粉煤灰、硅灰对水泥胶砂性能影响的试验研究

研究了水胶比、粉煤灰掺量、硅灰掺量、粉煤灰与硅灰双掺对水泥净浆性能的影响．结果表明粉煤灰、硅灰双掺可克服单掺粉煤灰早期强度低的缺点，又可保证后期强度增长较快；还分析研究了双掺水泥胶砂中粉煤灰掺量对强度、流动度、干缩等性能的影响，当硅灰掺量5％．粉煤灰掺量为30％～40％时，其抗压、抗折、干缩性能均优于流动性接近的基准胶砂。     

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。     

矿物掺和料对水泥胶砂流动性和蒸压强度影响

采用硅灰、矿粉、粉煤灰等矿物掺和料等量替代水泥制备水泥砂浆,研究其对流动性和蒸压强度的影响。随着掺量的增加,水泥胶砂流动度分别表现为单调下降、先增加后降低和单调上升等不同的变化规律,过多矿粉对流动性的提高作用不利,但仍高于纯水泥的流动性;水泥胶砂强度分别表现为升高—大幅度降低—再回升、显著升高—适量降低、略有升高—逐步降低等不同的变化规律;其中强度最高的硅灰、矿粉和粉煤灰掺量分别为3%、15%和3%;硅灰掺量增至4%就会因流动性严重降低导致振实困难并且强度降至纯水泥强度以下,矿粉掺量增至40%的抗压强度仍高于纯水泥砂浆强度约10%;当粉煤灰掺量增至12%时,抗压强度已降至纯水泥砂浆强度以下;采用适当掺量的硅灰、矿粉、粉煤灰等矿物掺和料,可以增加蒸压预制混凝土桩的强度。     

矿物微粉对水泥基胶凝材料体系性能影响的研究

研究硅灰、超细矿粉、超细粉煤灰3种矿物微粉对水泥基胶凝材料体系性能的影响。通过单掺、双掺和三掺3种掺入方式,研究硅灰、超细矿粉、超细粉煤灰矿物微粉对水泥基胶凝材料体系胶砂流动度、胶砂强度及颗粒级配的变化规律。研究结果表明,双掺3%超细矿粉和10%超细粉煤灰,水泥基胶凝材料的性能最佳。     

石灰石粉与活性矿物掺合料的协同效应

针对石灰石粉与不同活性矿物掺合料协同效应的问题,分析石灰石粉分别与粉煤灰、矿渣、硅灰复掺对水泥胶砂抗折、抗压强度的影响,并采用XRD微观测试方法分析其机理。试验结果表明:石灰石粉与活性掺合料协同作用有助于提高水泥胶砂强度,石灰石粉掺量为10%、活性掺合料掺量为20%时强度最大;微观测试分析发现粉煤灰、矿渣与硅灰能促进石粉的水化反应,其水化产物为碳铝酸钙(Ca_4Al_2O_6·CO_3·11H_2O);石粉可以更好地激发活性掺合料的活性,为水化产物提供成核基底。     

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。     

高强度水泥基灌浆料基本力学性能正交试验研究

选用32. 5R复合硅酸盐水泥作为主要胶凝材料,通过正交试验,研究了水胶比、胶砂比、粉煤灰、硅灰、膨胀剂和减水剂对水泥基灌浆料基本力学性能的影响,涉及到的主要性能指标为灌浆料的初始和30min流动度、7d和28d抗压及抗折强度。试验结果表明:水胶比和胶砂比对水泥基灌浆料的综合性能影响最为显著,减水剂的影响作用较小;粉煤灰、硅灰对其流动度及28d强度影响较大;膨胀剂对其7d强度影响较大,尤其是抗折强度,对其他性能的影响不显著;以水泥基灌浆料28d高强度为目标,较大流动度为条件,得到优化的最佳因素水平组合为A2B2C1D3E2F2,即水胶比为0. 34、胶砂比为1∶1. 2、粉煤灰掺量为15%、硅灰掺量为8%、膨胀剂掺量为10%、减水剂掺量为1. 00%。     

石粉硅灰复掺对水泥胶砂流动性及强度的影响

本文研究了石粉、硅灰、石粉硅灰复掺对水泥胶砂流动性及强度的影响。结果表明:石粉活性较低,掺量控制在5%以下对胶砂强度影响不大;硅灰降低胶砂流动性,但能显著提高其后期强度,硅灰的最佳掺量为10%;石粉与硅灰复掺对胶砂流动性与强度存在互补作用,石粉能够提高胶砂流动性,硅灰能改善胶砂后期强度不足的问题,石粉最佳掺量为15%,硅灰最佳掺量为8%。     

煤气化渣微粉胶凝体系水化机理研究

通过胶砂强度、水化热及扫描电镜(SEM),对纯水泥、掺粉煤灰、掺煤气化渣微粉三种胶凝体系的水化机理进行研究,结果表明:在同水胶比、同掺量的条件下,掺煤气化渣微粉组胶砂跳桌流动度较小,早期强度高于粉煤灰组,后期强度低于粉煤灰组;掺煤气化渣微粉组的水化热温度与放热速率要高于粉煤灰组;对三种胶凝体系水化产物的微观形貌分析发现纯水泥组与粉煤灰组的水化产物相似,而掺煤气化渣微粉组3 d水化产物生成了大量结晶度较低的纤维状水化硅酸钙凝胶,28 d水化产物由结晶度较低的纤维状水化硅酸钙凝胶转化为结晶度较高的类似于硬硅钙石的针状晶体,使得胶砂强度随之增强。     

掺复合外加剂和粉煤灰 提高水泥胶砂强度的研究

本文讨论了掺加高效减水剂、早强剂和粉煤灰后水泥胶砂强度的变化。实验结果表明:掺加高效减水剂或(和)早强剂后水泥胶砂强度提高,再掺加适量粉煤灰能进一步提高水泥胶砂强度,尤其以后期强度明显,且随着粉煤灰比表面积增大,水泥胶砂强度越高。     

活性粉末混凝土材料性能与配制技术的试验研究

通过水泥相容性及抗压强度试验,确定了合适的减水剂和硅灰品种,考察了水胶比和硅灰掺量对胶凝材料流动性的影响,研究了水胶比、粉煤灰、硅灰、石英粉、纳米硅以及钢纤维掺量、养护制度对RPC流动性及抗压强度的影响规律.试验结果表明,采用适当比例的硅灰、粉煤灰和纳米硅,可以提高RPC的流动性及强度;RPC中加人缓凝剂,延缓了拌合物的凝结时间,提高了试件浇筑的密实度,从而提高了RPC的强度;特别是纳米硅的加入,明显改善了RPC的流动性,在蒸压养护制度下,得到了立方体抗压强度为167 MPa的活性粉末混凝土.     

粉煤灰、矿渣及硅灰对水泥胶砂流动性及早期强度的影响

本文在试验的基础上研究了矿物掺合料单掺和复掺时对水泥胶砂流动性及1d早期强度的影响。试验结果表明,与不掺掺合料的基准胶砂相比,矿物掺合料的使用可以提高胶砂的流动度,但同时极大地降低了胶砂的早期强度。与单掺粉燥灰的胶砂相比,多种矿物掺合料复掺可以提高胶砂的1d强度,但会降低胶砂的流动性。     

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。     

硅粉、粉煤灰作掺合料的C80高性能混凝土研究

研究了硅粉、粉煤灰掺量对混凝土强度与流动性的影响和硅粉、粉煤灰混凝土28d强度规律及混凝土的后期强度增长规律。采用P.O.42.5级普通硅酸盐水泥、中砂、5~25mm碎石及适量NF2-6缓凝高效减水剂,水胶比0.28,硅粉掺量5%,粉煤灰掺量5%~15%或硅粉掺量10%~15%,粉煤灰掺量5%~20%及水胶比0.31,硅粉掺量15%,粉煤灰掺量5%~10%时,可配制出C80高性能混凝土并且给出混凝土配合比参考公式。     

活性粉末混凝土配比试验研究

研究减水剂品种及成型技术对活性粉末混凝土（RPC）强度的影响,考察水胶比、粉煤灰、硅灰、石英粉以及钢纤维掺量对RPC的抗折、抗压强度及流动度的影响规律.结果表明,采用粉煤灰替代部分水泥,可以改善RPC的流动度及强度,在热水养护下,可配制出抗压强度超过200MPa的活性粉末混凝土.     

粉煤灰对磷酸盐水泥基修补材料性能的影响

研究粉煤灰对磷酸盐水泥基修补材料颜色、凝结时间、流动性、强度、粘结性能及收缩的影响。结果表明,适量粉煤灰可调整磷酸盐水泥颜色,延长磷酸盐水泥凝结时间及显著改善磷酸盐水泥基修补材料的流动性;在保持流动性不变的情况下,可以提高磷酸盐水泥基修补材料的强度;掺入8%粉煤灰还可提高界面粘结强度及减少修补材料的收缩。     

活性粉末混凝土配制技术的试验研究

首先研究了各种减水剂和配合比设计对活性粉末混凝土(RPC)性能的影响。试验对水胶比以及硅灰、粉煤灰、磨细石英粉和钢纤维等原材料的掺配比例对RPC的抗折强度、抗压强度和流动性的影响规律进行了研究。结果显示,掺入粉煤灰取代部分水泥用量,可较好地改善RPC的强度和工作性能。最后提出了一种通过热水养护,抗压强度可以超过200MPa的超高强混凝土。     

纳米SiO2超高强高流态混凝土及改性机理

通过正交试验提出纳米超高强高流态混凝土的胶凝材料配合比设计参数,并研究了纳米SiO_2的掺入对传统掺硅灰、粉煤灰超高强水泥基胶凝材料强度及工作性能的影响。在保证水胶比不变的条件下,开展了混凝土配合比试验,并研究了纳米SiO_2对混凝土抗压强度的影响及其微观机理。结果表明:超高强高流态混凝土中胶凝材料最优比例为:纳米SiO_2:硅灰:粉煤灰:水泥=1:8:20:71;在胶凝材料用量为600～1 000kg/m~3范围内,随着其掺量的增加,混凝土流动度不断增加,抗压强度先增大后减小,当其掺量为800kg/m~3时,抗压强度最大。分析认为,纳米SiO_2、硅灰与粉煤灰形成的三元多尺度堆积体系能优化粉体材料在混凝土中的微集料密实填充效应,纳米SiO_2的二次水化反应也有效改善了硬化水泥石的微观结构,并优化其形态分布,进一步增大其强度。     

隧道弃渣磨细火山灰对水泥水化及混凝土抗压强度的影响

本文将中国西南地区某隧道弃渣中的火山岩破碎、粉磨制成磨细火山灰（GVA）,通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）测试该火山灰的物理和化学性能,分析GVA对普通硅酸盐水泥水化、混凝土抗压强度及碳排放的影响。结果表明,GVA会延缓水泥水化进程,但延缓作用弱于同掺量粉煤灰（FA）;GVA替代水泥50%（质量）时,混凝土28d抗压强度下降38.8%,掺入3%～5%硅灰（SF）可明显提高混凝土抗压强度;GVA替代水泥降低了混凝土碳排放指数（CI）,建议掺量为20%。