低等级湿排粉煤灰在中低强度混凝土中的应用研究

以生石灰、生石膏为激发剂,采用化学激发、水热激发与机械磨细相结合的高效复合活化技术对低等级湿排粉煤灰进行活化处理,可得到高活性粉煤灰掺合料。以活化粉煤灰为掺合料,并掺入高效减水剂,可配制出高掺量粉煤灰C20～C40中低强度混凝土。粉煤灰超代系数为1.2～1.3,取代水泥率可达到40%～50%,试样7d抗压强度与基准混凝土相当,28d与60d抗压强度达到或超过基准混凝土。     

低等级湿排粉煤灰在混凝土中的应用

采用对粉煤灰进行活性激发与机械磨细相结合的高效复合活化技术对低等级湿排粉煤灰进行活化处理,可得到高活性粉煤灰掺合料。以活化粉煤灰为掺合料,以熟石灰、生石膏为激发剂,并掺入高效减水剂,可配制出高掺量粉煤灰C 20~C 50混凝土。粉煤灰超代系数为1.2~1.3,取代水泥率可达到40%~50%,试样7 d抗压强度与基准混凝土相当或略低,28 d与60 d抗压强度达到或超过基准混凝土。     

活化煤渣粉掺量对再生混凝土性能的影响

为研究活化煤渣粉作矿物掺合料的可能性,分别研究了活化煤渣粉和粉煤灰掺量对再生混凝土性能的影响,并用SEM对活化煤渣粉与再生骨料的界面进行了微观分析。试验结果表明:再生混凝土的抗压强度随着活化煤渣粉掺量的增加先增加而后降低,当活化煤渣粉掺量为30%时,其28 d抗压强度为基准配合比的130%。掺加粉煤灰时也有相似的规律,但其抗压强度为基准配合比的120%。煤渣粉与再生骨料界面有大量的硅酸钙晶体,增加了再生混凝土的抗压强度。因此,活化煤渣粉可作为再生混凝土的矿物掺合料。     

活化掺合料混凝土的研究

从提高混凝土中掺合料用量及有效性出发，对页岩灰、粉煤灰、矿渣、磷渣、天然沸石、粉石英等进行了配比及活化处理，用活化掺合料代替１０％～４０％水泥的不同配合比混凝土的抗压强度和坍落度．与基准混凝土比较，活化掺合料混凝土的坍落度变化不大，早期强度较低，后期强度较高；在应用５５５Ｒ硅酸盐水泥和总胶凝材料量５００ｋｇ／ｍ３条件下，以此系列活化掺合料可制得２８ｄ抗压强度５０～８０ＭＰａ，坍落度３～２２ｃｍ的混凝土．     

粉煤灰掺量对常用预拌混凝土抗碳化能力的影响

经加速碳化和抗压强度试验,研究了C30混凝土抗碳化能力和抗压强度与粉煤灰掺量及养护条件的变化规律.在标准养护条件下,使用42.5级普通水泥、水灰比0.55和粉煤灰掺量不大于30%时,掺粉煤灰的C30混凝土抗碳化能力能满足重要和一般建筑物抗碳化设计使用年限50～100年的要求,且抗压强度降幅小于10%.但在保湿养护仅1d后置于空气中养护到28d条件下,不掺粉煤灰的基准混凝土碳化深度已达到35mm;与基准试样相比,粉煤灰掺量为30%、40%和50%的混凝土碳化深度分别增加了17%、31%和85%,已不能满足一般建筑物抗碳化设计使用年限50年的要求.由此得出,控制粉煤灰掺量和早期充分保湿养护是确保粉煤灰混凝土抗碳化耐久性和强度的必要条件.     

矿物掺合料与增效剂对混凝土的力学性能影响试验研究

为研究矿物掺合料与增效剂对混凝土力学性能的影响,设计了C30和C40两种强度等级的20个配合比及基准对照组配合比,每个强度等级又设计了3组单掺CTF混凝土增效剂时水泥用量分别减少7%、10%、15%的配合比,复掺时粉煤灰掺量分别为15%、20%、25%,硅灰掺量为6%和9%,CTF混凝土增效剂掺量为10%,通过测试试块在7d、28d、60d的抗压强度,研究其抗压强度随龄期的变化规律。结果表明,CTF混凝土增效剂单掺时水泥减少量为10%～15%的情况下,增效剂的增效效果最明显,且此时CTF混凝土增效剂对混凝土抗压强度也有很大的提高,当粉煤灰、硅灰以及CTF混凝土增效剂复掺时,试块抗压强度值高于基准组试块,此时粉煤灰最佳掺量为20%左右,硅灰掺量为6%左右,且复掺时由于增效剂的作用以及粉煤灰和硅灰的替代,节约了大量的水泥。     

高性能海工混凝土的氯离子渗透性研究

配制了基准混凝土、掺加40%粉煤灰混凝土、用矿渣粉分别取代1/4和1/3粉煤灰的复合矿物质掺合料混凝土,其28 d强度除粉煤灰混凝土外均达到基准混凝土的试配强度.采用自然浸透法将上述混凝土试件标养7 d后浸泡于海水中,7个月后取出测定不同深度Cl-含量,得出了混凝土的Cl-扩散系数和混凝土不同深度的Cl-含量拟合曲线.各种混凝土的电通量均小于500C.     

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。     

矿物掺合料的颗粒级配对混凝土强度的影响(Ⅱ)——矿物掺合料级配优化对混凝土强度的影响

通过粗细不同的粉煤灰、钢渣和矿渣按5:3:2(质量比)混合并以之替代50%水泥制备混凝土并对其进行性能研究.表明粉煤灰、钢渣和矿渣之间存在着一个最佳的颗粒级配体系.通过3种矿物掺合料级配复合,可以将粉煤灰、钢渣等低活性工业废渣高比例引入混凝土的制备过程中,同时使混凝土的早期强度特别是7d抗压强度显著提高,使含50%矿物掺合料的混凝土达到C40强度等级.另外,由于矿物掺合料的级配优化使混凝土的密实度明显提高,混凝土浆体中有害孔的数量明显减少,混凝土的孔结构因此得到改善.     

陶瓷粉对中低标号混凝土工作性及强度影响

以陶瓷抛光砖在研磨抛光过程中收集的陶瓷微粉作为一种新型混凝土矿物掺合料,研究了同等掺量下陶瓷粉和粉煤灰的混凝土工作性能与3~90d的抗压强度增长规律。试验表明:掺陶瓷粉的混凝土表现出优良的粘聚性,混凝土3~28d抗压强度增长幅度与同等掺量下粉煤灰混凝土基本一致;对于C20和C25混凝土,28~90d强度增长粉煤灰比陶瓷粉略高;对于C30和C35混凝土,28~90d强度增长粉煤灰与陶瓷粉基本一致。结合陶瓷粉和粉煤灰的特点,对双掺陶瓷粉-粉煤灰的C30混凝土配合比进行优化设计,当陶瓷粉与粉煤灰比例为1:3时,混凝土工作性最佳,28d强度达到35.7MPa,28~90d增幅达到27%。     

粉煤灰对商品混凝土性能影响研究

粉煤灰作为混凝土胶凝材料中最主要的矿物掺合料,对商混凝土配合比设计优化有很大影响。本文通过使用两组水泥进行了粉煤灰掺量为0%、10%、20%、30%、40%及50%胶砂抗压强度、胶砂抗折强度与C30混凝土试件抗压强度的试验。得出结论:随着粉煤灰掺量的增加,商品混凝土的早期抗压强度发展缓慢;对于商品混凝土而言,当粉煤灰掺量为30%时,其各项性能达到最优。     

多掺矿物掺合料再生混凝土力学性能研究

通过测试再生混凝土坍落度、立方体抗压强度及劈裂抗拉强度,并对再生混凝土微观形貌、矿物组成进行分析,探究矿物掺合料种类及掺量对再生混凝土力学性能的影响。研究结果表明：将粉煤灰分别与矿渣、硅灰、偏高岭土组合使用能够明显改善再生混凝土和易性;单掺矿物掺合料中,偏高岭土能显著提升再生混凝土力学性能,相较于基准组,养护龄期90 d时,抗压强度和劈拉强度分别提升24.0%和11.0%;复掺矿物掺合料中,粉煤灰-偏高岭土对混凝土的劈拉强度提升效果突出,劈拉强度提升14.0%,抗压强度提升6.5%;三掺矿物掺合料中,粉煤灰-硅灰-偏高岭土对再生混凝土的劈拉强度提升较好,劈拉强度提升9.8%,抗压强度提升4.6%;粉煤灰-矿渣-硅灰-偏高岭土四掺再生混凝土力学性能表现良好,抗压强度最高提升18.4%,劈拉强度最高提升15.5%。     

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.     

矿物掺合料对粉煤灰陶粒混凝土抗压强度的影响

利用磨细粉煤灰、磨细矿渣和硅灰作为矿物掺合料,研究了各种矿物掺合料对粉煤灰陶粒混凝土抗压强度的影响。结果表明:单掺矿物掺合料的粉煤灰陶粒混凝土的28d抗压强度顺序是:硅灰矿渣粉煤灰;复掺矿物掺合料的粉煤灰陶粒混凝土的28d抗压强度顺序是:硅灰+矿渣硅灰+粉煤灰矿渣+粉煤灰。在此基础上,着重分析了各种矿物掺合料对粉煤灰陶粒混凝土抗压强度的影响机理和粉煤灰陶粒混凝土棱柱体抗压强度和立方体抗压强度的关系。     

湿排粉煤灰对混凝土性能的影响

通过实验室模拟研究不同 湿法存放时间(1~60个月)的2种低钙粉煤灰的形貌、粒径和用于混凝土掺合料的性能变化。粉煤灰湿排后颗粒变粗，颗粒表面出现侵蚀，但颗粒形貌基本保持不变；湿排粉煤灰矿物减水效应明显降低，掺量为20%~40%的湿排粉煤灰混凝土坍落度比原状粉煤灰混凝土减少约20~40 mm；掺加湿排粉煤灰的混凝土与外加剂适应性、抗渗和抗碳化无明显变化，坍落度经时损失有所降低；湿法存放3个月的粉煤灰掺量20%时混凝土28 d和56 d抗压强度比原状粉煤灰混凝土分别下降5.8%和3.7%，但掺量为20％的湿法存放36个月粉煤灰混凝土抗压强度比仍可以达到85％，湿法存放时间为3 a和5 a的粉煤灰混凝土强度无明显差别。研究结果表明，湿排低钙粉煤灰可以用作为混凝土掺合料。     

复合纳米材料对混凝土及水泥砂浆性能的影响

研究加入不同比例复合纳米材料、掺30%～40%四掺复合掺合料的胶砂和C40级混凝土的性能,经复配C40级混凝土试块的抗氯离子和硫酸盐侵蚀试验、复配净浆试块的扫描电镜(SEM)和差示扫描量热(DSC)分析表明:相对于基准C40级混凝土,掺入复合掺合料和复合纳米材料配制的C40级混凝士的流动性和抗硫酸盐、氯离子侵蚀的能力均有所增强,其抗压强度提高约20%;复合纳米材料掺入减水剂用于混凝土的效果优于掺入复合掺合料用于混凝土,复合纳米材料掺入减水剂中可以很好地解决纳米材料易于团聚的问题,掺入量为减水剂质量的0.5%～1.0%.     

高性能混凝土早期抗裂与性能研究(二)

(接2007年第12期) 表5的结果表明,矿渣和粉煤灰掺量各为10 %时,C 40高性能混凝土7 d相对氯离子渗透系数小于其他掺合料掺量下的同水胶比的混凝土.因此,确定C 40纤维高性能混凝土的掺合料掺量为矿渣和粉煤灰各替代10 %的水泥用量.     

掺合料及普通混凝土抗压强度随龄期变化规律试验研究

研究了普通混凝土,粉煤灰混凝土,双掺粉煤灰矿渣混凝土以及三掺粉煤灰、矿渣、硅灰混凝土抗压强度随龄期的变化规律,定量分析了矿物掺合料对混凝土抗压强度的影响.试验结果表明:水胶比对混凝土抗压强度影响显著;掺加矿物掺合料之后,混凝土早期抗压强度有所降低,但通过合理配合比的设计,矿物掺合料混凝土的后期强度可以达到较高的水平,此外,矿物掺合料的合理应用可以改善混凝土性能.     

粉煤灰对LC15全轻混凝土性能及浆体流变性影响研究

研究了不同粉煤灰掺量(10%～40%)对LC15级全轻混凝土工作性、干表观密度、抗压强度及其浆体流变性能的影响。试验结果表明:粉煤灰可有效提高轻骨料混凝土的工作性,但在低掺量时易引起轻骨料混凝土黏聚性及扩展度的下降;掺入粉煤灰可显著降低轻骨料混凝土的干表观密度,当掺量超过10%时会降低其28 d抗压强度,但在20%掺量条件下,56 d抗压强度保持与基准组相当;掺入粉煤灰使轻骨料混凝土浆体屈服应力及塑性黏度下降,其中,塑性黏度下降可能是造成轻骨料混凝土黏聚性下降的原因之一。     

高性能混凝土配合比设计及其性能试验研究

本文利用粉煤灰、高效减水剂、引气剂配制出了C40P12高性能混凝土。当粉煤灰掺量为15%,高效减水剂掺量为2.0%,引气剂为0.035%,抗压强度等级达到C40,抗渗性能达到P14,1m3混凝土节省水泥约70kg。本课题即C40P12高性能混凝土的配制试验,为今后高性能混凝土在实际中的应用打下良好的基础。