超细矿渣高性能混凝土试验及水化研究

用超细矿渣粉等材料制备了Ｃ８０以上的高性能混凝土,并研究了超细矿渣水泥的水化。结果表明,超细矿渣粉不仅可提高新拌混凝土的工作性能,而且能大幅度提高水泥及混凝土的力学性能。研究还发现,超细矿渣的水化活性较高,在水泥水化早期就大量生成胶凝性水化产物,从而减少了水泥石中的Ｃａ（ＯＨ）２含量,改善水泥石及混凝土的微观结构。     

不掺硅粉的活性粉末混凝土配合比试验

在遵循活性粉末混凝土(RPC)基本配制原则的基础上,不掺入硅粉,采用超细水泥、普通水泥、掺合料(粒化高炉矿渣和粉煤灰)、砂、水、减水剂、钢纤维进行配合比试验。试验结果表明:不采用硅粉制备RPC是可行的;在制备RPC时,将超细水泥与适量掺合料混掺后,可以在保证材料强度和流动性的同时提高材料的经济性;用普通水泥取代大部分超细水泥后,材料的性能仍可保证,且更加经济。另外,研究了钢纤维掺量对材料性能(抗压、抗折、流动性及弯曲韧性)的影响规律。     

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。     

转炉钢渣对矿渣-硅酸盐水泥混合胶砂的收缩补偿效应

大掺量矿渣混凝土比硅酸盐水泥混凝土表现出更大的收缩,影响混凝土的耐久性.研究了转炉钢渣粉对矿渣粉-硅酸盐水泥混合胶砂硬化体收缩特性的影响.研究表明:转炉钢渣粉部分替代矿渣粉,可显著降低矿渣粉-水泥混合胶砂的收缩.钢矿复合掺合料中钢渣的掺量越高,掺合料对硅酸盐水泥的替代比例越高,收缩补偿效果愈好.当掺合料对水泥的替代比例为70%、掺合料中钢渣粉(比表面积576 m2/kg)掺量分别为20%和40%时,所制备胶砂的4 d和80 d干缩值比矿渣粉(比表面积565 m2.kg-1)-硅酸盐水泥混合胶砂分别降低18.9%,12.8%和36.5%,33.4%.     

特细砂矿渣高性能混凝土的研制

利用特细砂作为细骨料,超细矿渣作为掺合料,在水胶比为０．２８的条件下,配制出塌落度为２００ｍｍ,２８天抗压强度为８０ＭＰａ的高性能混凝土,并分析了该混凝土流动性及抗压强度与矿渣取代率的关系。     

超细矿物粉对C70混凝土性能的改善

研究了C70混凝土中掺加超细粉煤灰与超细矿渣后其工作性、抗压强度及抗渗性的改善,认为合理掺加超细粉煤灰与超细矿渣取代水泥,C70混凝土的工作性改善效果明显,而强度及抗渗性也明显提高.同时,它们的掺加降低了混凝土中水泥的用量,可作为绿色材料,有研究和工程利用的价值.     

超细矿物粉对C70混凝土性能的改善

研究了C70混凝土中掺加超细粉煤灰与超细矿渣后其工作性、抗压强度及抗渗性的改善,认为合理掺加超细粉煤灰与超细矿渣取代水泥,C70混凝土的工作性改善效果明显,而强度及抗渗性也明显提高.同时,它们的掺加降低了混凝土中水泥的用量,可作为绿色材料,有研究和工程利用的价值.     

量化分析珍珠岩粉在水泥基材料中的火山灰效应

为了量化地分析珍珠岩粉在水泥基材料中的火山灰效应，以判定珍珠岩磨细粉用作水泥基材料的掺合料之优劣，采用以抗压强度构成为基础的火山灰效应定量指标，研究其在水泥砂浆和混凝土中随珍珠岩粉掺量、细度及养护方式、龄期和配合比的变化特征．结果表明：经蒸压处理的混凝土即使珍珠岩粉掺量达到20％-60％(质量分数)其抗压强度也可与未掺的基准样品基本一致；对混凝土强度的绝对位而言掺合料的最佳掺量为15％(质量分数)，此时混凝土强度最高；其它火山灰效应参数如Ra、Rp、Cp在所讨论范围内大体随着掺量增加而提高．由此研判珍珠岩磨细粉可作为水泥基材料中替代水泥的辅助胶凝材料；同时反映一种掺合料在不同的水泥基材料或养护环境中火山灰效应的差异性，为选择使用掺合料提供最佳参数依据．     

特细砂矿渣高性能混凝土的研制

利用特细砂作为细骨料,超细矿渣作为掺合料,在水胶比为０．２８的条件下,配制出塌落度为２００ｍｍ、２８天抗压强度为８０ＭＰａ的高性能混凝土,并分析了该混凝土的流动性及抗压强度与矿渣取代率的关系     

大流动性轻集料混凝土研究

研究了粉煤灰、矿渣、硅灰掺合料对大流动性轻集料混凝土性能的影响。试验结果表明，掺合料单掺效果不及复掺；用堆积密度为503kg/m^3，筒压强度为3．08MPa的页岩陶粒，复合掺入20％的磨细粉煤灰和20％的磨细矿渣，可配制出塌落度267mm、扩展度650mm,28d强度为28．8MPa，表观密度为1804kg/m^3的免振捣大流动性轻集料混凝土；轻集料的物理力学对大流动性轻集料混凝土的性能有重要影响。     

矿物掺合料及硫酸钠对混凝土早期电导率的影响

目的研究混凝土中掺入粉煤灰、矿渣微粉及硫酸钠的电导率变化规律.方法利用电导率仪,测定混凝土从成型开始48h电导率的变化规律.结果硫酸钠的掺入使水泥混凝土电导率峰值滞后;随着粉煤灰、矿渣微粉掺量的增加,混凝土的电导率呈下降趋势;而加入硫酸钠后,粉煤灰电导率随掺量增加而增加,矿渣微粉电导率整体规律并无变化.结论电导率曲线表明了硫酸钠对普通水泥除具有缓凝作用外,还为其早强作用提供了新证据;矿物掺合料的活性低于水泥且矿渣微粉的活性高于粉煤灰,硫酸钠对粉煤灰及矿渣微粉具有较好的激发作用.     

基于电化学阻抗谱的矿物掺合料混凝土水泥水化过程研究

采用电化学阻抗谱方法对掺入粉煤灰或矿渣的混凝土水泥水化过程进行了研究,从不同龄期混凝土电化学阻抗谱的特征出发,分析了矿物掺合料对混凝土中水泥水化过程的电化学阻抗参数的影响,讨论了混凝土结构的变化与发展.研究表明:不同粉煤灰或矿渣掺量的混凝土电化学阻抗谱具有相同的变化趋势.在水化早期,随着矿物掺合料掺量的增大,阻抗参数sR、ctR和?减小,混凝土的总孔隙率增大,结构变疏松;水化后期,由于矿物掺合料的二次水化作用,阻抗参数sR、ctR和?逐渐增大,混凝土的总孔隙率减小,结构变密实,且随矿物掺合料掺量的增加混凝土细观结构的密实度越高.     

大掺量矿物掺合料混凝土的干燥收缩与数学模型

本文研究了矿物掺合料和膨胀剂对混凝土干燥收缩的影响。结果表明．在低水胶比等量取代55％水泥的情况下,单掺矿渣时混凝土的干燥收缩值最小,双掺矿渣和粉煤灰时混凝土干燥收缩值略有增加,复合掺加硅灰时将显著增大混凝土的干燥收缩,复合掺加膨胀剂有利于降低干燥收缩值。此外,建立了大掺量矿物掺合料混凝土干燥收缩的复合指数函数模型,该模型与实测值非常吻合。     

超细矿物掺合料在混凝土中应用的研究

进行了超细矿物掺合料应用于混凝土中的生产性试验研究和实际工程应用效果．结果表明，在混凝土中使用超细矿物掺合料15％～40％，混凝土强度不降低，若掺量合适，还可提高混凝土强度约15％，且具有改善混凝土流变性、提高抗渗性等作用．     

磨细矿渣配制高性能混凝土的试验研究

阐述利用磨细高炉矿渣并复合高效减水剂及少量有机及无机材料配制高性能混凝土的技术原理及技术特点。试验结果表明：磨细矿渣是配制高性能混凝土的一种优质掺合料，对混凝土可以起明显的增强、提高流动性、减小坍落度经时损失的作用。     

论碱矿渣水泥及混凝土的缓凝问题及缓凝方法

本文分析了缓凝问题对碱矿渣水泥及混凝土应用的影响；讨论了碱矿渣水泥的凝结特点及现有缓凝措施的适用性，认为捅用有效的缓凝剂才是解决该胶凝材料系统易于出现速凝现象的根本途径；有效缓凝剂作用机理及新型复合缓凝剂的研究仍是碱矿渣水泥及混凝土研究领域的重要课题。     

矿物掺合料对自密实混凝土抗氯离子渗透性的影响

耐久性是自密实混凝土（SCC）的重要性质。本文应用电通量法研究了掺粉煤灰、矿渣的SCC抗氯离子渗透性能,通过对单掺和复掺时SCC电通大小的分析发现：粉煤灰和矿渣都能改善SCC的抗氯离子渗透性能,矿渣提高SCC的抗氯离子渗透性能要优于粉煤灰,二者复掺对SCC抗氯离子渗透的复合叠加效应并不明显。其机理是粉煤灰和矿渣提高水泥石密实性,强化混凝土界面过渡区,粉煤灰、矿渣物理化学吸附作用能固结Cl-,降低Cl-渗透性。SCC中掺入掺合料能减少离析、避免泌水,达到自密实效果,粉煤灰对混凝土流动增大的作用效果要优于磨细矿渣的效果。掺合料复掺对自密实混凝土强度具有复合叠加效应,混凝土28 d强度等级可提高1～2级。     

掺合料对钢管混凝土柱承载性能的影响

为提高巷道底角大直径钻孔钢管混凝土联排桩基的稳定性,研究了混凝土中掺入掺合料超细粉煤灰、硅粉和钢纤维对钢管混凝土柱承载性能的影响。采用正交试验方法,对评价指标进行极差分析、方差分析和综合分析,并选出了掺合料的最优组合。结果表明:超细粉煤灰、硅粉和钢纤维三者组合能提高核心混凝土强度,当超细粉煤灰、硅粉和钢纤维掺量分别为20%、10%和1%时,核心混凝土强度最高。通过对钢管混凝土柱进行ANSYS数值模拟,验证了掺入掺合料后的钢管混凝土柱承载性能有较大提高。     

复掺矿物掺合料混凝土碳化深度预测模型

在深入分析水泥水化、矿物掺合料二次水化以及混凝土碳化机理的基础上,对混凝土碳化理论模型中的重要参数——完全碳化时单位体积混凝土吸收二氧化碳的量m0进行了分析,提出了以水胶比、胶凝材料用量、粉煤灰、矿渣、硅灰掺量等为主要参数的计算公式,建立了复掺矿物掺合料混凝土碳化深度预测模型,经验证模型计算值与试验结果吻合较好.     

混凝土材料的拓扑学特征及分形特征的评价

在分析比较了拓扑空间、分形空间以及拓扑维数、分形维数的基础上，用拓扑学和分形理论评价了混凝土材料的超细掺合料颗粒特征、粗集料表面特征、混凝土断裂表面和水泥石断裂表面特征以及混凝土孔隙显微结构等特征；研究表明对于超细硅灰、轻集料、卵石以及水泥石断裂表面可以用拓扑学的理论进行抽象化处理，对于超细粉煤灰、碎石、混凝土断裂表面以及孔隙显微结构等几何特征，采用分形理论是十分有效的，其分形维数大于它的拓扑维数，小于它的空间维数，符合相应的自然规律。