硫酸盐环境下PVA-FRCC强度退化与寿命预测分析

为研究硫酸盐环境下PVA纤维增强水泥基复合材料(polyvinyl alcohol fiber reinforced composites composite,简称PVA-FRCC)强度退化机理和使用寿命,采用灰色理论GM(1,1)模型模拟硫酸盐环境下PVA-FRCC试件强度退化规律,分析硫酸盐干湿循环与长期浸泡两种侵蚀方式、纤维掺量、粉煤灰掺量对强度退化的影响,基于强度退化规律预测PVA-FRCC的使用寿命。结果表明:GM(1,1)模型能够很好地预测PVA-FRCC强度退化规律,模型精度高且稳定;PVA纤维掺量为1%时材料表现出较好的抗硫酸盐侵蚀能力,使用寿命较长;相比长期浸泡,干湿循环侵蚀方式可加速材料强度的退化,降低使用寿命;大掺量粉煤灰可提高材料抗压强度,从而改善PVA-FRCC的抗硫酸盐侵蚀性能,增加使用寿命。     

酸性水环境下桥梁桩基混凝土的配制与耐久性研究

针对酸性水环境下桥梁桩基混凝土的配制,研究了矿物掺合料、水胶比以及侵蚀溶液pH值对混凝土抗酸侵蚀性能的影响。混凝土的粉煤灰掺量从20%～50%变化,矿粉掺量从35%～65%变化,水胶比分别取0.35、0.39、0.43,酸性水侵蚀环境通过pH值分别为1、2、4的硫酸溶液模拟,抗酸性能通过测定1年龄期的混凝土抗压强度变化率表征。结果表明,降低水胶比有利于提高混凝土的抗酸侵蚀性能;矿物掺合料对混凝土耐酸性能的改善作用与其品种、掺量及模拟侵蚀溶液的pH值大小有关。大掺量粉煤灰混凝土比大掺量矿渣粉混凝土具有更好的耐酸性能。     

不同掺量粉煤灰混凝土的强度试验

针对Ⅱ级粉煤灰对混凝土力学性能及耐久性影响问题,采用试验方法,通过对水胶比为0.32,Ⅱ级粉煤灰掺量分别为10%、18%、25% 3种混凝土抗压强度发展规律的实验研究,验证了在混凝土中掺入粉煤灰不仅可以改善混凝土的和易性、溺水性和耐久性,而且还会影响混凝土的抗压强度.通过对粉煤灰掺量的增加,粉煤灰混凝土抗压强度跟普通混凝土抗压强度相比下降程度越来越大.当粉煤灰掺量为10%时,其对混凝土强度发展影响较小,从28d到90d时,混凝土抗压强度赶上并超过普通混凝土抗压强度,说明Ⅱ级粉煤灰掺量存在一个合理范围,且混凝土中掺入适量粉煤灰,对混凝土性能有很好的改善作用.     

粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

研究了粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响.试样为40mm×40mm×160mm细碎石混凝土和20mm×20mm×20mm水泥石,粉煤灰取代水泥用量为10%,30%和50%.半年浸泡试验表明,R<1.5的粉煤灰提高了混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,在一定的粉煤灰掺量范围内,掺量增加使改善效果更好.XRD和MIP分析表明,粉煤灰通过其火山灰反应一方面降低了Ca(OH)2的含量,另一方面增强了水泥石的密实性,这有利于减少钙矾石和石膏的生成.     

干湿-冻融交替作用下硅灰混凝土耐久性分析

为探究硅灰混凝土在冻融条件下硫酸盐腐蚀抗压强度损失规律，在水胶比(W/C=0.37)相同的条件下，对硅灰掺量为0%、5%、10%、15%的混凝土分别进行5%硫酸盐干湿侵蚀、清水冻融循环及5%硫酸盐干湿侵蚀+冻融循环各75 d,研究不同试验条件、不同天数下的抗压强度变化。结果表明：3种试验中，强度损伤度由大到小为干湿+冻融>冻融>干湿，干湿+冻融双重作用对混凝土强度的劣化有促进作用；且随着天数的增加混凝土抗压强度损失速率加快，在0%和5%硅灰掺量60 d、干湿+冻融双重作用下混凝土强度损失出现超叠加效应，硅灰掺量的提高使混凝土强度的损失速率变慢。     

模拟地下水压力作用下混凝土硫酸盐腐蚀行为研究

针对地下混凝土结构的耐久性问题,利用室内模拟试验技术,研究不同地下水静水压力(0、0.1和0.2 MPa)和粉煤灰掺量(10%、25%和40%)对混凝土受硫酸盐腐蚀的影响,测定了混凝土腐蚀60 d后的腐蚀深度和力学性能指标(抗压强度和动弹性模量)。试验结果表明,混凝土的硫酸盐腐蚀深度随粉煤灰掺量的增加而线性降低;随地下水压力的增加近似呈线性增加。混凝土的抗压强度和动弹性模量随粉煤灰掺量的增加而降低,随地下水压力的增加而略有提高。此外,对混凝土抗压强度和超声波速的相关性进行分析,结果表明粉煤灰和水压力对抗压强度与超声波速关系的影响不明显;通过回归分析建立了硫酸盐腐蚀后混凝土抗压强度和超声波速的指数关系模型。     

掺石灰石粉混凝土的性能及其改善途径

采用不同掺量的石灰石粉取代水泥配制混凝土,同时配制复掺6%偏高岭土和20%石灰石粉的混凝土,并采用相同的胶凝材料体系制备水泥净浆,开展Na_2SO_4溶液浸泡试验。测试了混凝土抗压强度,采用RCM法和硫酸盐干湿循环侵蚀试验分别测试混凝土的氯离子扩散系数和抗硫酸盐侵蚀性,采用MIP法测试混凝土孔结构,进一步采用SEM观察浸泡后净浆试件的微观形貌。结果表明,石灰石粉对混凝土抗压强度、抗氯离子渗透性和抗硫酸盐侵蚀性均有一定的不良影响。采用偏高岭土与石灰石粉复掺可以有效提高掺偏高岭土混凝土的强度、抗氯离子渗透性和抗硫酸盐侵蚀性。其机理主要在于优化了混凝土孔结构,降低了有害离子在混凝土中的传输速度,阻止了混凝土在硫酸盐环境中钙钒石、石膏等侵蚀产物的形成。     

高温作用对大掺量粉煤灰混凝土力学性能影响

研究了高温作用对大掺量粉煤灰混凝土(HFCC)立方体力学性能的影响,探讨了不同加热温度、不同粉煤灰掺量与HFCC残余强度的关系.将粉煤灰掺量30%、40%和50%的混凝土立方体试块加热至250,450,550和650℃进行强度测试,并与素混凝土(不掺粉煤灰)试块进行对比.研究结果表明,随着温度升高,HFCC残余抗压、劈裂抗拉强度均出现明显退化,劈裂抗拉强度退化尤为明显;随着粉煤灰的掺入,粉煤灰掺量对强度退化率的影响具有复杂性:高温后HFCC抗压强度退化率均低于普通混凝土强度退化率;劈裂抗拉强度退化率除粉煤灰掺量30%外均低于普通混凝土退化率.在试验基础上建立HFCC高温后立方体残余抗压强度、残余劈裂抗拉强度与温度、粉煤灰掺量的定量关系,为高温后HFCC材料强度评估及修复提供依据.     

湿排粉煤灰对混凝土性能的影响

通过实验室模拟研究不同湿法存放时间（1～60个月）的2种低钙粉煤灰的形貌、粒径和用于混凝土掺合料的性能变化。粉煤灰湿排后颗粒变粗,颗粒表面出现侵蚀,但颗粒形貌基本保持不变;湿排粉煤灰矿物减水效应明显降低,掺量为20％～40％的湿排粉煤灰混凝土坍落度比原状粉煤灰混凝土减少约20～40mm;掺加湿排粉煤灰的混凝土与外加剂适应性、抗渗和抗碳化无明显变化,坍落度经时损失有所降低;湿法存放3个月的粉煤灰掺量20％时混凝土28d和56d抗压强度比原状粉煤灰混凝土分别下降5．8％和3．7％,但掺量为20％的湿法存放36个月粉煤灰混凝土抗压强度比仍可以达到85％,湿法存放时间为3a和5a的粉煤灰混凝土强度无明显差别。研究结果表明,湿排低钙粉煤灰可以用作为混凝土掺合料。     

冻结井壁高性能混凝土性能试验

结合冻结井壁高性能混凝土的特性,测试了14组不同配比混凝土的1,3,7,28 d抗压强度、劈裂抗拉强度及抗渗性能,研究了冻结井壁高性能混凝土外加剂的类型及其掺量、细骨料含泥量、粉煤灰掺量等对矿井建设高性能混凝土的影响.研究表明,3种类型的外加剂均能改善混凝土的早期和后期强度,其中早期强度提高显著,掺加HNT-1型外加剂混凝土的1 d抗压强度提高145%;细骨料含泥量从0%增加到5%,混凝土抗渗性能降低60%,混凝土3 d抗压强度降低30%;粉煤灰的掺入可明显降低混凝土的早期抗压强度,1,3,7 d抗压强度最大降低幅度可达普通混凝土的40%,14%和7.8%.     

增钙灰的粉煤灰效应分析

本文从定性、定量两方面分析了增钙灰的“粉煤灰效应”．研究表明,品质好的增钙灰具有明显的“粉煤灰效应”,可用做掺合料配制较高强度的混凝土,“粉煤灰效应”包含形态效应、活性效应、微集料效应三方面的综合作周,定量分析便于把握材料的性质,指导材料的应用。     

高浓度粉尘测定精度的研究

本文在当前粉尘浓度测定方法的基础上，通过一定程度的实验、精度分析和理论研究，提出了提高高浓度粉尘测定精度的方法及具体的改进措施。     

粉煤灰与粉煤灰混凝土性能

通过实验和理论分析,研究了粉煤灰活化措施、基本效应以及粉煤灰混凝土的工作性、力学特性和耐久性,为粉煤灰混凝土的应用和研究提供参考．研究认为机械活化措施中细磨加工优于分选加工,细磨加工能提高粉煤灰的活性和利用率;强碱激发剂的掺量要适量,引入硫酸盐复合激发剂是必要的,也是有效的,水泥是粉煤灰最有效、最经济的活性激发剂;粉煤灰的作用机理主要有取代效应、火山灰效应、形态效应和微集料效应等;粉煤灰使混凝土的工作性得到改善,早期强度低,后期强度增长快,抗拉强度明显提高,抗裂性、抗渗性、抗冻性、耐蚀性、抗碳化性和对钢筋的保护能力提高,水化热降低,能消除或减轻碱骨料反应的危害。     

燃煤电厂贮灰场防尘固化剂的研究

针对我国燃煤电厂贮灰场普遍存在的灰尘二次飞扬问题,进行了灰场表面固化防尘试验研究,筛选出固化剂配方,并在数家电厂贮灰场进行了工程应用。结果表明：该技术具有防尘效果好,治理见效快,成本低廉,施工工艺简单灵活等突出优点,适宜在电厂贮灰场推广应用。     

粉煤灰活性的激发

总结了粉煤灰活性发研究的国内外状况。在粉煤灰活性激发试验研究的基础上，对粉煤灰活性激发机理，特别是无熟料粉煤灰水泥中粉煤灰活性激发的机理进行了分析。     

粉煤灰-水泥熟料-水系统反应动力学的研究

本文用x-射线衍射法测定了不同品质粉煤灰与水泥熟料在不同养护龄期时的反应程度。结果发现,以该法测得的值与粉煤灰水泥石的强度劣化值有很好的关系。     

粉煤灰改性及对污水中磷的去除研究

采用浓硫酸对粉煤灰进行了改性处理,提高了粉煤灰的表面积和吸附特性,研究了改性后的粉煤灰对含磷废水处理时磷的去除效果.结果表明:粉煤灰改性制备的最佳方法是先在5g原始粉煤灰中加3mL水进行混合搅拌,然后加18.4mol·L-1浓硫酸0.4mL,搅拌混匀后在100℃下保温1.5h.利用改性后粉煤灰对含磷60mg·L-1的废水进行处理,当改性粉煤灰投加量为2%,反应pH值为7.0,反应时间5分钟后,磷的去除效率达到98.82%,出水中含磷量为0.70mg·L-1,达到《污水综合排放标准》(GB 9878-1996)中二级排放标准.     

利用粉煤灰制备氯化铝溶液的实验研究

研究了利用粉煤灰制备氯化铝溶液过程中的最佳实验条件．当粉煤灰与碳酸钠的用量(质量比)为1．2：1，焙烧温度850℃，焙烧时间90min，粉煤灰可完全分解生成霞石；霞石经HCl浸取后生成SiO2和氯化铝溶液．霞石的反应程度随着HCl溶液浓度的增加而增加，当浸取液HCl浓度为80％时，得到的沉淀物已不含霞石残余．     

磨细粉煤灰对水泥和混凝土性能的影响

研究了磨细粉煤灰的形貌特征及其掺量对水泥和混凝土强度及混凝土流变性能的影响。研究结果表明 ,掺磨细粉煤灰既可以改善水泥和混凝土的力学性能 ,又可以改善混凝土的流变性能     

CFG桩复合地基桩身材料性能研究

通过对大掺量IIIa级粉煤灰混凝土构成的CFG桩身材料进行力学性能方面的室内试验,讨论了抗压强度与材料配合比、龄期之间的关系,并探讨了桩身材料性能对CFG桩承载力的影响.结果显示抗压强度均随着胶凝效率的增大而减小,粉煤灰替代水泥率超过40%后抗压强度仍能满足设计要求,随着龄期的增长,每一类型、一定胶凝效率试件的抗压强度都有显著提高.