矿物掺合料和钢纤维对水工混凝土性能影响研究

试验探讨了水工混凝土工作性、断裂性能、弯曲韧性以及力学性能受钢纤维、硅粉和粉煤灰掺量的影响。结果表明：增大粉煤灰掺量有利于改善拌合物工作性,其最优掺量20%;水工混凝土力学强度随硅粉掺量的增加呈现先上升后下降的变化趋势,掺2%硅粉时的强度最高;掺入钢纤维会降低拌合物工作性,但可以使受压破坏进程得到有效延缓,有利于增强弯曲韧性,掺1.8%钢纤维时的断裂荷载最高。本研究可为水利工程中高性能水工混凝土的应用提供技术支持。     

橡胶混凝土拌合物性能试验研究

试验以C25混凝土为基准,用废旧轮胎橡胶颗粒等体积取代细骨料制成橡胶混凝土,研究了橡胶颗粒粒径、掺量对橡胶混凝土拌合物含气量和坍落度的影响.结果表明:随着橡胶掺量的增加,混凝土拌合物的含气量增加,而坍落度减小;橡胶颗粒越小,拌合物合气量越大,增幅也越大;掺加60目胶粉的混凝土拌合物的坍落度最小;橡胶掺量为0％～10％时,掺加3～6mm橡胶粒的混凝土拌合物的坍落度较掺加1～3mm橡胶粒的坍落度小,掺量为15％～30％时则相反.     

骨料对混凝土拌合物含气量影响的试验研究

 混凝土的抗冻性在很大程度上与混凝土的含气量有关,而其原料中的骨料是影响含气量的因素之一。通过对混凝土拌合物含气量的试验研究,讨论了骨料对混凝土拌合物含气量的影响。结果表明：骨料对混凝土拌合物含气量的影响主要由骨料性质决定,就试验选定的2个料场骨料而言,其颗粒级配、石粉含量、炭质含量是影响混凝土拌合物含气量的主要因素。可通过控制骨料质量、调整引气剂掺量等措施提高混凝土拌合物含气量,保证混凝土的抗冻性能。      

胶粒混凝土拌合物含气量研究

采用0.4、0.5和0.6三种不同水灰比,分别以颗粒级配为0.6 mm~1.18 mm,1.18 mm~2.36mm,2.36 mm~4.75 mm的橡胶颗粒等体积代替,掺量分别为0,15%和30%,按照L9(34)正交表进行试验,对胶粒混凝土和基准混凝土拌合物的含气量进行比较,分析其影响因素和变化规律。结果表明:胶粒掺量对拌合物含气量的影响最大,其次是水灰比,胶粒粒径影响最小。当胶粒掺量为15%时,拌合物的含气量增加了122%;当胶粒掺量为30%时,拌合物的含气量增加了171%。水灰比为0.4,胶粒掺量为30%,胶粒粒径为0.6 mm~1.18 mm时混凝土拌合物的含气量最大。更多还原     

透水模板浇筑混凝土拌合物水胶比试验分析

为研究透水模板降低混凝土拌合物水胶比的程度,对试验浇筑的混凝土拌合物试件采用微波法测定排水过程结束时由表及里的水胶比变化。试验结果表明:透水模板浇筑混凝土拌合物表层水胶比可降低40%～50%,水胶比减少最明显的区域位于试件浅表层15mm范围内;由于浅层形成滤饼,阻碍了更深部位混凝土渗透排水,故随距离表层深度的增加,水胶比变化变小。研究发现不同透水模板布对混凝土拌合物水胶比的改善效果存在差异;粉煤灰与减水剂掺量对透水模板使用效果也有一定影响。     

脱硝粉煤灰中铵盐对水工混凝土性能的影响

利用脱硝粉煤灰拌制混凝土有时会产生刺鼻性气味,其对水工混凝土各项性能的影响尚不清楚。为此,制备了五个铵含量等级的粉煤灰样品,依据现行水工试验方法研究脱硝粉煤灰对混凝土拌和物、力学性能、抗冻性和孔结构的影响,测试了混凝土拌和与成型过程中铵盐的释放量。试验结果表明,粉煤灰铵含量在394 mg/kg以内,对水工混凝土的用水量、减水剂掺量、拌和物的坍落度没有影响,但随着铵含量增大新拌混凝土含气量增大,如果保持含气量不变,引气剂掺量需降低8%～13%。粉煤灰铵含量由6 mg/kg增加至394 mg/kg,混凝土抗压强度约降低5.8%～11.3%,降低混凝土引气剂掺量使拌和物含气量不变,则抗压强度不会降低、抗冻性能不降低。粉煤灰中铵盐引起硬化混凝土的气孔个数增加,气孔孔径减小,气孔平均弦长由0.159 mm降至0.082 mm。采用铵含量大于250 mg/kg的粉煤灰拌制混凝土,实验室内充满了强烈的刺鼻性气味。实测结果表明,混凝土在拌和与成型过程中铵盐的释放率为2.98%～10.91%,铵盐含量越高释放量越大。     

提高碾压混凝土含气量的试验研究

通过掺入引气剂可以提高混凝土的耐久性，碾压混凝土由于拌合物较干以及掺用大量的粉煤灰，在混凝土内引入一定量的气泡比较困难。本针对该问题，对影响碾压混凝土含气量的因素进行了试验研究。研究内容包括：粉煤灰品种、引气剂品种对碾压混凝土含气量的影响，搅拌时间、含气量试验振动时间、投料次序和石粉含量对碾压混凝土含气量的影响，在试验基础上提出了提高碾压混凝土含气量的技术措施。     

粉煤灰对大含气量混凝土抗冻性能的影响

为了研究粉煤灰对大含气量混凝土抗冻性的影响,制备了粉煤灰掺量为25%、30%、35%、40%、50%的混凝土试件,采用快冻法进行冻融循环试验研究。结果表明:一定量的粉煤灰会对试件的早期抗压强度造成影响,整体上大含气量混凝土的强度随着粉煤灰掺量的增加而降低;混凝土试件在冻融试验初期质量损失不明显,随着试验的进行,质量损失率整体呈增大趋势;对比质量损失率和相对动弹性模量两个评价指标,引气剂的添加对混凝土的内部结构有明显改善作用,冻融循环破坏主要是试件外表面的破坏;在含气量为6%条件下,粉煤灰的最适宜掺量为25%,结合工程实际需要可提升至30%,以节约施工成本。     

高温下高性能混凝土早期抗裂性能试验研究

为了研究高地热条件下隧洞衬砌混凝土的早期抗裂性,使用刀口法研究温度、水胶比和粉煤灰掺量对高性能混凝土早期抗裂性的影响。试验结果表明:温度是影响混凝土早期抗裂性的主要因素,粉煤灰掺量次之,水胶比的影响可以忽略;混凝土早期抗裂性随温度的升高而降低,随粉煤灰掺量的增加先降低后升高,试验确定的最优粉煤灰掺量为20%;在高温条件下,粉煤灰混凝土的早期抗裂性优于普通硅酸盐混凝土的,能在提高混凝土早期抗裂性的同时降低工程造价。     

引气剂对混凝土性能的影响

通过对引气剂作用机理的分析，就引气剂对新拌混凝土性能和混凝土抗冻性、抗压强度、抗折强度的影响给予评述。试验表明：在相同水泥用量和坍落度的条件下，引气剂掺量越大，混凝土含气量就越大。抗压强度损失率就越大；在含气量小于6%时，随着含气量的增加，混凝土的韧性增加；引气剂掺量一定时，随着混凝土拌合物坍落度增大．混凝土含气量的变化呈抛物线形状。混凝土用水量一定时，引气剂掺量越大，混凝土坍落度就越大；同萘系减水剂复合使用时，将引起混凝土含气量一定程度的下降。     

大掺量“补钙”粉煤灰对泵送混凝土坍落度经时损失的研究

为加大粉煤灰在混凝土中的应用量,并保证混凝土经时损失不受影响的情况下,通过实验配制了不同粉煤灰掺量、不同"补钙"量的泵送混凝土,对照相应实验室配合比设计的水泥混凝土,来研究不同掺量"补钙"粉煤灰对泵送混凝土坍落度值及坍落度经时损失的影响。结果表明:不同掺量"补钙"粉煤灰对泵送混凝土的坍落度值及经时损失均有显著影响;当粉煤灰掺量在50%~60%、"补钙"量在5%~6%、并掺入2%的高效减水剂时,可明显提高混凝土的坍落度值,降低泵送混凝土的坍落度经时损失。该实验研究成果可显著降低商品泵送混凝土的成本并提高混凝土的可泵性,为大体积泵送混凝土工程的施工和质量提供一定的保障。     

高流动性混凝土的配制研究

在混凝土中掺加引气剂、减水剂和粉煤灰,设计不同的混凝土配合比方案进行试验,分析新拌混凝土的流动性.结果表明:掺加胶凝材料质量的1％的高效减水剂后,混凝土拌合物的流动性较不掺加减水剂的情况提高100％左右;掺加胶凝材料质量的20％的优质粉煤灰后,混凝土拌合物的流动性增强,但短龄期(90 d)内,混凝土的抗压强度降低10％左右;高流动性新拌混凝土的最佳配合比为水泥∶水∶砂∶石∶粉煤灰∶减水剂∶引气剂=360∶ 164∶694∶1 182∶0∶2.88∶0.036.     

高寒地区复掺矿物掺合料水工混凝土抗冻耐久性劣化机理研究

为评定高寒地区环境对掺矿物掺合料水工混凝土结构冻融循环耐久性能的影响规律,通过不同掺合料掺量及种类、不同冻融温度下水工混凝土冻融循环试验,研究分析不同配合比水工混凝土的质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度以及渗透性的时变规律,揭示了矿物掺合料与冻融温度对混凝土抗冻性的影响机理。试验结果表明:各掺合料水工混凝土的抗冻性从优到劣依次为粉煤灰+硅灰+稻壳灰硅灰+稻壳灰粉煤灰+稻壳灰粉煤灰+硅灰稻壳灰硅灰粉煤灰未掺加;相同单掺条件下,掺加稻壳灰试件组抗冻性最强,硅灰居中,粉煤灰最弱;复掺矿物掺合料情况下,三掺粉煤灰、硅灰、稻壳灰混凝土抗冻性最强;复掺矿物掺合料能减少水工混凝土的孔隙率及渗透性,且粉煤灰、硅灰、稻壳灰的颗粒粒径不同会相互填充,从而产生超叠加效应;随着冻融循环过程中试件中心温度的降低,导致混凝土内部的温度梯度增大,孔隙内部的膨胀压力增大导致混凝土内部结构破坏。     

掺钢渣-矿渣-粉煤灰复合微粉混凝土的高温性能研究

为了更好、更安全地利用工业废渣,本文研究了钢渣-矿渣-粉煤灰复合微粉混凝土高温后的性能,以不同掺量的4种复合微粉混凝土为研究对象,分析了复合微粉种类和掺量对混凝土高温后性能的影响。试验研究表明:复合微粉的加入都会使混凝土的失重率变大。对于以钢渣或粉煤灰为主的复合微粉混凝土,复合微粉掺量与混凝土的残余抗压强度和静弹性模量负相关。对于以矿渣为主的复合微粉混凝土,复合微粉掺量与混凝土的残余抗压强度和静弹性模量先正相关后负相关。     

硫酸盐和干湿循环耦合作用下混凝土性能研究

试验主要研究了粉煤灰与矿渣粉掺量以及新拌混凝土含气量对混凝土在硫酸盐和干湿循环耦合作用下质量损失、抗压强度、相对动弹性模量等性能变化的影响。研究结果表明:经过3个干湿循环周期后,掺有矿物掺合料的混凝土试件强度增长大于基准组混凝土;从第4个干湿循环周期开始,掺矿物掺合料的混凝土试件的质量损失均小于基准组混凝土,且试件质量损失大大减少;掺加矿渣后,混凝土试件经过6次干湿循环周期,相对动弹性模量仍保持在60%以上;粉煤灰和矿粉复掺对混凝土的抗硫酸盐干湿循环破坏能力有所提高,当粉煤灰与矿粉比例为3∶1时,采用复掺对改善干湿循环过程中混凝土试件的抗压强度的效果最好。并且,混凝土中适当引气也可提高其抗硫酸盐干湿循环性能。     

混合骨料在BEJ拱坝混凝土中的应用研究

在某些情况下,工程受客观条件限制而无法选择满足现场混凝土配置需要的骨料,为了改善骨料级配,会采用人工和天然混合骨料的施工方案。以新疆BEJ大坝为例,通过试验对混合骨料混凝土的各项性能指标进行比较分析。结果表明:使用混合骨料的大坝混凝土和易性较好,坍落度和含气量均在控制范围内;各个强度等级混凝土90 d龄期抗压强度均能达到设计强度等级,混凝土早期强度增长较快;早期弹性模量和极限拉伸值随着粉煤灰掺量的增加而降低,但后期增加;混凝土耐久性能也均能满足设计要求,质量损失随粉煤灰掺量增加而增大,煤灰掺量对抗渗性能影响较小。     

粉煤灰掺量对泵送混凝土碳化及抗冻性的影响

为了研究不同水胶比、不同粉煤灰掺量对泵送混凝土的碳化及抗冻性能的影响,进行了相关试验。试验结果表明:泵送混凝土的碳化深度随粉煤灰掺量、水胶比、龄期的增长而增长;相比常态混凝土,粉煤灰对泵送混凝土抗碳化性能较为有利;掺SP-8N泵送混凝土的抗碳化及抗冻性能略高于掺JM-2混凝土;粉煤灰掺量为30%,水胶比从0.30变化至0.50时,泵送混凝土均具有较好的抗冻性能;水胶比是影响泵送混凝土碳化及抗冻性能的主要因素。     

基于正交试验多因素条件下的混凝土强度分析

探讨了粉煤灰、硅粉、磷渣在不同龄期作用下对混凝土强度的影响,进一步得到三者在不同龄 期的最佳掺量和最优配比。作者运用正交方法和ＳＰＳＳ软件对试验数据进行线性回归分析,科学地分析 粉煤灰、硅粉、磷渣对混凝土强度的影响,得出了多因素条件下混凝土的各个龄期混凝土强度的最优线 性回归方程和影响混凝土的主次因素。试验表明:粉煤灰混凝土中加入少量硅粉掺量,早期强度和后期 强度与各因素的线性相关性都比较好。硅粉对混凝土强度增长的贡献主要在前期,后期相对较缓慢。 研究成果将为粉煤灰、硅粉、磷渣在混凝土中的应用提供必要的数据以及试验支持。     

粉煤灰对再生混凝土抗碳化性能的影响

粉煤灰再生混凝土符合“十三五”规划绿色发展理念,粉煤灰及再生骨料等废弃物的有效利用具有重大的经济意义和环保意义。试验设计了不同粉煤灰掺量(0%,15%,25%,35%,45%)的再生混凝土,研究粉煤灰再生混凝土的碳化规律,并建立碳化预测模型。结果表明:混凝土的碳化深度与碳化时间及粉煤灰掺量呈正比关系;CO₂扩散系数与粉煤灰掺量呈线性函数关系。建立了基于CO₂扩散系数的碳化深度预测模型,模型的建立为粉煤灰再生混凝土的应用提供了重要支撑。     

掺粉煤灰混凝土强度增长与龄期关系的试验研究

粉煤灰掺入混凝土中取代部分水泥,不仅可以降低混凝土的成本,还可以改善混凝土的物理力学性能及耐久性。本文针对掺粉煤灰普通水泥配制的混凝土,对其各龄期强度间的关系进行了研究。通过回归分析得出掺粉煤灰普通水泥混凝土的强度增长与龄期的关系式。