粉煤灰喷射混凝土的最优掺量研究

喷射混凝土是隧道衬砌处理中极为重要的材料之一,不同掺量粉煤灰的喷射混凝土研究对于隧道施工具有重要的意义。在其他条件相同的情况下,对不同掺量粉煤灰喷射混凝土进行力学试验,得出对应的的试验数值。结果表明,从抗压强度性能来看,掺量为6%的粉煤灰最优。     

大掺量粉煤灰混凝土耐久性研究

本文研究了粉煤灰掺量在40%～60%的大掺量粉煤灰混凝土的力学性能及若干耐久性性能。试验结果表明,添加了40%以上粉煤灰的混凝土仍有较好的强度,较好的抗氯离子渗透、抗硫酸盐侵蚀等性能,且具有较小的体积收缩率。同时,大掺量粉煤灰混凝土的后期强度增长对于混凝土的意义也不容忽视。     

粉煤灰在喷射混凝土中的应用

研究了粉煤灰在喷射混凝土中应用的可能性,讨论了在满足施工要求的前提下喷射混凝土中粉煤灰的掺量及其对凝结时间、抗压强度、抗硫酸盐腐蚀能力等的影响,得到了粉煤灰最高掺量为30%、调整水泥与速凝剂的比例可加快凝结时间、加入早强剂可提高喷射混凝土强度、粉煤灰可以提高喷射混凝土抗硫酸盐腐蚀能力等结论。     

粉煤灰掺量对自密实混凝土性能的影响

粉煤灰在自密实混凝土中的作用效果一直受到人们广泛关注。本文通过试验研究不同粉煤灰掺量下自密实混凝土坍落度、抗压强度及抗折强度的变化,提出了粉煤灰在自密实混凝土中的最佳掺量。试验结果显示:从坍落度方面考虑,粉煤灰的掺量应该在30%左右或大于30%为最佳。从强度方面考虑,粉煤灰的掺量最好在40%以下。本文的研究成果对粉煤灰在自密实混凝土中的应用有着深远的意义。     

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。     

粉煤灰掺量及纤维掺量对透水混凝土性能的影响研究

文中主要围绕粉煤灰掺量和纤维掺量对透水混凝土性能的影响展开研究。实验结果表明,粉煤灰掺量适量增加可以提高混凝土强度,降低混凝土透水性能。纤维掺量的增加可以明显提高透水混凝土的弯曲和抗拉性能,并且可以改善其动态力学性能和断裂特性。     

矿物添加剂对混凝土力学性能的影响

对掺加矿渣、粉煤灰、硅灰等矿物掺合料混凝土力学性能进行了研究。结果表明,单掺矿渣与硅灰能提高混凝土的保水性、黏聚性,但对于拌合物流动性的提高要比单掺粉煤灰的差。随着掺量的增加,单掺粉煤灰或矿渣的混凝土强度降低,单掺粉煤灰早期强度下降较大。双掺粉煤灰、矿渣混凝土,混凝土强度随着矿渣掺量的增加而降低;矿渣、粉煤灰掺量分别为30.5%、20.5%时,混凝土91 d的抗压强度要比基准混凝土的抗压强度高。在掺合料总量不小于61%时,AB组混凝土28、91 d的抗折强度和基准混凝土强度比较接近。其91 d强度甚至超过了基准混凝土。双掺粉煤灰、硅灰混凝土,当粉煤灰掺量不变时,单掺硅灰对提高混凝土强度比较显著。对于粉煤灰、矿渣、硅灰三掺的混凝土,与同等掺量的双掺组AB和AC相比,该组混凝土具有较高的抗压强度。     

大掺量粉煤灰混凝土性能研究

粉煤灰作为矿物掺合料已被广泛应用在混凝土中,其掺量一般为15%~25%。对于粉煤灰掺量超过50%的混凝土的工作性能、力学性能及耐久性研究较少。本文研究了50%、60%及70%三种掺量及三种高效减水剂掺量下的粉煤灰对混凝土工作性能、力学性能及耐久性的影响,结果表明粉煤灰掺量提高,有利于混凝土的后期抗压强度,但不利于混凝土的后期抗折强度、劈裂抗拉强度和耐磨性。     

宁夏盐渍地区抗侵蚀混凝土试验研究

配制了"双掺"粉煤灰混凝土,粉煤灰取代水泥量分别为30%,40%,50%,60%,针对宁夏盐渍地区的水质状况,进行了"双掺"粉煤灰混凝土抗硫酸盐侵蚀试验.试验结果表明:粉煤灰取代部分水泥能够改善混凝土抗硫酸盐侵蚀性能;基于宁夏水质,混凝土中粉煤灰取代水泥量可达60%;本研究所配制的粉煤灰混凝土的强度均能满足一般混凝土结构工程要求.     

粉煤灰对高性能混凝土强度和电通量的影响

通过混凝土中不同掺量粉煤灰取代胶凝材料的试验,7 d,28 d和56 d的强度表明了粉煤灰活性效应的时间段,以及56 d强度最大值时的粉煤灰最佳掺量;56 d电通量最小值时粉煤灰的最佳掺量,为高性能混凝土配合比的选配提供了试验依据。     

喷射混凝土力学性能、渗透性及耐久性试验研究

试验以采用喷射混凝土单层衬砌结构隧道工程为背景,对不同水胶比、粉煤灰掺量及钢纤维掺量喷射混凝土力学性能、渗透性能进行研究。结果表明 ,喷射混凝土具有高早龄期强度,当养护龄期大于1d时,喷射混凝土强度小于普通混凝土且差值逐渐增大。随着水胶比增大和钢纤维掺量降低,喷射混凝土 强度及渗透性降低;随着粉煤灰掺量增大,喷射混凝土抗压强度先增大后减小,渗透性先减小后增大,劈裂抗拉强度持续增大。同时,对喷射混凝土碳化、 冻融、硫酸盐侵蚀及氯离子侵蚀耐久性能进行研究,并与同配合比普通混凝土进行对比。而后,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热分析及压 汞测孔法(MIP)对侵蚀后喷射混凝土微观结构、侵蚀产物及孔结构进行分析,研究喷射混凝土与普通混凝土耐久性能差异及机理。结果表明：喷射混凝土碳 化、冻融及硫酸盐侵蚀耐久性能优于普通混凝土,但抗氯离子侵蚀性能较普通混凝土弱。钢纤维的加入使喷射混凝土耐久性能提高,但对抗氯离子侵蚀性能 提升不明显。     

Effects of fibers on expansive shotcrete mixtures consisting of calcium sulfoaluminate cement,ordinary Portland cement,and calcium sulfate

The mining industry often uses shotcrete for ground stabilization. However, cracking within shotcrete is commonly observed, which delays production schedules and increases maintenance costs. A possible crack reduction method is using expansive shotcrete mixture consisting of calcium sulfoaluminate cement (CSA), ordinary Portland cement (OPC), and calcium sulfate (CS) to reduce shrinkage. Furthermore, fibers can be added to the mixture to restrain expansion and impede cracking. The objective of this paper is to study the effects of nylon fiber, glass fiber, and steel fiber on an expansive shotcrete mixture that can better resist cracking. In this study, parameters such as density, water absorption, volume of permeable voids, unconfined compressive strength (UCS), splitting tensile strength (STS), and volume change of fiber-added expansive mixtures were determined at different time periods (i.e. the strengths on the 28th day, and the volume changes on the 1st, 7th, 14th, 21st, and 28th days). The results show that addition of fibers can improve mixture durability, in the form of decreased water absorption and reduced permeable pore space content. Moreover, the expansion of the CSA-OPC-CS mixture was restrained up to 50% by glass fiber, up to 43% by nylon fiber, and up to 28% by steel fiber. The results show that the STS was improved by 57% with glass fiber addition, 43% with steel fiber addition, and 38% with nylon fiber addition. The UCS was also increased by 31% after steel fiber addition, 26% after nylon fiber addition, and 16% after glass fiber addition. These results suggest that fiber additions to the expansive shotcrete mixtures can improve durability and strengths while controlling expansion.     

Quality evaluation of shotcrete by acoustic emission

Shotcrete is known to have high strength, good durability and limitless shape possibility, and is normally applied to repair and restoration of concrete structure and often employed for ground support. In order to improve the placement and the strength of shotcrete, fly ash is mixed. In order to investigate the quality of hardened shotcrete with fly ash, acoustic emission (AE) technique is applied. After detecting AE date, Damage Estimation of Concrete by Acoustic Emission Technique (DeCAT) and a normalized AE activity are taken into consideration. It is found that the compressive strength of shotcrete with fly ash of class 1 is higher than that of shotcrete with ordinal Portland cement. Relative damages estimated by DeCAT show the improvement of quality of shotcrete with fly ash of class 1. Distribution on the normalized AE activity derives a clear deference between shotcrete and ordinary concrete.     

粉煤灰深度处理二级出水中磷的实验研究

为了探索除磷的优良吸附材料和新方法,本实验对粉煤灰与PFS联用、碱改性粉煤灰处理二级出水中的磷进行了实验研究,结果表明：粉煤灰与PFS联用处理3 mg/L的含磷模拟废水去除率可达72%,两者联用可使吸附与混凝发挥协同作用,强化处理效果;而用2 mol/L的氢氧化钠碱改性粉煤灰后,当投加改性粉煤灰8 g,以30 r/min的转速搅拌5 min时,对含磷模拟废水的去除率可达90%,碱改性后,粉煤灰在发挥其吸附作用的同时,与磷酸根离子产生羟磷灰石化学沉淀,强化了除磷效果,且可实现泥水分离。比较分析上述2种方法,碱改性粉煤灰既能有效除磷又能实现泥水分离,且药剂成本较低,工艺简单,值得推广应用。     

加筋粉煤灰的工程力学性质试验研究

通过含钙量较高的粉煤灰与普通粉煤灰混合,进行了相关的工程力学性质试验,试验结果表明：粉煤灰混合料的最优含水率、最大干密度与高钙粉煤灰的掺加比例线性相关;粉煤灰混合料的无侧限抗压强度能够满足路基工程的要求,且具有一定的抗拉能力;养生后土工网对粉煤灰的内摩阻力迅速增大,界面处的似摩擦系数增大。     

原状粉煤灰-铁尾矿泡沫混凝土的性能研究

采用Design-Expert软件研究了原状粉煤灰及铁尾矿砂对泡沫混凝土干密度、吸水率及抗压强度的影响,并观察了泡沫混凝土断面的细观结构。结果表明:原状粉煤灰掺量的增加会使泡沫混凝土的干密度和吸水率降低,当原状粉煤灰掺量占胶凝材料的40%时,泡沫混凝土的抗压强度最高;固定粉煤灰掺量为40%,铁尾矿砂掺量在0~50%范围内增加会使泡沫混凝土的干密度和抗压强度增加,吸水率降低;当原状粉煤灰掺量<40%时,原状粉煤灰掺量越多,泡沫混凝土内部的气泡越稳定;铁尾矿砂掺量的增加可使泡沫混凝土的孔径减小,密实度增加。     

微珠粉煤灰在超高性能混凝土中的应用

通过微珠粉煤灰与普通粉煤灰物化性能比较,以及对掺加微珠粉煤灰混凝土的出机状态、拌合物工作性及硬化后耐久性进行检测,结果证明:微珠粉煤灰粒径小、活性高、减水性好、填充性佳且需水量很小,是超高性能混凝土中的重要组分,可显著提高混凝土的流动性,大大降低超高性能混凝土的粘度,减小混凝土泵送阻力,适宜在超高层高强高性能混凝土中推广应用。     

深基坑桩喷射混凝土支护破坏与防治

探讨了寒冷地区桩锚支护的桩间土喷锚支护破坏原因及防治措施。并结合工程实例对纤维+粉煤灰喷射混凝土的增阻裂效果进行试验分析,试验证明这种双掺喷射混凝土支护形式是可行的,效果是明显的。     

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。