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.     

低碳自密实再生混凝土抗碳化性能试验研究

文章研究制备了不同水胶比、再生粗骨料取代率、矿物掺和料取代(水泥)率的低碳自密实再生混凝土试块,通过快速碳化试验,对低碳自密实再生混凝土的碳化性能进行研究.试验结果表明:当水胶比大于0.4,对碳化性能的不利影响较明显;粉煤灰对混凝土碳化性能的影响具有正反两面,合适的掺量能发挥最佳碳化性能;当再生粗骨料取代率为50％,以及采用三掺粉煤灰、矿粉、硅灰,均能发挥最佳的碳化性能;通过不同养护环境的对比,发现其对混凝土的碳化性能影响较显著.     

大掺量矿物掺合料自密实混凝土工作性能研究

分别采用粉煤灰单掺(0～40%)、矿粉单掺(0～40%)及二者复掺(总掺量40%)作为矿物掺合料等量替代水泥,研究大掺量矿物掺合料对自密实混凝土工作性能的影响。结果表明,当粉煤灰掺量为30%时,浆体的流动度最大;当矿粉掺量为10%时,浆体的流动度最大;粉煤灰和矿粉的掺入都会使自密实混凝土浆体包裹性能更好,同时浆体稠度提高,增加流动的阻力,单掺粉煤灰30%,单掺矿粉10%分别能达到自密实混凝土流动性能最佳状态;30%粉煤灰+10%矿粉复掺时,自密实混凝土的流动性能达到最佳状态。     

磨细固硫渣自密实混凝土碳化性能试验研究

采用快速碳化试验研究了磨细固硫渣自密实混凝土的抗碳化性能.结果表明:①当水胶比和掺合料掺量分别为0.51和35%时,磨细固硫渣自密实混凝土碳化深度介于粉煤灰自密实混凝土和矿渣粉自密实混凝土碳化深度之间,小于混凝土结构最小保护层厚度.磨细固硫渣自密实混凝土碳化深度(d)与其碳化时间(t)的关系可以用d=atb表示.②随着...     

干拌自密实混凝土抗碳化性能的试验

在自密实混凝土基础上发展起来的干拌自密实混凝土,其最大特点是主要材料（基料）的商品化生产,施工现场无需进行配合比设计,直接在基料中加入一定量水和粗集料,搅拌均匀即可。作者在前人对干拌自密实混凝土基本力学性能研究的基础上,研究了干拌自密实混凝土的抗碳化性能,进而为评价干拌自密实混凝土的耐久性提供了试验依据。     

自密实再生混凝土碳化性能及碳化深度预测模型

为了考察废弃混凝土粉末、水泥与粉煤灰三种胶凝材料对自密实再生混凝土碳化性能的影响,通过快速碳化法测试五种不同胶凝材料比例下自密实再生混凝土的碳化性能.结果表明:⑴自密实再生混凝土的胶凝材料中水泥比重越高,抗碳化能力越强;⑵当胶凝材料中水泥用量相同时,掺加废弃混凝土粉末的碳化性能比掺加粉煤灰的差;⑶当胶凝材料中水泥、粉煤...     

超细矿物掺合料配制C80机制砂自密实混凝土性能研究

自密实混凝土由于工作性能优异,在工程中得到广泛的应用,而C80混凝土水胶比低,拌合物黏度大,机制砂棱角多进一步增加了拌合物黏度,导致C80机制砂混凝土难以实现良好的自密实性能。该文采用超细矿物掺合料配制C80机制砂自密实混凝土,研究表明：超细矿物掺合料替代水泥后可显著提高C80机制砂混凝土的自密实性能;早期抗压强度有所降低,后期抗压强度提高;抗碳化性能、抗渗性能和抗氯离子渗透性能均得到提升。     

拉压应力下自密实混凝土碳化性能试验研究

制作了4组单掺粉煤灰自密实混凝土试件和2组复掺粉煤灰与矿渣的自密实混凝土试件,以及1组用以对比的普通混凝土试件.通过快速碳化试验研究各种拉、压应力水平,掺和料用量等因素对自密实混凝土抗碳化性能的影响规律.研究表明:在各种拉、压应力水平下,掺量在40％(质量分数,下同)以内时粉煤灰对混凝土碳化性能的影响很小,超过40％后其影响迅速增大,而复掺粉煤灰与矿渣后混凝土的抗碳化性能大大改善,两者按质量比1:1复掺时,水泥取代率可提高至60％.自密实混凝土的碳化深度随着拉应力水平的增大而增大,而随着压应力水平的增大呈现先减小后增大的变化趋势.提出了应力状态下自密实混凝土碳化深度预测模型的建立方法.     

骨料对自密实混凝土性能的影响

研究了粗骨料最大粒径、粗骨料级配、砂率等因素对掺不同矿物掺合料,如粉煤灰、矿渣粉或硅灰的自密实混凝土的工作性与强度性能的影响。试验结果表明,粗骨料最大粒径越小,自密实混凝土的流动性越大、粘聚性越好。随着粉煤灰、矿渣粉的掺量增大,自密实混凝土的流动性明显增大,粘聚性显著下降。复合掺入合适比例的矿物掺合料,可有效改善自密实混凝土工作性与强度。粗骨料级配是影响自密实混凝土性能的重要因素之一。随着砂率增大,自密实混凝土拌合物的流动性增大,粘聚性减小,流动性损失减小,早期和后期抗压强度也随之下降。     

废弃矿物掺合料水工混凝土抗碳化性能试验研究

通过加速碳化方法,研究了水工混凝土单掺花岗岩石粉、单掺粉煤灰及双掺花岗岩石粉及粉煤灰时的抗碳化性能。结果表明,水工混凝土双掺矿物掺合料时的抗碳化性能优于单掺矿物掺合料时的抗碳化性能,且混凝土抗碳化性能随着矿物掺合料掺量及细度的变化,呈现规律性变化。     

自密实混凝土抗氯离子渗透性及碳化性能研究

通过采用ATSM C1202电量法、快速碳化试验方法,研究了经配合比优化设计后的C35、C50自密实混凝土的抗氯离子渗透性能、碳化性能,并且与秦山核电站二期扩建工程处提供的同强度等级的普通混凝土进行了对比试验。研究结果表明,自密实混凝土的抗氯离子渗透性能、抗碳化性能要优于同强度等级的普通混凝土。在配合比优化设计下,自密实混凝土具有较好的抗氯离子渗透性能和抗碳化性能。     

中等强度自密实混凝土的碳化性能

采用快速碳化试验方法,研究了水胶比、粗骨料体积含量以及砂浆稠度等因素对中等强度自密实混凝土碳化性能的影响,分析了自密实混凝土碳化深度与其抗压强度之间的关系,并对自密实混凝土碳化寿命进行了理论预测.结果表明,水胶比、粗骨料体积含量以及砂浆稠度均对自密实混凝土的碳化性能存在不同程度的影响,自密实混凝土的碳化深度与其抗压强度之间存在显著的线性相关性,自密实混凝土碳化性能与普通混凝土相似.在合理设计和养护条件下,自密实混凝土具有足够的碳化寿命.     

大掺量矿物掺合料对预拌混凝土碳化的影响

为探明造成预拌混凝土碳化现象严重的原因,着重研究了较大程度地掺入各种矿物掺合料对其抗碳化性能的影响.结果表明:总胶凝材料量为380 kg/m3的混凝土,当大量掺入矿粉、Ⅱ级粉煤灰、高钙灰时,混凝土的28 d加速碳化深度是无矿物掺合料的3倍以上,即大量掺入矿物掺合料,会使混凝土抗碳化的能力大幅降低.     

水胶比和矿物掺合料对清水自密实混凝土性能的影响研究

为了研究水胶比、矿物掺合料比例对清水自密实混凝土（FFSCC）填充性、间隙通过性等工作性及力学性能的影响,设计3组水胶比及3组外掺料比例的配合比,通过坍落扩展度、T500、J环扩展度、L形仪测试及抗压强度试验,分析上述因素与FFSCC性能的行为关系。结果表明：水胶比与填充性、间隙通过性呈正相关,与强度负相关;随矿物掺合料比例增大,FFSCC的工作性提高,当超过45%后会降低FFSCC流动性,进而使工作性降低,且矿粉对工作性的降低效果最明显,超过50%后28d强度损失最大;不同比例矿物掺合料的FFSCC其3～7d强度的增长最快且增长率相差不大,7～28d强度的增长率较3～7d减小,但随掺合料比例增加而增大。研究成果可为后续FFSCC在工程中应用提供参考和借鉴。     

高性能自密实混凝土的抗拉性能研究

通过高性能自密实混凝土的抗拉强度试验，研究了同条件下自密实混凝土和振捣混凝土之间抗拉强度的对比，分析了养护龄期和尺寸效应系数以及抗拉强度和养护龄期之问的计算公式，可为实际工程中应用高性能自密实混凝土提供相关依据。     

矿物掺合料混凝土碳化分析的非线性多场耦合模型

考虑矿物掺合料种类和掺量的影响,结合混凝土中CO2的扩散规律以及可碳化物质的质量守恒定律,以CO2扩散系数、碳化反应速率系数和混凝土中可碳化物质的量为控制参数,研究建立了矿物掺合料混凝土碳化分析的非线性多场耦合模型,并利用试验数据进行了对比验证。首先基于水泥水化、矿物掺合料二次水化以及混凝土碳化的机理,结合Fick第二定律和化学反应平衡方程,建立了矿物掺合料混凝土碳化分析的非线性多场耦合模型;然后考虑温度、相对湿度、水胶比以及矿物掺合料种类和掺量等因素的影响,提出了模型中CO2扩散系数、碳化反应速率系数、可碳化物质的量等控制参数的计算公式;最后利用加速碳化试验数据对比验证了该模型的有效性,并结合混凝土中CO2、可碳化物质和p H值的分布规律,揭示了温度、相对湿度、水胶比、矿物掺合料种类和掺量等因素对混凝土碳化深度的影响规律。     

超高泵送自密实混凝土早龄期力学性能试验研究

超高泵送自密实混凝土的早龄期力学性能对超高建筑施工方案的制定具有极为重要的影响,是超高建筑施工力学的基础关键问题。针对某超400 m高层建筑的超高泵送自密实混凝土,同批次制作了30个150 mm×300 mm的标准圆柱体试件,对其进行早龄期力学性能试验,观察其受力破坏过程及破坏形态,获取轴向荷载-位移曲线,抗压强度以及弹性模量等力学性能指标;通过分析其各性能指标随龄期增长的变化规律,提出早龄期超高泵送自密实混凝土的强度及弹性模量计算式以及单轴本构方程。结果表明:超高泵送自密实混凝土具有良好的整体性;随着龄期的增长,轴压荷载-位移曲线的下降段越来越陡,说明混凝土的脆性增加;轴压强度和弹性模量随龄期变化趋势类似,龄期不大于21 d时,弹性模量的增长速率大于抗压强度的增长,当龄期在21～56 d时,弹性模量的增长速率小于抗压强度的增长,按照提出的早龄期力学性能算式得出的计算值与实测值较接近;当龄期不大于14 d时,混凝土的变形能力衰减较快,当龄期大于14 d时,变形能力变化不大;拟合出的单轴本构方程曲线与实测曲线吻合较好。     

矿物掺合料对混凝土抗碳化性能影响的灰色关联分析

通过改变矿渣、粉煤灰的掺量和组合方式以及水胶比,分析了矿物掺合料对混凝土抗碳化性能的影响。同时,基于灰色关联理论对混凝土抗碳化性能受各因素的影响程度进行了定量分析,并结合硬化浆体水化产物的化学组成分析探讨了矿物掺合料的影响机理。研究结果表明：掺入矿物掺合料和增大水胶比均会使混凝土碳化深度增大,当单掺I级粉煤灰掺量超过40%后,混凝土碳化深度增长速度极快;在总掺量一致的前提下,复掺矿物掺合料组的混凝土抗碳化性能要优于单掺粉煤灰组的混凝土;矿渣和粉煤灰的不同组合方式中,S105矿渣+I级粉煤灰组的混凝土碳化深度最大;各影响因素对混凝土抗碳化性能的影响程度从高到低排序为水胶比>单掺I级粉煤灰掺量>复掺S95矿渣+I级粉煤灰总量>矿物掺合料组合方式;XRD分析表明,随着粉煤灰掺量的增加,Ca(OH)₂的衍射峰高度逐渐降低,说明粉煤灰的火山灰反应消耗了大量的Ca(OH)₂,从而逐步降低了混凝土的抗碳化性能。     

不同养护方式下复合矿物掺合料混凝土的性能研究

针对纯水泥以及复合粉煤灰-钢渣、复合粉煤灰-石灰石粉矿物掺合料的混凝土体系,研究了不同养护方式对其微观结构、力学性能、耐久性的影响。结果表明：复合掺合料可明显降低胶凝材料体系的早期放热量,而高温养护可以显著细化复合矿物掺合料体系的孔隙结构。另外,高温养护可以提高复合矿物掺和料的混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、抗氯离子渗透性、抗碳化性能。其中,在高温养护下,复合粉煤灰-钢渣掺合料混凝土的力学性能和耐久性最优,超过了纯水泥混凝土体系。