镍渣对超高性能混凝土力学性能的影响研究

利用球磨与气流磨对镍渣进行细化处理,制得镍渣粉QFS和LFS,分别采用QFS等质量取代粉煤灰、LFS等质量取代硅灰制备超高性能混凝土,研究了细化镍渣对超高性能混凝土工作性能、力学性能、干燥收缩、孔结构及微观结构的影响。结果表明:LFS取代硅灰在一定程度上改善了混凝土工作性能,但不利于力学性能;相比LFS体系,QFS取代粉煤灰表现出相反的性能趋势;LFS和QFS复合使用全部取代硅灰和粉煤灰的情况下,超高性能混凝土的28 d抗压强度可达148.8 MPa,表现出优良的性能。     

钢渣粉硅灰混凝土的力学性能及耐久性研究

通过试验测试分析了钢渣粉单掺以及与硅灰二元复掺混凝土在不同配合比下的和易性、力学性能和耐久性能,并基于改性前后混凝土微观结构特征的测试分析揭示了钢渣粉单掺以及与硅灰二元复掺对混凝土材料的改性机理。试验研究结果表明:钢渣粉取代混凝土中水泥最适宜的比例是10%,此时混凝土的力学性能和耐久性能都得到有效的提高,掺量20%的钢渣混凝土与普通硅酸盐混凝土各项性能相近。钢渣粉与硅灰的二元复掺可以使混凝土的力学性能和耐久性得到显著提高。钢渣粉在混凝土中的作用有两个:一是作为活性胶凝材料发生水化反应,但其活性比水泥低;二是微集料效应,分散水泥颗粒填充混凝土的孔隙,提高混凝土的密实度。     

硅粉对轻骨料混凝土力学性能及孔隙结构的影响

研究不同掺量(0、2%、4%、6%、8%、10%)硅粉对不同龄期(7、14、21、28d)轻骨料混凝土力学性能的影响。选取轻骨料混凝土作为研究对象,通过扫描电子显微镜、气孔结构分析与核磁共振试验研究轻骨料混凝土的微观形貌特征及孔隙变化规律,进而揭示其宏观力学性能与微观特性之间的内在联系。结果表明:硅粉的掺入使轻骨料混凝土抗压强度呈现先降低后增高再降低的变化规律,当硅粉掺量为6%时,轻骨料混凝土力学性能较好。随着硅粉掺量的增加,孔隙度呈现先增大后减小再增大的变化规律,与基准组相比,气孔有向小孔径发展的趋势。当硅粉掺量为6%时,可有效改善孔隙结构,孔隙度为0.837%,束缚流体饱和度为54.536%,水泥石表面附着的凝胶物质C-S-H增多。     

再生砖粉UHPC收缩性能试验研究

利用再生砖粉部分取代水泥制备混凝土是实现建筑垃圾再生利用的途径之一。采用活性激发后的砖粉作为辅助胶凝材料取代部分水泥制备UHPC,研究分析了不同取代率下再生砖粉UHPC的自收缩和干燥收缩规律与机理,基于试验建立了再生UHPC自收缩率和干燥收缩率预测模型。研究结果表明：再生砖粉取代水泥能够降低UHPC的自收缩,且UHPC的自收缩率随着砖粉取代率的增加而下降;再生砖粉取代水泥后能够减小UHPC的干燥收缩,且UHPC的干燥收缩随着砖粉取代率的增加呈先减小后增大的趋势。砖粉取代率为30%时,UHPC的干燥收缩最小,较之基准组降低了49.7%。自收缩率与干燥收缩率预测模型与试验结果吻合良好,能够用于预测再生砖粉UHPC的收缩发展。     

基于正交试验设计的再生粘土砖粉混凝土力学性能研究

为了实现废弃粘土砖的再生利用,研究了粘土砖粉对混凝土抗压强度、弹性模量和抗折强度的力学性能影响。采用正交试验设计测试了17种不同配合比的再生粘土砖粉混凝土力学性能参数,分析得到了各力学性能指标下再生粘土砖粉混凝土的水胶比、砂率、砖粉细度、砖粉取代率的显著性影响顺序。试验结果表明,再生粘土砖粉混凝土的28d抗压强度和弹性模量分别达到50MPa和20GPa以上,抗折强度范围在10～12MPa之间。以再生粘土砖粉混凝土抗压强度为重点,兼顾弹性模量和抗折强度的原则,并通过正交试验验证,确定最佳配合比为水胶比0.26、砂率33%、砖粉细度0.06mm和砖粉取代率25%,满足工程设计和施工要求再生粘土砖粉混凝土应用的最佳状态。     

稻壳灰与混杂纤维对超高性能混凝土的影响作用研究

超高性能混凝土(UHPC)具有优异的力学性能、耐久性且能减轻结构自重、降低材料使用量,具有广阔的应用前景.但UHPC中大量采用超细硅灰与钢纤维等材料,成本较高.对此,拟采用稻壳灰取代一定量硅灰,选用聚丙烯纤维、玄武岩纤维与钢纤维混杂,通过测试UHPC的流动度、静动态力学性能、收缩变形与氯离子扩散系数,研究稻壳灰与混杂纤...     

粉煤灰和石英粉对超高性能混凝土性能的影响

为研究粉煤灰部分取代硅灰、石英粉部分取代石英砂对超高性能混凝土（UHPC）性能的影响，进行了UHPC抗压强度、抗折强度、抗拉强度和流动性试验。结果表明：随着粉煤灰取代硅灰比例的增加，UHPC的抗折强度和抗拉强度提高，流动性降低，但当粉煤灰取代率超过10%时，UHPC的抗压强度降低；UHPC的抗折强度和抗拉强度随着石英粉取代石英砂比例的增加而提高，当石英粉取代率为10%时，UHPC的抗压强度最大；当石英粉取代率为30%时，抗折强度和抗拉强度分别提高了56.5%和24.4%;UHPC的流动性随着石英粉取代率的增加而降低；当粉煤灰取代率为30%、石英粉取代率为15%、水胶比为0.18时，UHPC的力学性能和工作性最佳。     

再生微粉对超高性能混凝土抗压强度的影响

为了探究再生微粉作为矿物掺合料部分取代硅灰制备超高性能混凝土(UHPC)的可行性,通过力学试验,研究了再生微粉的掺量和品质对UHPC抗压强度的影响,并根据压汞法和微观形貌分析,揭示了再生微粉的影响机理。结果表明,掺加10%品质较高的RP-C65取代硅灰可制备出符合强度要求的UHPC。     

钢渣粉部分替代煅烧MgO对MPC混凝土性能的影响

将钢渣粉取代部分煅烧MgO,研究了不同掺量钢渣粉对磷酸镁水泥(MPC)混凝土力学性能和耐久性能的影响。试验结果表明,掺有5%～30%取代率的钢渣粉会降低MPC混凝土的早期强度,但会明显提高MPC混凝土的后期强度,当钢渣粉取代率为15%时,MPC混凝土的60 d抗压强度达到最大;较低和较高的钢渣粉取代率会对MPC混凝土的劈裂抗拉强度产生不利影响,当钢渣粉取代率为15%和20%时,MPC混凝土的抗拉强度高于基准组;不同钢渣粉取代率的MPC混凝土的耐水性能均高于基准组,当钢渣粉取代率超过10%后,MPC混凝土的强度保持率均在0.9以上;钢渣粉的掺入可在一定程度上提高MPC混凝土抗氯盐及硫酸盐侵蚀性能,但较高的钢渣粉取代率会对MPC混凝土抗硫酸盐侵蚀能力产生不利影响。     

不同配合比下UHPC的早期性能研究

研究了水胶比以及粉煤灰、矿渣粉、硅灰、钢纤维掺量对UHPC工作性能和早期力学性能的影响。结果表明:水胶比对UHPC工作性能影响较大,随着水胶比的增大,拌合物流动性增加,强度降低;粉煤灰、矿渣粉的掺入可有效改善拌合物的流动性,适量硅灰的掺入有助于改善拌合物的流动性,存在最佳掺量。粉煤灰、矿渣粉的掺入会使UHPC的1 d强度降低,但会提高3 d、7 d强度,且矿渣粉的提高效果强于粉煤灰。硅灰的掺入对UHPC早期强度具有提高效果,但掺量的改变对强度影响不大。增加钢纤维掺量会显著降低新拌混合物的流动性,对抗折强度有较大提高效果。     

硅灰和粉煤灰在200 MPa活性粉末混凝土中的应用机理

活性粉末混凝土(RPC)由于具有超高强度、韧性及耐久性而得到快速推广应用。采用0.14的极低水胶比制备200 MPa的RPC,并测试硅灰和粉煤灰对RPC强度和微结构的影响。研究结果表明:RPC的强度随着硅灰掺量的增加呈现先增大后减小的趋势,随着粉煤灰掺量的增加而减小,适量的硅灰掺量和较小的粉煤灰掺量有助于RPC获得较高的强度。硅灰和粉煤灰均具有较高的填充效应和火山灰活性,其活性二氧化硅可与氢氧化钙水化生成水化硅酸钙,尤其是颗粒极细的硅灰,可大幅改善浆体微结构,提高RPC的强度。     

高活性偏高岭土微粉的制备及复合效应的研究

本文研究了高活性偏高岭土(MK)微粉的制备及与多种矿物掺料复合效应。以10％MK替代水泥，28d抗压强度提高约10MPa；以8％MK取代水泥配制高性能混凝土，其作用效果与硅灰相当，与矿渣基复合掺料复合(8％MK与35％复合矿渣替代水泥)掺入混凝土中，使混凝土物理、力学性能优干硅灰相同掺量的复合效果；与粉煤灰复合，可以使水泥标准稠度用水量降低，抗折、抗压强度提高，干缩率减少。     

废砖粉对混凝土强度和干燥收缩的影响

讨论了不同掺量和不同细度的废砖粉对混凝土坍落度、强度和干燥收缩的影响,并采用扫描电镜(SEM)分析其微观结构.分析结果表明:废砖粉的掺入会降低混凝土的坍落度、早期强度和干燥收缩率,而且这些性能还会随着废砖粉掺量的增加而下降.但当废砖粉在比表面积为554m2/kg且掺量不超过10％的情况下,则可以明显提高混凝土的后期强度...     

钢纤维掺量及石英砂级配对超高性能混凝土性能的影响

为优化超高性能混凝土的制备工艺,依据最紧密堆积原理,试验采用常规养护制度研究了钢纤维掺量、石英砂的细度及其级配等因素对所制超高性能混凝土性能的影响.结果表明:钢纤维的掺入可以明显提高超高性能混凝土的力学性能,当钢纤维体积掺量为2％时,所制试样28 d抗折抗压强度可达38.0 MPa、170.1 MPa.石英砂的级配可提...     

纤维掺量对再生砖粉ECC流动性能及力学性能的影响

为更好地掌握再生砖粉超高韧性水泥基复合材料(ECC)的工作性能和力学性能,为再生砖粉ECC的研究与推广提供依据与参考,通过试验研究了不同聚乙烯醇(PVA)纤维体积掺量对再生砖粉ECC流动性能及力学性能的影响.结果表明:再生砖粉全取代石英砂会在一定程度上削弱ECC的力学性能;随着PVA纤维体积掺量在1.25％～2.0％范...     

硫酸钙晶须对机制砂混凝土中石粉#br# 的改性作用研究

混凝土细集料的主要来源天然砂被过度开采导致资源枯竭和环境破坏,采用机制砂替代天然砂是解决途径之一。石粉是机制砂生产中的副产品,适量的石粉可改善混凝土级配,但石粉含量过高会导致混凝土强度降低、强度离散性增大等问题,因此,《建设用砂》(GB/T 14684)中规定机制砂的石粉含量应不高于10%,但机制砂的石粉含量是实际工程中较难控制的问题。文章研究了硫酸钙晶须(CSW,5kg/m3)对机制砂混凝土中石粉的改性作用：设计了在不同石粉含量(10%、15%、20%)下掺入硫酸钙晶须的机制砂混凝土的力学性能试验,并采用聚丙烯纤维(PPF,1kg/m3)进行了对比,结果表明,未掺入纤维时,10%石粉含量的试件组力学性能高于15%和20%石粉含量的试件组;掺入CSW与PPF后,15%石粉含量的试件组力学性能最优,且CSW的改性作用较PPF明显。在试验基础上,基于可压缩堆积理论,考虑CSW的改性作用,建立了CSW改性高石粉机制砂混凝土强度模型,并进行了模型参数分析。     

石粉含量对超高性能混凝土性能影响研究

研究了不同石粉含量对超高性能混凝土工作性、力学性能以及抗冻性能的影响。结果表明,随着石粉含量的增加,超高性能混凝土的流动性、抗压、抗折强度均呈现出先上升后下降的趋势;石粉含量对超声波速和动弹性模量变化趋势与强度变化趋势一致;随着石粉含量的增加,抗冻性能先增加后减小;UHPC的最优石粉含量为3%~5%。     

多元胶凝体系泡沫混凝土性能研究

采用正交试验研究了粉煤灰、矿粉、硅灰及减水剂对泡沫混凝土力学性能的影响,设计了泡沫混凝土配合比,研究了在不同干密度下泡沫混凝土的抗压强度、孔隙率和导热性能。初步探究了利用珊瑚砂制备泡沫混凝土的可行性。结果表明:复掺矿粉和硅灰能有效提高泡沫混凝土的强度;泡沫混凝土的抗压强度、导热系数与干密度存在非线性关系,孔隙率与泡沫混凝土干密度呈线性负相关。珊瑚砂的掺入对泡沫混凝土性能存在不利影响。     

Strength properties and durability aspects of high strength concrete using Korean metakaolin

Metakaolin is a cementitious material used as admixture to produce high strength concrete. In Korea, the utilization of this material remained mainly limited to fireproof walls but began recently to find applications as a replacement for silica fume in the manufacture of high performance concrete.In order to evaluate and compare the mechanical properties and durability of concrete using metakaolin, the following tests were conducted on concrete specimens using various replacements of silica fume and metakaolin; mechanical tests such as compressive, tensile and flexural strength tests, durability tests like rapid chloride permeability test, immersion test in acid solution, repeated freezing and thawing test and accelerated carbonation test.Strength tests revealed that the most appropriate strength was obtained for a substitution rate of metakaolin to binder ranging between 10% and 15%. It was observed that the resistance to chloride ion penetration reduced significantly as the proportion of silica fume and metakaolin binders increased. The filler effect resulting from the fine powder of both binders was seen to ameliorate substantially the resistance to chemical attacks in comparison with ordinary concrete. Durability tests also verified that concrete using metakaolin bore most of the mechanical and durability characteristics exhibited by concrete using silica fume. The tests implemented in this study confirmed that metakaolin constitutes a promising material as a substitute for the cost prohibitive silica fume.