硅灰粉煤灰混凝土早期强度试验研究

研究了硅灰、粉煤灰分别在单掺和双掺时对普通混凝土塌落度和3d早期强度的影响。结果表明,单掺硅灰会降低混凝土的坍落度,但可以提高混凝土3d早期强度10%～20%;单掺粉煤灰可以提高混凝土的坍落度,但会降低混凝土3d早期强度15%～25%;双掺时,硅灰最佳掺量为5%,粉煤灰最佳掺量为12%,其坍落度和3d早期强度无明显降低。     

活性掺合料对混凝土抗碳化性能影响的研究

研究了强度等级(C30和C45)、龄期(28 d和120 d)、矿物掺和料(矿粉和粉煤灰)质量掺量对掺有脂肪族高效减水剂(SAF)的混凝土抗碳化性能的影响,并建立了C30/C45混凝土在28 d/120 d龄期的碳化深度与矿粉/粉煤灰掺量比例之间的回归模型。结果表明:水胶比的降低、养护龄期的延长都能提高水泥石的密实度,从而提高抗压强度和抗碳化性能;混凝土抗碳化性能随矿粉掺量的上升、粉煤灰掺量的下降而提高;当矿粉掺量占胶凝材料质量的37.5%时,C30混凝土的抗碳化性能最佳;当矿粉掺量占胶凝材料质量的31.9%时,C45混凝土的抗碳化性能最佳;当龄期增加时,粉煤灰掺量比例越大则碳化深度的下降幅度越大;矿粉和粉煤灰掺量的相对比例变化时,对低强度混凝土的影响程度要大于高强度混凝土。     

玄武岩纤维与粉煤灰改性高强混凝土力学性能研究

将纤维材料加入混凝土中可以有效提高混凝土的使用性能和服务年限.基于此,制备了不同玄武岩纤维体积掺量的粉煤灰改性高强混凝土试件,分别测试了玄武岩纤维高强混凝土的坍落度、扩展度以及标准养护7 d、15 d和28 d后的收缩率、抗压强度、抗拉强度以及抗折强度,分析了玄武岩纤维掺量对混凝土坍落度、扩展度、收缩率、抗压强度、抗拉强度以及抗折强度的影响规律.结果表明:随着玄武岩纤维掺量的增大,粉煤灰改性高强混凝土的坍落度和扩展度呈线性减小,收缩率逐渐减小;抗压强度、抗拉强度和抗折强度逐渐增大,抗压强度、抗拉强度和抗折强度的增大速率分别在玄武岩纤维掺量为0.8％、1.2％和1.2％时出现拐点,性价比最高的玄武岩纤维掺量为0.8％～1.2％.     

粉煤灰及沙漠砂对混凝土抗碳化性能的影响

通过进行单掺粉煤灰、单掺沙漠砂、双掺粉煤灰和沙漠砂混凝土3d、7d、14d、28d和56d抗碳化性能试验,分析了粉煤灰掺量和沙漠砂替代率对混凝土抗碳化性能的影响,建立了混凝土28 d碳化深度与粉煤灰掺量及沙漠砂替代率之间回归关系模型.试验结果表明:对于单掺粉煤灰混凝土,随着粉煤灰掺量增加,混凝土碳化深度逐渐增大,且碳化早期比后期增长较快;对于单掺沙漠砂混凝土,随着沙漠砂替代率增加,混凝土碳化深度呈先减小后增大趋势,沙漠砂替代率20%时混凝土碳化深度最小;对于双掺粉煤灰和沙漠砂混凝土,粉煤灰掺量10%,沙漠砂替代率20%时混凝土碳化深度最小.     

矿物掺合料对泡沫混凝土的性能影响

研究了单掺粉煤灰、矿渣粉和复掺粉煤灰与矿渣粉对干密度为400 kg/m3泡沫混凝土的抗压强度、导热系数以及吸水率的性能影响.当粉煤灰掺量为10%时,可增加抗压强度,掺量为30%时显著降低导热系数和吸水率;当矿粉掺量为20%时,可增加抗压强度和降低吸水率,但导热系数却随掺量增大而变大;当复掺粉煤灰与矿渣粉取代50%水泥,复掺比例为2:3时,能增加抗压强度和降低吸水率,导热系数随复掺比例增大而变大.在泡沫混凝土中掺加矿物掺合料,不仅可以降低水化热,还可以减少泡沫混凝土的开裂程度,该项研究成果为今后泡沫混凝土在地基保温处理、屋面保温、地暖垫层等方面提供了应用价值.     

粉煤灰和矿粉对混凝土力学与耐久性能的影响研究

粉煤灰和矿粉加入混凝土中可以有效消耗工业固体废弃物,保护环境.基于此,利用室内试验方法采用粉煤灰和矿粉取代部分水泥,制备了不同粉煤灰以及矿粉掺量的混凝土材料,测试了这些材料的抗压强度、抗氯离子侵蚀性能、抗冻性能以及抗碳化性能.结果表明:双掺粉煤灰和矿粉条件下混凝土的抗压强度和抗冻性能均要优于单掺粉煤灰或矿粉;当粉煤灰或矿粉单掺量为24％时,混凝土的电通量最小,其抗氯离子侵蚀能力最强;双掺粉煤灰和矿粉混凝土的28 d碳化深度比素混凝土小39.4％～53.5％.     

粉煤灰和矿粉对混凝土力学与耐久性能的影响研究

粉煤灰和矿粉加入混凝土中可以有效消耗工业固体废弃物,保护环境.基于此,利用室内试验方法采用粉煤灰和矿粉取代部分水泥,制备了不同粉煤灰以及矿粉掺量的混凝土材料,测试了这些材料的抗压强度、抗氯离子侵蚀性能、抗冻性能以及抗碳化性能.结果表明:双掺粉煤灰和矿粉条件下混凝土的抗压强度和抗冻性能均要优于单掺粉煤灰或矿粉;当粉煤灰或矿粉单掺量为24％时,混凝土的电通量最小,其抗氯离子侵蚀能力最强;双掺粉煤灰和矿粉混凝土的28 d碳化深度比素混凝土小39.4％～53.5％.     

激发剂影响大掺量粉煤灰混凝土抗压强度的试验研究

单掺熟石灰对粉煤灰混凝土后期强度增长更为有利,掺量为5%的较掺量为0的56 d强度增加了71.8%。单掺硫酸钠对粉煤灰混凝土早期强度增长更为有利,掺量为5%的较掺量为0的28 d强度增加了143.2%。复掺熟石灰与硫酸钠时,随着硫酸钠掺量的增加,粉煤灰混凝土早期及后期强度都有明显增长。硫酸钠用量为3%时,粉煤灰混凝土的抗压强度最大。     

矿物掺合料对桥面板蒸养混凝土强度和抗渗性的影响

为获得性能优异的C55预制桥面板蒸养混凝土的配合比,研究了单掺粉煤灰10%～30%、单掺矿粉10%～30%及复掺粉煤灰与矿粉20%～35%对蒸养混凝土抗压强度和抗氯离子渗透性的影响,并采用X-射线衍射仪和扫描电镜研究了复掺粉煤灰与矿粉对胶凝材料浆体微结构的影响。结果表明:粉煤灰降低了蒸养混凝土的脱模强度,矿粉提高了蒸养混凝土的脱模强度;无论是单掺粉煤灰、矿粉还是二者复掺,均可以改善蒸养混凝土的后期强度增进率,提高其抗氯离子渗透性。综合考虑脱模强度、后期强度和抗氯离子渗透性,预制桥面板C55蒸养混凝土的掺合料以复掺12%粉煤灰和18%矿粉为最佳,其机理在于蒸汽湿热作用下粉煤灰和矿粉的火山灰活性早期得以激发,在吸收Ca (OH)2的同时形成了较多胶凝产物,改善了混凝土的微结构和界面过渡区结构。     

纳米SiO2粉煤灰轻骨料混凝土抗离析性能的试验研究

掺加不同比例的粉煤灰和纳米SiO2,制备了强度等级为LC40 ～ LC50的轻骨料混凝土.通过坍落度和分层度试验研究了轻骨料混凝土的抗离析性能.结果表明:单掺细度较高的粉煤灰能够增强轻骨料混凝土的流动性,使坍落度变大,同时随粉煤灰掺量增加,混凝土分层度变小,轻骨料上浮有所缓解,但依然存在;单掺纳米SiO2可以在一定程度上提高轻骨料混凝土的抗离析性能,但同时也会使混凝土拌合物流动性变差;复掺纳米SiO2和粉煤灰不仅可以增大轻骨料混凝土的坍落度,而且可以提高其抗离析性能,阻止轻骨料的上浮.研究表明,复掺2％纳米SiO2和18％粉煤灰的轻骨料混凝土工作性最佳.力学性能试验表明:复掺纳米SiO2和粉煤灰,可以提高轻骨料混凝土的抗压强度.     

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。     

基于组合混料设计的高性能混凝土配合比优化研究

为了更加科学合理地进行高性能混凝土配合比设计,研究各个组分对高性能混凝土的影响,将水泥、矿粉、粉煤灰视为一组总质量不变的混料,细集料和粗集料视为另一组混料,通过组合设计分析了矿物掺合料、水泥、砂率的混料效应,同时得到了以坍落度和抗压强度为目标的回归方程,实现了配合比的优化设计.结果表明,为了得到工作性和抗压强度都较好的高性能混凝土,矿物掺合料的掺量和砂率均不宜过大.矿粉比粉煤灰先发挥强度作用,后期水泥与矿粉对高性能混凝土的抗压强度影响较大.砂率的增大对高性能混凝土的抗压强度影响较小,但会使高性能混凝土的坍落度先增加后降低.粉煤灰和矿粉的增加均会使高性能混凝土的坍落度增加.研究结论能够为高性能混凝土矿物掺合料、砂率的选择和配合比设计提供参考依据.     

钢渣作为混凝土掺合料的可行性研究

适量掺加矿物掺合料可以降低混凝土结构的孔隙率,提高水化产物的致密性,有效降低氯离子的渗透性,提高混凝土的使用寿命.本文主要研究了钢渣作为掺合料单掺或复掺对混凝土Cl-渗透性能及力学性能的影响,并分析探讨了其影响机理.结果表明:一定量的钢渣和粉煤灰复掺可以较好的提高混凝土抗压强度;随着钢渣掺量的增加,混凝土坍落度降低,抗氯离子渗透性能逐渐下降;钢渣与粉煤灰复掺时,混凝土抗氯离子渗透性能增加;大掺量(钢渣、粉煤灰掺量50％)掺合料可以提高混凝土抗氯离子渗透性能.     

掺合料对硫铝酸盐水泥基混凝土抗压强度和抗渗性的影响

主要研究了掺合料[m(矿渣):m(粉煤灰)=2:1]、水灰比对硫铝酸盐水泥基混凝土抗压强度、抗渗性的影响,并与普通硅酸盐水泥基混凝土进行对比。结果表明掺合料使硫铝酸盐水泥基混凝土早期和后期强度都明显降低,抗渗性降低,且掺量越高,其抗压强度、抗渗性降低越明显;另外,硫铝酸盐水泥基、普通硅酸盐水泥基混凝土的抗压强度、抗渗性都随着水灰比的减小,其抗压强度、抗渗性明显提高。     

用低等级湿排灰配制中低强度混凝土的试验研究

以生石灰、生石膏为激发剂,采用化学激发、水热激发与机械磨细相结合的高效复合活化技术对低等级湿排粉煤灰进行活化处理,可得到高活性粉煤灰掺合料。用此掺合料,掺入高效减水剂,配制出高掺量粉煤灰C20~C40中低强度混凝土,粉煤灰取代水泥率可达到40%~50%,试样7d抗压强度与基准混凝土相当,28d与60d抗压强度达到或超过基准混凝土。     

矿物掺合料对碱式硫酸镁水泥耐硫酸盐腐蚀性能的影响

为了研究粉碱式硫酸镁水泥耐硫酸盐腐蚀性能,对不同材料组成的碱式硫酸镁水泥浸入水和硫酸钠溶液中各龄期抗折强度、抗压强度、质量变化及水化产物进行了分析.结果表明,在0.3 mol/L的硫酸钠溶液试验环境下,掺入粉煤灰对水泥抗折抗蚀性能改善较为显著,而掺入矿渣对水泥抗压抗蚀性能改善较为显著.掺入粉煤灰和矿渣的碱式硫酸镁水泥180 d的抗折抗蚀系数和抗压抗蚀系数与未掺加矿物掺和料的碱式硫酸镁水泥相比分别提高了0.61和0.15;掺入粉煤灰和矿渣的碱式硫酸镁水泥各龄期的吸水率均低于未加外掺料的碱式硫酸镁水泥的吸水率,同时粉煤灰和矿渣的掺入能有效抑制Mg(OH)2晶相的产生.     

湿法解毒铁铬渣作混凝土掺合料的性能研究

铁铬渣是以铬铁矿为原料生产金属铬和铬盐后产生的工业废渣。经硫酸亚铁湿法解毒的铁铬渣仍然具有一定的火山灰活性,可作混凝土矿物掺合料使用。然而由于湿法解毒铁铬渣含有水溶性铬（Ⅵ）,影响了其建材化资源利用。研究了湿法解毒铁铬渣的粒径分布、火山灰活性;以湿法解毒铁铬渣作为矿物掺合料代替粉煤灰用于C30混凝土,考察了混凝土的工作性能、力学性能和水溶性铬（Ⅵ）的浸出量。结果表明：湿法解毒铁铬渣的粒径主要分布在1~20 μm,28 d活性指数达到68%;当湿法解毒铁铬渣取代20%（以质量分数计）粉煤灰时,混凝土坍落度增加了38.2%,7 d和28 d强度分别增加了7%和6%;混凝土浸出液中水溶性铬（Ⅵ）的浓度,根据标准的不同其要求也不同。湿法解毒铁铬渣有作为矿物掺合料的可能性,但是需要考虑其水溶性铬（Ⅵ）的浸出量,以确保混凝土的安全使用。     

钢渣微细粉在砼中的应用研究

利用粉磨至不同比表面积的转炉钢渣微细粉取代部分水泥进行了C40砼的3 d和28 d抗压强度及坍落度试验,考察了钢渣微细粉比表面积及掺入量、水胶比和减水剂掺入量对砼性能的影响,并用PoreMaster-60孔测定仪测定了硬化砼的孔分布。试验结果表明,钢渣微细粉比表面积为450 m2/kg、掺入量为15％～20％时,可获得令人满意的砼3 d和28 d抗压强度;随着水胶比的增大,砼3 d和28 d抗压强度显著降低,坍落度明显增大;减水剂掺入量对砼坍落度影响显著,但对砼强度影响不大。