矿物掺合料对高性能混凝土自收缩影响及计算模型研究

为研究矿物掺合料对高性能混凝土自收缩的影响及其计算模型,采用混凝土自收缩无接触自动测试装置进行粉煤灰掺量及品质、粉煤灰与偏高岭土复掺及粉煤灰与矿渣复掺对高性能混凝土自收缩性能的影响。研究结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,高性能混凝土的自收缩值随之下降;在同掺量下,提高粉煤灰的品质可降低高性能混凝土的自收缩值。在粉煤灰高性能混凝土中复掺偏高岭土会增大其自收缩值;粉煤灰与矿渣复掺可进一步降低高性能混凝土的自收缩值,且在复掺比例为1∶1时最佳。通过对现有混凝土自收缩计算模型与试验数据对比分析,提出高性能混凝土自收缩计算模型,该模型计算结果与试验结果吻合良好。     

矿物掺合料对轻质高强混凝土性能的影响

研究了粉煤灰、矿渣和硅灰掺合料对大流动性高强轻集料混凝土性能影响.测试结果表明：在单掺情况下,矿渣和硅灰能有效地提高拌合物的粘聚性,从而改善了混凝土早期和后期强度,但对拌合物流动性有一定影响,掺加粉煤灰能有效提高流动性,但产生泌水对拌合物匀质性有不良影响.综合流动性和强度改善效果,复合掺加矿渣和粉煤灰对配制大流动性高强轻集料混凝土效果最佳.     

多种矿物掺合料复合使用配制高强高性能混凝土

不同的矿物掺和料,其特征性能各有长短,各种掺合料可以单独掺入.此外,根据一些专家学者提出超叠加理论,笔者认为最好的方法是:用几种矿物掺合料复合在一起掺加到混凝土拌合物,利用各种不同粒径的掺合料互相紧密填充的物理效应,来达到取长补短的目的,从而配制出高强高性能的预拌混凝土.     

矿物掺合料对混凝土碳化深度的影响

通过建立混凝土碳化深度理论模型,研究了混凝土用粉煤灰、矿渣粉、钢渣粉掺合料的量值变化对混凝土碳化深度的影响,并综合考虑环境温度、相对湿度、CO2浓度、混凝土水胶比等因素,提出了控制混凝土碳化深度发展的有效途径。     

矿物掺合料对混凝土塑性收缩裂缝的影响

针对高胶凝材料用量泵送混凝土早期塑性收缩开裂现象普遍存在并导致混凝土结构耐久性衰减的问题,进行了掺合料对混凝土早期塑性开裂的影响效果比对试验,研究了花岗岩石粉、粉煤灰对混凝土工作性、抗压强度、早期塑性抗裂性能的影响规律,结果表明:掺合料品种、掺量对混凝土早期塑性开裂性能影响差异显著,15%~20%掺量的粉煤灰或15%掺量的花岗岩石粉能有效降低混凝土早期开裂风险。     

复合矿物掺合料混凝土力学性能的试验研究

对掺加不同矿物掺合料的混凝土在不同龄期下的力学性能进行了试验研究,研究了掺合料品种和掺量对混凝土力学性能的影响.试验结果表明:矿粉、粉煤灰和硅灰等矿物掺合料的掺人对混凝土性能有一定的影响,但其作用未必为正效应.在单掺情况下,矿渣和硅灰能有效地提高拌合物的黏聚性,从而改善混凝土强度,但对拌合物流动性有一定影响;掺加粉煤灰能有效提高混凝土的流动性,但产生泌水对拌合物匀质性有不良影响,而且由于粉煤灰的火山灰反应在常温下进行比较缓慢,因此混凝土早期强度较低.在双掺及三掺的情况下,复合矿物掺合料在混凝土中可发生火山灰复合效应、微集料复合效应等交互作用,混凝土强度较单掺有较大提高,由此得出复合矿物掺合料为配制优质混凝土的最佳途径.     

大掺量矿物掺合料自密实混凝土抗碳化性能研究

设计了单掺粉煤灰和复掺粉煤灰与矿渣微粉的3个系列自密实混凝土试件.通过快速碳化试验、吸水试验,研究单掺粉煤灰和复掺粉煤灰与矿渣微粉对自密实混凝土抗碳化性能的影响.结果表明:当粉煤灰单掺掺量大于40%(质量分数)后,随着粉煤灰掺量的增大,自密实混凝土抗碳化能力迅速下降;粉煤灰与矿渣微粉复掺可显著缓和大掺量粉煤灰自密实混凝土抗碳化性能的下降.矿物掺合料对自密实混凝土抗碳化性能的影响存在正负效应.     

干燥条件下高强混凝土的自收缩及其评价

以掺加矿渣微粉的高强混凝土为研究对象,以水胶比、干燥开始龄期为实验参数,综合考察了干燥条件下的混凝土收缩性状,基于水化反应程度的评价建立起自收缩、干燥收缩的体积变化成分分离方法,分析了干燥条件对自收缩应变的影响,进而评价了体积变化各成分的影响度。     

矿物掺合料对轻质高强混凝土性能的影响

研究了LC45高强轻集料混凝土掺加磨细矿渣和粉煤灰后，在强度、收缩、抗冻、抗氯离子渗透性能以及弹性模量方面的影响。综合其各项性能指标的影响程度，提出了矿粉和粉煤灰复合应用于高强轻集料混凝土中的合理方法和配比范围。     

掺复合矿物外加剂混凝土的收缩性能研究

用矿渣微粉、火山灰质矿物外加剂及辅助助剂优化配伍组成复合矿物外加剂体系，并用其配制出高强度、大流动度及高耐久性的混凝土。结果表明：复合矿物外加剂可抑制混凝土自收缩变形，并使混凝土长期收缩变形得到补偿。通过对水化产物变化与水泥石自收缩变形曲线的综合分析，发现水泥石自收缩变形与水化产物AFt的形成密切相关，水化初期大量形成的AFt可改善水泥石自收缩变形，而AFt向AFm的特晶反应变形将增大水泥石的收缩变形。另外，根据XRD分析结果，还探讨了复合矿物外加剂改善自收缩变形的机理。     

矿粉混凝土的自收缩性能

研究了普通矿粉(422m2/kg)与超细矿粉(730m2/kg)对混凝土自收缩的影响。结果表明:①在同水胶比条件下,矿粉可降低混凝土早期(3d)自收缩,但增加后期(90d)自收缩;其影响程度与矿粉掺量和混凝土水胶比有关;②与普通矿粉(422m2/kg)相比,同条件下的超细矿粉(730m2/kg)混凝土早期(3d)自收缩显著增加;③同标号(f28)条件下,普通掺量(20%-35%)矿粉对混凝土早期(3d)自收缩影响不大,但对后期(90d)自收缩有一定负面影响。大掺量矿粉混凝土(50%)的早期与后期自收缩均显著增加。     

矿物掺合料对混凝土耐久性能影响

为了改善混凝土的抗腐蚀性能,提高混凝土耐久性,向混凝土中掺入粉煤灰、矿粉等矿物掺合料。进行混凝土流动性、坍落度损失、抗冻、抗渗、抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子侵蚀的性能试验研究。研究结果表明：矿物掺合料能够提高混凝土的流动性,改善混凝土工作性能。在耐久性上,掺入矿物掺合料能够改善混凝土抗冻及抗渗性能。提高混凝土抗硫酸盐、抗氯离子等有害离子的侵蚀性能。大掺量矿粉的掺入对混凝土工作性能及耐久性能的改善效果比单掺粉煤灰的改善效果要好。     

掺合料对轻集料混凝土抗渗性的影响

研究了单掺粉煤灰及粉煤灰、沸石粉、硅粉复掺对轻集料混凝土抗渗性与孔结构的影响,并将轻集料混凝土抗渗性与普通混凝土做了对比。结果表明,掺加矿物掺合料轻集料混凝土将获得更高的抗渗性;复掺对轻集料混凝土抗渗性更有利;轻集料混凝土抗渗性优于相同强度等级普通混凝土;LC40轻集料混凝土抗渗性与C60普通混凝土抗渗性相当。掺加矿物掺合料能明显改善轻集料混凝土的孔结构,小孔增多,总孔隙率降低。     

掺矿物掺合料轻集料混凝土的强度特征

文章研究分析了粉煤灰、沸石粉、硅粉在不同水胶比下单掺及复掺对轻集料混凝土抗压强度的影响,结果表明在低水胶比下,掺矿物掺合料后的轻集料混凝土将获得更高的抗压强度;复掺矿物掺合料对轻集料混凝土抗压强度更有利。     

混凝土自收缩测量方法的进展

文中对国内混凝土的自收缩测量方法的研究进行了综述,介绍了千分表法、埋入应变计法、电容式测微仪法、非接触感应式等国内自收缩测量方法,同时指出了上述测量方法的优缺点。另外,还采用非接触式混凝土收缩测量仪研究了不同水灰比的混凝土的自收缩,结果表明,水灰比从0.36减小到0.28,增加了混凝土1d内自生收缩量,而对1d后自生收缩影响不大。当水灰比大于0.4时,混凝土在开始测量的8h龄期内甚至出现微膨胀现象。     

混凝土早期自收缩、强度与水泥水化率的关系

采用非接触式微位移传感器法对不同水灰比的混凝土从6h到28d龄期内的自收缩进行了测量,同时研究了密封条件下混凝土抗压强度与水泥水化发展过程。结果表明,随着水灰比的降低,混凝土自收缩和早期自收缩速率明显增大;对于同一混凝土而言,混凝土的抗压强度和水泥水化率均与自收缩成较好的线性关系;水灰比越低,同一龄期水泥的水化程度越低,水泥的化学收缩就越小,但混凝土的自收缩值却越大,证明自收缩与化学收缩是两个不同的物理量。     

高钙粉煤灰中f-CaO对砂浆收缩的补偿作用

通过对高钙粉煤灰水泥砂浆和低钙粉煤灰水泥砂浆干燥收缩和自生收缩的系统试验和比较分析 ,发现高钙粉煤灰中的f CaO水化产生的膨胀可补偿砂浆的干燥收缩和自生收缩 ,对低水胶比水泥基材料自生收缩的补偿作用更加明显。高钙粉煤灰可能是解决低水胶比高性能混凝土过大自生收缩难题的一种廉价有效的活性掺合料     

矿粉混凝土干燥收缩性能

主要研究了矿粉对混凝土干燥收缩性能的影响。试验结果表明:①在同水胶比条件下,矿粉掺量越多,混凝土干缩值越大;②在同标号条件下,普通掺量(20% ~35% )的矿粉混凝土的干缩值与基准混凝土相比增幅不大;③在同标号(R28)条件下,矿粉掺量≥35%时,混凝土的早期干缩值(7d)的增幅都较大。     

粉煤灰和矿粉对水泥胶砂自收缩的影响

试验研究了粉煤灰和矿粉对水泥胶砂自收缩的影响.结果表明:当胶砂比(质量比)为1:0.5,水胶比(质量比)为0.3时,随水化龄期延长,水泥胶砂自收缩增大,早期自收缩发展急剧.粉煤灰降低了水泥胶砂的自收缩,随着粉煤灰掺量(质量分数)增大,水泥胶砂自收缩减小;掺10%和20%粉煤灰水泥胶砂的21 d自收缩较纯水泥胶砂分别下降了21.1%和29.5%.水化早期(5d前),矿粉掺量(质量分数)在10%～20%时,随着矿粉掺量增大,水泥胶砂自收缩降低;掺10%和20%矿粉水泥胶砂的21 d自收缩较纯水泥胶砂分别增加了11.1%和6.6%.     

石灰石粉对混凝土工作性和抗压强度的影响研究

主要研究了单掺石灰石粉、石灰石粉与粉煤灰复掺及石灰石粉与矿渣粉复掺对混凝土拌合物工作性和抗压强度的影响,并探索石灰石粉在混凝土中的使用价值。研究表明:石灰石粉不但可以改善混凝土的工作性能,而且具有重要的社会效益;石灰石粉单掺的效果最差,石灰石粉与粉煤灰复掺的效果最好,石灰石粉与矿渣粉复掺的效果次之。