片麻岩石粉掺入方式对混凝土性能的影响

机制砂破碎生产过程排放的大量石粉副产物,亟待资源化处理。【目的】为了就地利用石粉废弃物,【方法】探讨了片麻岩机制砂干法生产中回收的废石粉不作磨细处理而直接应用于混凝土中的技术可行性,研究了石粉以内掺作掺合料替代水泥、替代粉煤灰和外掺替代机制砂作细集料3种掺入方式在掺量为5%～20%下分别配制的混凝土工作性、力学性能和抗氯离子渗透性,并通过水化量热仪、扫描电镜、压汞仪等分析了石粉掺量对水泥水化和混凝土微结构的影响。【结果】结果显示：片麻岩石粉掺入量的增加,会增大混凝土达到等工作性所需减水剂掺量;石粉内掺代水泥对混凝土的抗压、劈拉强度和弹性模量及抗渗性具有降低作用,而石粉内掺代粉煤灰在掺量5%或外掺代砂在掺量10%时,混凝土的各项力学性能和抗渗性均达到最佳;10%石粉的掺入轻微促进了水泥的早期水化,5%石粉替代粉煤灰改善了混凝土的孔结构。【结论】结果表明：片麻岩石粉在混凝土中的利用应首先考虑替代粉煤灰,掺量以胶凝材料的5%～10%为宜,其次为外掺代砂,适宜掺量为胶凝材料的10%～15%,而片麻岩石粉不宜用以替代水泥。     

大掺量石灰石粉对水泥胶砂性能的影响

研究石灰石粉在20%、30%、40%和50%大掺量下的水泥胶砂性能。试验结果表明:石灰石粉可发挥微晶核效应,减少水泥净浆标准稠度用水量,缩短凝结时间,降低胶砂需水量比,具有一定的减水效应;石灰石粉可促进水泥早期水化放热,水泥胶砂的水化热和干缩率随石灰石粉的掺量增大而降低,故石灰石粉的掺入可降低混凝土开裂的风险;石灰石粉虽然在水化后期具有一定的活性,但大掺量的石灰石粉会使水泥胶砂后期强度损失较大,在实际应用中应当引起重视。     

上库脚水库胶凝砂砾石材料性能试验研究

采用河床现有砂砾料为筑坝材料的主要料源,在适应环境和减轻环境破坏方面具有显著的优势。拟建的上库脚水库坝址以上河道砂卵砾石储量丰富,为评估材料是否具备建设胶凝砂砾石坝的条件开展材料性能试验研究。通过开展水泥用量、砂率、含泥量等参数对胶凝砂烁石强度的影响研究,研究结果表明：(1)现场砂砾石料平均砂率为16.8%,基于施工工作性和质量保障,砂率外掺增加到30%;(2)坝体主体配合比优选试验表明,最低水泥掺量即80kg/m3的胶凝砂砾石,180d强度基本能满足或接近导则要求,考虑一定强度富裕度以及施工中填筑材料不均一性等因素,水泥选用90kg/m³～100kg/m³,拌和物VC值在2～12s;(3)石粉含量和含泥量在30%以内,对抗压强度的影响不大。     

胶凝材料对胶凝砂砾石材料抗压强度的影响

针对胶凝砂砾石材料水泥用量少、粉煤灰掺量多的特点,研究低水泥用量和粉煤灰掺量对材料前期、后期强度的影响规律。通过对不同水泥用量、粉煤灰掺量和不同龄期的胶凝砂砾石材料进行试验研究,得到不同胶凝材料用量下的强度区间,以及粉煤灰的最优掺量和粉煤灰掺量对材料后期强度的影响规律等。水泥用量每增加10 kg/m3,材料抗压强度可提高15%~20%。粉煤灰掺量占胶凝材料总量(水泥+粉煤灰)的50%为最优掺量,此时强度出现峰值;掺量占胶凝材料总量(水泥+粉煤灰)的40%左右为经济掺量,即掺入粉煤灰提高材料强度的效率最高。在胶凝砂砾石材料中,粉煤灰掺量的增加对其抗压强度有提高作用,其中对前期(28 d)强度影响较小;粉煤灰用量每增加10 kg/m3,后期(90 d)强度提高幅度为5%~18%,其影响随着砂率的增大而减小。     

水泥-石灰石基胶凝材料抗硫酸盐侵蚀机理研究

往水泥基胶凝材料中掺入石灰石粉虽可有效提高其早期强度和抗渗性,但同时会带来硫酸盐侵蚀问题。将掺有石灰石粉的水泥胶砂试件放入5%的Na2SO4溶液中进行长期浸泡腐蚀,然后测试试件强度,并对其进行XRD分析和SEM观察。研究结果表明:在硫酸盐侵蚀下,试件中生成石膏晶体造成试件劣化;侵蚀反应还造成碳铝酸钙水化产物的分解,促使试件腐蚀破坏;石膏膨胀和水化产物分解的共同作用是造成掺石灰石粉水泥基胶凝材料破坏的主要原因。     

胶结人工砂石力学性能研究及水化机理分析

为指导胶凝砂砾石工程施工,确定石粉含量限值,提高胶凝砂砾石筑坝质量,本文开展石粉含量对胶凝砂砾石性能的影响研究。通过设计不同水胶比、石粉含量及龄期的胶砂试验方案,采用万能试验机测试胶砂力学性能,并分析石粉含量对胶砂强度影响的显著性;利用扫描电子显微镜(SEM)对胶砂的表面形貌进行表征,分析石粉含量对胶砂微观形貌的影响。结果表明:随龄期的增加,胶砂强度随龄期的增加有较大程度的提高;28 d之后,石粉含量对胶砂强度的影响呈抛物线形式,在石粉含量为30%时力学强度达到最大值并在40%时开始产生负面影响,即石粉含量大于40%,试件强度低于不含石粉试件,通过微观形貌验证了上述现象产生的原因。该研究表明工程现场施工应限制石粉40%以下。     

矿物掺合料与阻锈剂对水泥砂浆性能的影响分析

文章采用水化热和水泥胶砂强度试验，分析了矿物掺合料和阻锈剂对水泥砂浆性能的影响，利用XRD衍射图谱和SEM扫描电镜观测其水化特性及微观形貌。研究表明：双掺矿渣粉与粉煤灰、单掺阻锈剂能够减缓水化速率，增强水泥胶砂强度，但双掺矿物掺合料的早期水化速度慢，早期强度相对偏低；矿渣粉、粉煤灰与阻锈剂复掺可以明显减缓早期水化速率，有效减缓水化集中放热的情况，使复掺组相较于基准组的56d抗压强度增大10MPa；防腐阻锈成分有利于促进二次水化，通过碱改性作用提高砂浆的耐久性和强度。     

粉煤灰与矿渣粉对水泥水化热及胶砂强度影响

对单掺粉煤灰、单掺矿渣粉及双掺粉煤灰和矿渣粉进行了水泥水化热试验和水泥胶砂强度及扫描电镜分析,试验结果表明,粉煤灰的掺入,降低了胶砂的早期强度,但后期强度增长较快;单掺矿渣微粉的胶砂,当掺量不大于50%时,其7 d的强度已达到纯水泥砂浆的强度;双掺矿渣粉和粉煤灰的胶砂,可以发挥矿渣粉早期强度高和粉煤灰后期强度增长快的特点,两种优势互补,其效果较佳.     

胶结土无侧限抗压强度试验研究

现今在水利工程上通过掺入胶凝材料来消除粉质黏土的时效性,改善粉质黏土的性能,以便更好地用于实际工程中。本文通过单掺、双掺及三掺胶凝材料(水泥、石灰、粉煤灰)对粉质黏土进行改性,并分别养护7d、14d、28d后进行无侧限抗压试验,分析了粉质黏土改性后的无侧限抗压强度的变化规律。试验结果表明:(1)改性后的粉质黏土无侧限抗压强度随胶凝材料的掺量增多而增大;(2)改性后的粉质黏土无侧限抗压强度随养护龄期的增长而增大,但增大趋势随养护龄期的增长而减小;(3)掺入3%水泥、1.5%石灰和1.5%粉煤灰是改性粉质黏土的最佳配制方法。本文试验方法和试验结果可为今后粉质黏土的改性起一定的借鉴作用。     

水泥-凝灰岩-粉煤灰复合胶凝材料硬化浆体微观结构特征

利用X射线衍射(XRD)、热重(TG)、压汞法(MIP)、扫描电镜分析(SEM)等现代测试技术与方法对水泥-凝灰岩-粉煤灰复合胶凝材料硬化浆体微观结构特征进行测定和分析。结果显示:凝灰岩的掺入使得硬化浆体中引入了长石、水云母及低温型石英(α-SiO₂)等晶相物质,其余水化产物与纯水泥样品基本相同;含有凝灰岩的水泥硬化浆体中Ca(OH)₂含量降低幅度明显小于水泥-粉煤灰二元胶凝体系;随着养护龄期的延长,复合胶凝材料硬化浆体孔隙率逐渐降低,孔径逐步得到细化,到水化180 d时,各样品中最可几孔径的分布主要集中在4.5~50 nm,浆体结构朝着对耐久性有利的方向发展;凝灰岩颗粒特殊形貌引起的形态效应和微集料填充作用在水化初期显得较为明显;相比于同掺量情况下的单掺粉煤灰体系和单掺凝灰岩体系,水泥-凝灰岩-粉煤灰三元胶凝体系的水化产物较多,越来越多的凝灰岩和水泥的水化产物包裹粉煤灰球形颗粒,并逐渐形成整体,整个浆体微观结构结合紧密。     

机制砂中石粉对一种自密实混凝土强度影响规律研究

选取两种胶材总量,通过将机制砂中石粉进行筛除后重新按不同掺量加入机制砂中,并拌制自密实混凝土,探讨石粉掺量分别为0%、 2%、 4%、 6%、 8%、 10%、 12%、 14%、 16%、 18%、 20%时对自密实混凝土工作性能对粘聚性、保水性、坍落扩展度的影响。结果表明,在胶材较低时,随着石粉掺量由0%增大至20%时,自密实混凝土的后期强度随着石粉掺量的增加而增大,随着胶材总量的增加,石粉掺量由0%增大至20%时,自密实混凝土的强度随着石粉掺量的增大呈现出先增加后减小的趋势,当石粉掺量为10%时,对自密实混凝土的强度贡献最大。     

龙江大坝混凝土掺合料选择研究

文中研究比较了掺火山灰和石灰石粉胶凝材料的水化热、胶砂强度,并通过大坝C9025W8F50混凝土性能试验,考察掺合料品种和掺量对混凝土抗拉强度、弹模、极限拉伸值和各龄期抗压强度的影响.得出:石灰石粉基本不参与水化反应,对于设计龄期为28 d的大体积混凝土,采用石粉掺合料效果较好;但是对于设计龄期为90d的大体积混凝土则宜采用火山灰掺合料.     

胶凝砂砾石抗压强度性能试验研究

本文通过对胶凝砂砾石材料在不同龄期、不同粉煤灰掺量和水泥用量下的抗压强度变化进行试验研究,得到水泥、粉煤灰等材料掺量对胶凝砂砾石材料强度的影响程度,从而得出水泥、粉煤灰的最优掺量。试验结果显示:在材料中掺入粉煤灰,材料强度提高的效果最好,但粉煤灰对材料前期的强度影响较小;而且随着砂率的增大粉煤灰对材料抗压强度的影响减小。最优用水量为80~120kg/m~3,且随胶凝材料掺量和砂率的增大而增大;最优水胶比为0.87~1.41,随胶凝材料用量和龄期的增加最优水胶比都呈减小趋势。     

粉煤灰和天然火山灰对胶砂性能影响对比试验研究

以粉煤灰和天然火山灰分别作为掺合料,对比研究了对胶砂用水量、胶砂强度、胶材水化热的影响。结果表明：掺天然火山灰胶砂用水量较掺粉煤灰的高,胶砂强度较掺粉煤灰的低,胶凝材料水化热较掺粉煤灰的高,天然火山灰活性效应低于粉煤灰。     

胶凝砂砾石材料配合比设计参数的研究

系统研究了胶凝砂砾石材料(CSG)配合比设计中水胶比、水泥用量、粉煤灰掺量、砂率、含泥量等参数对其强度的影响,并推荐了适用于胶凝砂砾石工程的配合比设计参数取值范围.结果表明:当胶材用量固定时,砂率大于30％后,强度下降明显;随着水胶比降低,强度增加,但存在拐点现象;水泥用量从10～80 kg/m3变化,180 d龄期强度变化范围为2～24 MPa;特定水泥用量下,随粉煤灰掺量的增加,强度变化不大,远低于水灰比的变化对强度的影响;砂中含泥量在28％以内对强度的影响不大.     

胶凝砂砾石材料配合比设计参数的研究

系统研究了胶凝砂砾石材料（CSG）配合比设计中水胶比、水泥用量、粉煤灰掺量、砂率、含泥量等参数对其强度的影响，并推荐了适用于胶凝砂砾石工程的配合比设计参数取值范围。结果表明：当胶材用量固定时，砂率大于30%后，强度下降明显；随着水胶比降低，强度增加，但存在拐点现象；水泥用量从10～80 kg/m3变化，180 d龄期强度变化范围为2～24 MPa；特定水泥用量下，随粉煤灰掺量的增加，强度变化不大，远低于水灰比的变化对强度的影响；砂中含泥量在28%以内对强度的影响不大。     

凝灰岩石粉和VF防裂剂对水泥浆体水化特性的影响

通过测定掺凝灰岩石粉和VF防裂剂的水泥浆体的凝结时间和化学结合水量,研究了凝灰岩石粉和VF防裂剂对水泥浆体水化特性的影响,并采用X射线衍射技术(XRD)分析了其影响机理.结果表明:凝灰岩石粉在水泥水化前期起惰性填料作用,减缓水泥净浆的凝结,降低水泥浆体化学结合水量,在水化后期与水化产物Ca(OH)2发生二次反应,提升水泥浆体化学结合水量增长速率;VF防裂剂与水泥水化产物Ca(OH)2反应生成钙矾石,有利于水化产物间相互搭接,从而起促凝作用,并且VF防裂剂对凝灰岩石粉中的活性SiO2,Al2O3起化学激发作用,进一步提升水泥浆体后期化学结合水量增长速率.     

粉煤灰对水泥胶砂力学性能的试验研究

针对大掺量粉煤灰对水泥胶砂力学性能的影响规律进行试验研究,结果表明,合理选择粉煤灰的掺量能有效提高水泥胶砂的力学性能;粉煤灰的掺入导致水泥胶砂早期强度低,但有利于后期强度的增加.另外,粉煤灰能降低水泥胶砂脆性系数,有利于提高其抗裂性能.     

大体积混凝土胶凝材料体系水化放热规律研究

为研究低热硅酸盐水泥与大掺量矿物掺合料胶凝材料体系间水化放热规律方面的差异,采用直接法测定两者的水化放热过程,根据计算出的水化放热曲线及水化速率曲线,分析了两者在水化放热规律方面的差异;并采用Krstulovic-Dabic模型3个时期的积分方程进一步对比分析两者在水化进程方面的差异。研究结果表明试验方案中掺有矿粉的胶凝材料体系水化热前期低于低热硅酸盐水泥,而后期高于低热硅酸盐水泥;在水化放热规律方面,掺入一定掺量的矿物掺合料后,与低热硅酸盐水泥相比,初终凝时间延后,加速期与减速期延长;在结晶成核与晶体生长(NG)时期,n值越大,水化阻力越大,初凝时间相对推后,k_NG值越大,水化速率越快,加速期越短,终凝时间相对提前,在相边界反应时期(I)与扩散时期(D),k_I,k_D越大,水化速率越快,减速期越长。研究结果为改善大体积混凝土的温度防裂性能提供参考。     

花岗岩石粉水工混凝土工作性能试验研究

通过实测胶砂流动度和混凝土和易性等,研究了花岗岩石粉作为掺合料等量取代水泥对水工混凝土工作性能的影响。试验结果表明:花岗岩石粉粒径与水泥粒径相比更细,且粒径分布更加均匀,用作水泥制品的掺合料有利于改善混凝土的孔结构;花岗岩石粉的需水量比为95%,颗粒分布较水泥更均匀且粒度更细,掺入花岗岩石粉后胶砂体系级配更好,等量取代水泥时,胶砂流动性相对于基准水泥显著提高;在水胶比相同情况下,随着混凝土设计强度等级的提高,水泥和花岗岩石粉总量提高,混凝土坍落度随之增大,但其黏聚性变差,泌水率升高,凝结时间也随之增加。