰掺量和水胶比的水泥浆体自收缩和抗压强度测试,采用压汞测孔仪(MIP)、扫描电镜(SEM)等测试技术研究了粉煤灰对水泥浆体孔结构、产物形貌等微观结构的影响,并对其影响机理进行了分析.结果表明:粉煤灰能够有效抑制水泥浆体的早期自收缩,在7d前,其自收缩随着粉煤灰掺量的增加而...     

绿色高性能水工泵送混凝土试验研究

研究了由少量熟料、高掺量工业废弃物制备的高掺量废渣水泥配制绿色高性能水工混凝土的工作性能、力学性能、热学性能、变形性能、抗渗性能.结果表明：高掺量废渣水泥代替中热硅酸盐水泥配制绿色高性能泵送水工混凝土是切实可行的,它能够显著改善混凝土拌合物的和易性、降低混凝土的绝热温升值、增加早期和后期强度、提高抗渗性,并能降低开裂敏感性的危害,为混凝土的可持续发展以及绿色高性能混凝土的大规模推广应用指明了一条新途径.     

钢筋限制条件下水泥浆体的开裂敏感性研究

为探讨钢筋限制条件下不同配合比水泥浆体的开裂敏感性,测试了水泥浆体的抗拉强度;利用水泥浆体试件轴心处放置的钢筋对浆体所产生的限制收缩作用,连续测试出钢筋的应变值,并计算得到钢筋的应力值.在一定应力范围内,基于钢筋应力与包裹钢筋的水泥石受限收缩应力相等假定,比较了水泥浆体中受限收缩应力与抗拉强度的大小.结果发现,在一定水胶比mW/mB范围内,增加水胶比会降低水泥浆体的开裂敏感性;水胶比相同时,粉煤灰的掺加会显著降低水泥浆体的开裂敏感性.     

高性能混凝土早龄期自干燥收缩与浆体相对密度、骨料平均浆体厚度的关系

采用非接触式位移传感器对不同配合比的高性能混凝土从初凝到14d内的自干燥收缩进行量测,研究浆体相对密度、骨料平均浆体厚度对其自干燥收缩的影响.结果表明,随着浆体相对密度和骨料平均浆体厚度的增大,混凝土自干燥收缩越大,自干燥收缩与浆体相对密度之间存在较好的线性相关性,与骨料平均浆体厚度之间存在较好的对数关系.