硅灰和粉煤灰取代率对橡胶混凝土强度影响试验研究

文中以橡胶混凝土为研究对象,分别考虑10%、20%、30%三种橡胶颗粒体积代替等体积细骨料,同时考虑不同水泥取代率的硅灰和粉煤灰的影响,研究其立方体抗压强度、抗折强度、折压比的变化规律,并揭示破坏机理。研究表明,与普通混凝土相比,橡胶混凝土破坏时表现为明显的延性破坏,随橡胶取代率增加,橡胶混凝土的抗压和抗折强度均有不同程度的下降,其中抗压强度的下降程度更大,而折压比随橡胶掺量逐渐增大,韧性有明显的改善;利用硅灰可以使橡胶混凝土的强度得到一定程度的提高,当硅灰的取代率为10%时,抗折强度和抗压强度分别提高了16%、13%,此后若继续增大硅灰取代率,强度则无明显变化,而粉煤灰对橡胶混凝土的增强效果并不明显。     

硅灰对塑性混凝土工作性能和强度的影响

通过工作性能及抗压、劈拉、抗折强度试验,分析了硅灰对塑性混凝土工作性能和强度的影响。结果表明:塑性混凝土坍落度、扩展度和泌水率随硅灰掺量增加而减小;为提高塑性混凝土强度,硅灰的最佳掺量为30%左右;相同掺量下,硅灰提高塑性混凝土强度由大到小依次为劈拉强度、抗压强度、抗折强度。     

硅灰对钢纤维混凝土力学性能及结构特征的影响

在混凝土基准配合比相同的情况下,掺入体积掺量为0~1.2%的钢纤维以及取代水泥质量为0~12%的硅灰,测试了标准养护28d钢纤维硅灰混凝土的抗压、抗折及劈裂强度,并通过氮吸附实验测试得到了混凝土孔结构特征参数,分析了硅灰对钢纤维混凝土力学性能及孔结构特征的影响。结果表明,对于钢纤维混凝土,随着硅灰的掺入,其抗压、抗折及劈裂强度显著提高,且硅灰掺量越高,提高幅度越大。在测试与分析的基础上,建立了混凝土28d抗折强度与钢纤维、硅灰掺量之间的定量关系,并预测了硅灰和钢纤维对混凝土28d抗折强度的影响趋势。     

基于灰关联熵的再生混凝土力学性能分析

为了提高再生骨料在实际工程中的利用率,以掺入再生骨料的混凝土为研究对象。基于不同的水胶比、再生骨料掺量、粉煤灰掺量和砂率进行坍落度、抗压强度和抗折强度的试验,并通过灰关联熵分析不同因素对各性能的影响规律。结果表明：坍落度随再生骨料掺量的增加而下降,但随水胶比、粉煤灰掺量、砂率的增加而上升;不同龄期下抗压和抗折强度随再生骨料掺量的增多而先上升后下降;水胶比和粉煤灰对抗压和抗折强度的影响规律相似;而抗压和抗折强度随砂率的提高变化较大。综合考虑新拌再生混凝土的各项性能,建议再生骨料掺量为50%时,性能最优。     

透水铺装生态混凝土的绿色制备及力学性能研究

将工业废渣诸如粉煤灰、矿渣等工业废渣加入生态混凝土中,符合目前国家提倡的节能减排,低碳及碳中和政策。本文利用工业废渣绿色制备生态混凝土进行试验研究。结果表明,生态混凝土的抗压抗折强度随硅灰的掺量增加而明显提高,控制掺量小于5%,抗压抗折强度提升明显,抗压抗折强度随矿渣的掺量增加而明显提高,增加幅度比掺入硅灰稍小,随着掺入的I级粉煤灰量的增加,生态混凝土抗压抗折强度也随之提高。双掺粉煤灰、硅灰,能提高生态混凝土的早期强度,又能保证后期强度的稳定增长,复合掺合料的掺入有利于提高生态混凝土浆体的抗干湿交替性能。     

多孔混凝土主要力学性能研究

研究了多孔混凝土抗压强度的应力-应变曲线变化,并探讨在目标孔隙率27%下,分别单掺粉煤灰、矿渣和硅灰三种矿物掺合料对多孔混凝土的抗压、抗折强度以及轴心抗压强度和弹性模量的影响。结果表明:多孔混凝土的抗压强度应力-应变曲线有多峰值跳跃波动现象,粗骨料之间胶结浆体的粘结强度是影响多孔混凝土强度的关键。目标孔隙率为27%时,多孔混凝土28d的抗压和抗折强度最高可达到12.2MPa和3.5MPa,分别单掺20%的粉煤灰,20%的矿渣或者10%的硅灰均有益于多孔混凝土抗压抗折强度的提高,且此时矿物掺合料对多孔混凝土28d弹性模量大小的影响顺序为:粉煤灰>未掺>矿渣>硅灰,而轴心抗压强度正好相反。     

掺稻壳灰活性粉末混凝土配合比试验

通过试验研究了掺稻壳灰的活性粉末混凝土（RPC）的配合比,根据最大密实度理论对掺稻壳灰的RPC进行了基本配合比设计;试验比较了石英砂和天然砂2种细集料对RPC性能的影响;对不同水胶比的RPC进行试验,推荐了适宜水胶比;以稻壳灰替代硅灰,试验研究不同稻壳灰替代率对RPC的流动性、强度及耐久性的影响。结果表明:采用天然砂替代石英砂作为细骨料对RPC抗折强度、抗压强度及流动度影响不大;掺稻壳灰的RPC的适宜水胶比为0.20~0.22;随着稻壳灰替代硅灰掺量的增加,其收缩率降低且随龄期增长变化减缓,同时其抗氯离子渗透性能有所下降;建议根据不同使用性能要求选择稻壳灰部分或完全替代硅灰的RPC。     

双掺粉煤灰和硅灰透水混凝土的试验研究

研究了双掺粉煤灰和硅灰对透水混凝土力学性能、有效孔隙率和透水性的影响,并利用SEM分析了粉煤灰和硅灰双掺透水混凝土的强度形成机理.结果表明:双掺粉煤灰和硅灰,随着硅灰掺量的增加,透水混凝土的有效孔隙率和透水系数先增大后减小,抗压强度先提高后降低;双掺的最佳掺量为粉煤灰15％、硅灰10％,制得的透水混凝土抗压强度为18....     

复掺稻壳灰/硅灰以及橡胶粉对水泥砂浆性能的影响

将原状稻壳在600℃控温煅烧,制备了高活性的稻壳灰,采用力学方法和快速冻融法分别研究了稻壳灰和硅灰的复掺比例以及橡胶粉的掺量对水泥基材料抗压强度、抗折强度以及抗冻性的影响。研究表明:随着橡胶粉掺量的不断增加,水泥基材料的抗压强度和抗折强度都有不同程度的降低,但抗冻性得到了较为明显的提高;随着稻壳灰取代硅灰比例的增加,水泥基材料的抗压强度、抗折强度都有一定程度的提高,当取代比例达到100%时,28 d抗压强度、抗折强度分别较基准组提高了15.4%和16.0%,除此之外,水泥基材料的抗冻性得到了较为明显的提高,在取代比例为100%时抗冻性达到最佳;最后,通过扫描电镜分析表明橡胶粉能够在水泥基体中引入大量封闭微小的气泡,它们是影响水泥基体抗冻性的一个很重要的因素。     

稻壳灰对机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

采用抗折劣化系数、抗压劣化系数从宏观上研究了稻壳灰(不同细度、不同掺量)对机制砂混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能的影响,并与掺硅灰和粉煤灰的机制砂混凝土作比较,以评价稻壳灰在抗硫酸盐侵蚀方面的功效。结果表明,掺合料提高了机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能,且在10%掺量条件下,各种掺合料抗硫酸盐侵蚀性能的优劣比较依次为:硅灰磨细稻壳灰粉煤灰;掺加10%磨细稻壳灰的机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能要比未磨细稻壳灰的好,且随着磨细稻壳灰掺量的增加,机制砂混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能也随之提高。     

双掺粉煤灰和硅粉混凝土抗冻性能试验研究

在深入分析混凝土冻融破坏机理及其影响因素的基础上,提出在混凝土中双掺硅粉和粉煤灰的方法,并按有关规范要求进行普通混凝土与双掺混凝土抗冻性能的对比试验。试验结果表明:双掺混凝土因基于"等量替换法"用硅粉和粉煤灰替换了一部分水泥,减小了水泥用量和增大了水灰比,故双掺混凝土的强度和弹性模量均明显低于普通混凝土,但减水剂的使用降低了水胶比,使双掺混凝土的抗冻性能优于普通混凝土。     

普通烧制稻壳灰对水泥胶砂强度的影响

通过等量替代法,研究了普通烧制稻壳灰等量替代水泥后对水泥胶砂强度的影响.结果表明,普通烧制稻壳灰替代率为2％时,试件28 d抗折强度和抗压强度均高于空白胶砂试件,表明掺入少量的稻壳灰有一定的增强作用;稻壳灰替代率为4％时,对胶砂试件的强度影响不明显;稻壳灰替代率＞8％时,胶砂强度降低幅度较大.将普通烧制稻壳灰以低替代率应用于水泥混凝土中是可行的.     

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响

研究了矿粉、硅灰和粉煤灰3种矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系的标准稠度用水量、凝结时间、水化放热、胶砂抗折及抗压强度、砂浆干缩率、抗硫酸盐侵蚀性能和水化产物的影响。结果表明:随矿物掺合料掺量的增加,复合体系的标准稠度用水量增大,凝结时间延长;掺加矿物掺合料后水化放热峰出现时间延后,总水化放热量减少,其中掺加矿粉和硅灰的试件初期水化速率减慢程度较掺加粉煤灰试件更明显;3种矿物掺合料对复合体系强度的影响差别较大,掺加3%硅灰的试件3 d抗压强度增长较快;硅灰的掺加会使砂浆干缩率增大,矿粉、粉煤灰的掺加可以减小砂浆试件的干缩;矿物掺合料的掺加会提高胶砂试件抗硫酸盐侵蚀性能,掺粉煤灰的试件抗硫酸盐侵蚀性能最好。     

稻壳灰对高强超高强混凝土钢筋粘结强度的影响

对掺有稻壳灰和硅灰、强度在 3 0～ 10 0MPa的混凝土 -钢筋粘结强度进行了试验 ,分析讨论了稻壳灰等高硅火山灰材料对混凝土 -钢筋粘结强度的影响。研究结果表明 ,高硅掺合料是一个独立于混凝土强度之外、对钢筋粘结强度有重要影响的因素 ,掺加高硅掺合料比提高混凝土强度能更有效地提高钢筋粘结强度。建议在计算钢筋锚固长度时应该考虑高硅掺合料这一因素     

粉煤灰粉磨前后制备混凝土的碳化行为对比

磨细粉煤灰具有较大的比表面积和良好的火山灰活性,掺入水泥混凝土中能有效改善水泥混凝土内部密实度,从而提高水泥混凝土的抗碳化性能。试验使用碳化深度法和碳酸钙含量测试法对粉磨前后粉煤灰制备混凝土的抗碳化性能进行了研究,并对其进行了对比分析。研究结果表明:相比于掺加未粉磨粉煤灰的混凝土,磨细粉煤灰制备的混凝土抗压强度和抗碳化性能均有明显提高,当粉煤灰掺量为20%时,混凝土的7 d碳化深度下降了30%左右。     

蒸养混凝土抗氯离子渗透性能研究

蒸汽养护能促进混凝土早期强度的增长,但影响混凝土长期力学性能和抵抗氯离子等侵蚀性介质渗透的能力。本文研究了粉煤灰、硅灰矿物掺合料对蒸养混凝土抗压强度与抗氯离子渗透性能的影响。试验结果表明：蒸养普通混凝土抗氯离子渗透性能低于相应标养混凝土,掺入粉煤灰、硅灰等矿物掺合料后,可以显著改善蒸养混凝土的抗氯离子渗透性能。     

矿物掺合料对C100～C120超高强混凝土基本性能的影响

通过正交试验考察了胶凝材料总量、水泥用量及超细粉煤灰用量对超高强混凝土抗压强度的影响,研究了硅灰、超细粉煤灰与复合硅材等矿物掺合料对C100~C120超高强混凝土基本性能的影响。结果表明,对超高强混凝土强度影响最主要的因素是水泥在胶凝材料中所占的比例;超细粉煤灰与硅灰复掺对超高强混凝土工作性能与强度改善效果较好;复合硅材对超高强混凝土的工作性能与强度均有一定的提高。     

掺超细粉煤灰活性粉末混凝土的研究

采用525普能硅酸盐水泥、硅灰、超细粉煤灰、高效减水剂和标准砂等原材料及湿热养护工艺,可配制出抗压强度达200MPa的活性粉末混凝土,在掺入一定量的钢纤维后,活性粉末混凝土的抗压强度近250MPa,抗折强度达45MPa,对超细粉煤灰掺量、水胶比、砂胶比和钢纤维掺量等因素于掺超细粉煤灰活性粉末混凝土抗折、抗压强度的影响进行了详细的讨论。     

Fresh and hardened properties of high-performance fiber-reinforced concrete containing fly ash and rice husk ash: Influence of fiber type and content

Although fibers are used only infrequently as an additive in concrete in the construction industry, fiber-enhanced concrete is known to provide a wide range of advantages over conventional concrete. The main objective of this study was to investigate the influences of fiber type and content on the mechanical properties and durability of high-performance fiber-reinforced concrete (HPFRC) designed using a novel densified mixture design algorithm with fly ash and rice husk ash. Three types of fiber, including polypropylene (PP) fiber, steel fiber (SF), and hybrid fiber (HF), were considered. Based on the results, the inclusion of fibers decreased HPFRC flowability, regardless of fiber type. Although the compressive strength of HPFRC with 1.6% PP fiber content was 11.2% below that of the reference HPFRC specimen at 91 d of curing age, the 91-d compressive strengths of both SF and HF-enhanced HPFRC specimens were significantly better than that of the reference HPFRC specimen. Furthermore, the HPFRC specimens incorporating SF and HF both exhibited better splitting tensile and flexural strengths as well as less drying shrinkage than the HPFRC specimens incorporating PP fiber. However, the fiber-enhanced specimens, especially those with added SF, registered less surface electrical resistivity and greater vulnerability to chloride ion penetration than the reference HPFRC specimen.