磷渣-石灰石复合掺合料对机制砂混凝土性能的影响

研究了磷渣与石灰石复合比例和复合掺合料取代粉煤灰的质量比对C30和C50机制砂混凝土工作性能和抗压强度的影响。结果表明:磷渣与石灰石复合取代粉煤灰可改善机制砂混凝土的工作性能,降低混凝土坍落度经时损失;复合掺合料部分或完全取代粉煤灰,不同强度等级机制砂混凝土早期抗压强度均与基准混凝土相当,甚至略高于基准混凝土;取代50%粉煤灰,且复合掺合料中磷渣掺量为60%,各强度等级的复合掺合料混凝土后期抗压强度均高于基准混凝土,但随粉煤灰取代量增大,复合粉中石灰石粉掺量增加,机制砂混凝土的抗压强度呈降低趋势。     

复合矿物掺合料对高性能混凝土强度的研究

采用了单掺和复掺矿物掺合料的方法,研究了粉煤灰与矿渣对混凝土7 d和28 d抗压强度的影响,分析了两种矿物掺合料球磨前与球磨后分别提升混凝土性能的机理。结果表明,粉煤灰的加入对混凝土早期强度起负作用,矿渣的掺入对混凝土早期和后期的强度发展都能起到积极的作用,当复掺12%球磨15 min的粉煤灰和12%球磨15 min的矿渣时,混凝土抗压强度最高,与基准配合比相比提高了12%。     

低等级粉煤灰活化技术试验研究

本文采用单独机械磨细和机械磨细与化学激发剂（NaOH、Na2SO4）相复合的方法来提高低等级粉煤灰的活性.研究时,用活化后的粉煤灰以超量取代部分水泥并掺加高效减水剂的方法配制C30～C50混凝土.研究结果表明：掺入一定量的粉煤灰配制的混凝土,其抗压强度与基准混凝土相比,早期抗压强度普遍有所降低,后期抗压强度可以接近基准混凝土;在取代率为15%～25%时,粉煤灰混凝土抗压强度可以超过基准混凝土的抗压强度;与原状粉煤灰相比,单独机械磨细和使用机械磨细与化学激化剂复合激发均能够提高粉煤灰混凝土的早期强度和后期强度,其中单独机械磨细的激发效果最明显,使用机械磨细与Na2SO4共同激发亦有较好的效果.     

复合掺合料在高流态特种混凝土中的应用

超细粉煤灰为基准掺合料的C45、C60高流态特种混凝土的配合比设计,在保证胶凝材料用量、水灰比及砂率相同的前提下,以复合掺合料掺量依次增大为试验组,研究其对高流态特种混凝土工作性、抗压强度以及回弹值的影响。试验结果表明：相比于基准配合比,采用等掺量复合掺合料取代超细粉煤灰,混凝土的抗压强度明显提高,但随着复合掺合料掺量的进一步升高,混凝土的强度呈下降趋势;但即使在C45、C60高流态特种混凝土中掺50%复合掺合料,其抗压强度依然可以满足强度等级要求;另外C45高流态特种混凝土配合比中50%复合掺合料配合比与基准配合比相比,其回弹推定值与抗压强度差异很大,这一现象的主要原因是异常碳化造成的影响。     

高活性矿物掺合料混凝土力学性能试验

利用正交试验的方法对高活性矿物掺合料混凝土(以下简称掺合料混凝土)的强度进行试验.研究偏高岭土掺量、超细粉煤灰掺量、硅灰掺量对掺合料混凝土7d、14 d、28 d抗压强度和劈裂抗拉强度的影响,并对数据结果进行系统分析.试验结果表明,偏高岭土对掺合料混凝土早期的力学性能影响最大,力学性能随着偏高岭土掺量的增加而增加.通过多元线性回归,建立不同因素对掺合料混凝土各龄期抗压强度、劈裂抗拉强度的数学表达式,得到偏高岭土和硅灰对掺合料混凝土均为正影响,而超细粉煤灰为负影响的结果.当偏高岭土的掺量为10％(质量分数),超细粉煤灰掺量为15％(质量分数),硅灰掺量为5％(质量分数)时,掺合料混凝土力学性能达到最佳.最后进行微观分析得出,矿物掺合料的复合化具有超叠加效应,能增强掺合料混凝土各龄期的力学性能.     

湿排低品质粉煤灰高效利用技术研究

通过对湿排低品质粉煤灰进行活化试验,确定了制备混凝土掺合料的各种技术参数,并对该掺合料在混凝土中的高效利用进行了试验研究,研究发现所研制的活化掺合料无论是对混凝土拌合物性能还是对硬化混凝土的性能,其各项指标均优于普通混凝土,与1级粉煤灰混凝土相比也具有较大的优势.     

基于RSM-BBD的高原地区桥墩混凝土性能试验研究

针对高原地区桥墩混凝土服役环境的特点，探究矿物掺合料对桥墩混凝土性能的影响效果。采用Box-Behnken Design响应面法(RSM-BBD)设计了15组试验，详细研究了粉煤灰、矿渣和硅灰掺量对混凝土强度和冻融性能的影响规律。以28 d抗压强度、200次冻融循环后混凝土质量损失率和相对动弹性模量为响应值构建响应面模型，旨在揭示响应参数和目标响应值的相关关系及多目标响应值条件下桥墩混凝土的合理配合比。结果表明，与基准组混凝土相比，适量的矿物掺合料有利于提高混凝土强度，增强混凝土的耐低温冻融性能。混凝土的强度和抗冻融性能主要受单因素的影响，其中矿渣和硅灰能提高混凝土的抗压强度，粉煤灰和硅灰则可以提高混凝土的抗冻融性能。各因素的交互作用对混凝土各性能有不同程度的影响，其中矿渣和硅灰掺量的交互作用对28 d抗压强度影响显著，粉煤灰与硅灰掺量的交互作用对质量损失率影响显著，粉煤灰与矿渣掺量的交互作用对相对动弹性模量影响显著。基于目标响应值和响应优化，本试验条件下矿物掺合料的合理配合比为粉煤灰、矿渣和硅灰掺量分别为20%、15%和10%(质量分数)。     

超细复合掺合料在水泥和不同强度等级混凝土中的应用研究

本研究采用的超细复合掺合料由50%的S95矿粉和50%的粉煤灰组成,经过超细球磨机混合粉磨得到,探索了超细复合掺合料在水泥、不同强度等级混凝土及超高性能混凝土的应用方式,研究了其对水泥和混凝土性能的影响。研究表明：超细复合掺合料能替代10%～20%的成品P·O 42.5水泥,水泥3 d强度不降低,28 d抗折和抗压强度分别提高0.5 MPa和10 MPa以上,其他性能均能符合标准要求;在C30、C50和C80强度等级混凝土中超细复合掺合料完全替代矿粉,可提高混凝土的流动性和抗压强度,C30强度等级混凝土的耐久性能得到明显改善;在超高性能混凝土中超细复合掺合料替代20%～50%的水泥,超高性能混凝土流动性和28 d抗压强度均先增加后降低,替代量40%时为最优。     

偏高岭土改性超高强混凝土的强度构成分析

以偏高岭土、矿粉和粉煤灰为矿物掺合料进行单掺、二元和三元复掺配制偏高岭土改性超高强混凝土。为了研究偏高岭土改性超高强混凝土的抗压强度及其强度构成、矿物掺合料的活性,分别对龄期为3d、28d、56d的混凝土试件进行抗压试验,并利用混凝土火山灰效应数值分析方法,对三种矿物掺合料的活性指数及其火山灰效应强度贡献率、水泥水化反应强度贡献率进行了计算分析。结果表明:28d龄期时,混凝土的抗压强度达到了100MPa,且三元复掺时混凝土的抗压强度最高;三种矿物掺合料中偏高岭土的活性指数最高;依据矿物掺合料的活性指数及其火山灰效应强度贡献率、水泥水化反应强度贡献率,计算出具体贡献的强度值,得出了偏高岭土改性超高强混凝土的强度构成。     

C50高强混凝土配合比的优化研究

对C50高强混凝土所用水泥品种以及外掺料的选取展开研究,从而实现C50高强混凝土的配合比的优化。结果表明:C50高强混凝土最优水泥品种为P·O42.5;矿粉对C50混凝土的配合比较为不利;粉煤灰单掺混凝土抗压强度分别比矿粉单掺以及无掺合料混凝土提高了11.3%和8.5%,最优混凝土掺合料为粉煤灰;粉煤灰与矿粉作为混合掺合料时混凝土抗压强度值最低,粉煤灰与矿粉作为C50高强混凝土掺合料最为不利。     

矿物外掺合料对箱梁C50混凝土工作及力学性能影响

利用粉煤灰/矿渣粉作为复合外掺料等量替代部分水泥,探究外掺合料的组成及掺量对箱梁C50混凝土工作性及力学性能的影响,并通过SEM观察混凝土微观结构,结果表明:复合掺合料中,粉煤灰与矿渣粉最佳质量比为1∶2.外掺合料掺量从0%增至30%过程中,C50混凝土工作性有所改善,但混凝土3 d、10 d、28 d、56 d强度均随外掺合料掺量增加而降低.通过SEM观察,掺外掺合料体系水化生成的C-S-H凝胶数目较少,使得混凝土界面粘接强度不高,导致抗压强度降低.     

掺粉煤灰和矿粉对混凝土开裂性能的影响

选用粉煤灰、矿粉作为掺合料以单掺和复掺的形式掺入到硅酸盐水泥混凝土中,检测其坍落度和3d、28d抗压强度以及早期抗开裂性能。研究结果表明:矿粉、粉煤灰均会降低混凝土3d强度,矿粉可以提高混凝土28d强度,粉煤灰掺量过大会降低混凝土28d强度。随着矿粉掺量的增加,混凝土坍落度随之降低,粉煤灰刚加入时会使混凝土坍落度降低,但是随着掺量的升高,坍落度会逐渐增大;开裂方面:单掺时,粉煤灰与矿粉都在掺量为37%时,抗开裂效果最佳,其中粉煤灰效果最好,复掺时,随着矿粉相对掺量的变大,裂缝的面积和数目都在增大。     

外加剂和粉煤灰对碱式硫酸镁水泥混凝土性能影响研究

利用碱式硫酸镁水泥制备了不同外加剂和粉煤灰掺量的碱式硫酸镁水泥(BMSC)混凝土.研究了外加剂和粉煤灰对BMSC混凝土抗压强度以及抗硫酸盐腐蚀性能的影响,并对BMSC混凝土物相组成和微观形貌进行了分析.结果表明:掺加外加剂后混凝土的强度有大幅度地提高.当外加剂掺量为水泥质量的0.5%时,混凝土的强度达到最大值;继续增加外加剂掺量,对混凝土的强度影响不大.掺加粉煤灰后,混凝土的强度有所下降.且水灰比一定时,粉煤灰掺量越多,对混凝土的强度越不利.掺加外加剂和粉煤灰后,混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能得到了明显的改善;且同等条件下,碱式硫酸镁水泥混凝土抗硫酸盐腐蚀性能优于普通硅酸盐水泥混凝土.     

石灰石粉复合低品位粉煤灰矿物掺合料性能研究

对镁质石灰石粉复掺粉煤灰对混凝土的影响进行了研究。通过对不同比例矿物掺合料和不同比例石灰石粉掺料下混凝土的工作性、强度和耐久性的试验和分析,研究石灰石粉复合低品位粉煤灰对混凝土性能的影响。试验表明:镁质石灰石粉对萘系减水剂的适应性较差;掺入石灰石粉可以使混凝土获得更好的工作性能;矿物掺合料的比例达到30%和40%时,石灰石粉在矿物掺合料中的比例大小对混凝土的强度影响不大;掺入石灰石粉的混凝土具有和掺入粉煤灰的混凝土同样良好的抗氯离子性能和抗碳化性能。     

High-percentage replacement of cement with fly ash for reinforced concrete pipe

Fly ash is commonly used as a substitute for cement within concrete in various applications. Manufacturers of reinforced concrete products commonly limit the quantity of fly ash used to 25% or less by weight. Test cylinders with varying percentages of Class C (25-65%) and Class F (25-75%) fly ash and a water-reducing admixture (WRA) were created under field manufacturing conditions and tested for 7-day compressive strength. Seven-day compressive strength for the concrete/fly ash/WRA was found to be highest when the concrete mix included approximately 35% Class C or 25% Class F fly ash. However, substitution ratios of up to 65% Class C or 40% Class F fly ash for cement met or exceeded American Society for Testing and Materials (ASTM) strength requirements for manufacture of Class I, II and III reinforced concrete pipe (RCP).     

掺合料对硫铝酸盐水泥基混凝土耐久性影响的研究

研究了掺合料复掺(矿渣∶粉煤灰=2∶1)、单掺矿渣、单掺粉煤灰对硫铝酸盐水泥基混凝土强度、抗渗性、抗冻性的影响,并与相同水灰比下掺合料复掺对普通硅酸盐水泥基混凝土对应性能的影响进行对比。结果表明:在硫铝酸盐水泥基混凝土中,掺合料的加入使混凝土的早期和后期强度都明显降低,抗渗性稍微降低,抗冻性明显降低,且掺量越高,其强度、抗渗性、抗冻性降低越明显;但复掺时的效果比单掺时的效果好,粉煤灰的效果最差;而在普通硅酸盐水泥基混凝土中,掺合料的加入使混凝土的早期强度降低,但后期强度超过空白样的强度,抗渗性、抗冻性明显提高,但是,在无掺合料时其抗渗性、抗冻性大大低于相同水灰比下硫铝酸盐水泥基混凝土的抗渗性、抗冻性。     

含粉煤灰或石英粉复合胶凝材料的抗压强度发展规律

用细度基本相同的粉煤灰和石英粉作为活性和惰性矿物掺和料,研究了不同水胶比、不同养护温度条件下,矿物掺和料的种类和掺量对复合胶凝材料抗压强度发展特性的影响.在水化初期,颗粒形貌等物理因素比反应程度等化学因素更能影响含有矿物掺和料的复合胶凝材料的抗压强度发展特性,活性与惰性矿物掺和料的作用基本相同.热激发能明显促进粉煤灰的火山灰反应,有利于含粉煤灰的复合胶凝材料的抗压强度发展.含大掺量粉煤灰的复合胶凝材料特别适合用于内部能较长时间维持较高温度的大体积混凝土结构.     

粉煤灰掺量对氯氧镁水泥混凝土物理力学性能的影响

为了拓展氯氧镁水泥(MOC)材料的应用领域,以盐湖提钾肥副产物水氯镁石、轻烧氧化镁和粉煤灰为胶凝材料,制备了不同粉煤灰掺量的氯氧镁水泥混凝土(MOCC)。研究了粉煤灰掺量对MOCC抗压强度、物相组成、微观形貌和孔结构的影响。结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,MOCC的抗压强度逐渐降低,当粉煤灰掺量为40%(质量分数)时,其300 d抗压强度降低至39.99 MPa,降低了22.52%。MOCC的主要水化产物为5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O(5·1·8)和Mg(OH)₂,掺加粉煤灰并没有产生新的晶相。掺入粉煤灰增加了MOCC的孔隙率和有害孔体积,从而降低了其抗压强度。采用相同水灰比制备了普通硅酸盐水泥混凝土,抗压强度对比测试结果表明:掺40%的粉煤灰MOCC的抗压强度虽然比未掺粉煤灰MOCC抗压强度低,但仍比普通硅酸盐水泥混凝土300 d龄期的抗压强度(33.42 MPa)高出19.66%,说明MOCC比普通硅酸盐水泥混凝土具有较高的抗压强度。     

粉煤灰掺量对再生混凝土力学性能和抗冻性的影响研究

研究粉煤灰掺量、再生粗骨料取代率对再生混凝土抗压强度和抗折强度的影响,并对再生混凝土在不同冻融循环次数下的抗压强度和质量损失率进行了研究.结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,再生混凝土抗压强度呈先增大后降低的趋势,当粉煤灰掺量为15%,再生粗骨料取代率为30%时,再生混凝土的抗压强度达到最大;粉煤灰掺量对抗折强度提高幅度较小;在冻融循环低于50次时,试块抗压强度下降速度较缓,此后下降速度加快,当冻融循环达到150次时,强度损失最大;再生粗骨料取代率对试块的抗冻性影响高于粉煤灰掺量.建立了考虑再生粗骨料取代率、粉煤灰掺量因素的冻融循环作用下再生混凝土抗压强度指数衰减规律预测模型.     

石粉-粉煤灰复掺改性混凝土的研究

以不同比例石粉和粉煤灰复掺50％取代水泥配置混凝土进行试验.研究了石粉和粉煤灰复掺比例对混凝土抗压强度和收缩率的影响,利用XRD和TEM对复掺混凝土的水化产物进行了分析.结果表明:由于石粉和粉煤灰对混凝土抗压强度的影响机理不同,复掺比例在不同龄期对混凝土抗压强度的影响规律也不同;复掺混凝土的收缩率随复掺料中石粉含量的增加而变大.