活性掺合料改善地下工程结构混凝土性能研究

研究了普通混凝土、矿粉混凝土、硅灰混凝土以及复掺矿粉、硅灰混凝土的坍落度、抗压强度和抗渗、抗硫酸盐侵蚀性能。试验结果表明,矿物掺合料可以明显改善混凝土的性能,掺合料种类和掺入比例直接决定了混凝土性能的改善效果;且复掺矿粉、硅灰混凝土的性能优于单掺矿粉、单掺硅灰组;当矿粉掺量20%、硅灰掺量5%时,混凝土的抗压强度、抗渗性能和抗硫酸盐侵蚀性能最好。     

矿渣微细粉对水泥基材料抗酸雨侵蚀特性研究

模拟中国硫酸型酸雨情况,以普通硅酸盐水泥空白砂浆为参比体系,研究采用矿渣微细粉对于改善混凝土抗酸雨性能的影响.分别从质量损失率、抗压强度、抗折强度和微观显微分析手段研究了各项性能变化规律.研究结果表明:在试验条件下矿渣微细粉存在最佳掺量区间,以20%~30%为最佳.当掺量超过30%时,砂浆不能生成足够的C-S-H凝胶,结构较疏松,内部微裂纹未被新的水化产物填充密实,H+和SO42-更容易进入浆体内部,导致更严重的腐蚀破坏;而当掺量少于20%时,火山灰效应发挥不明显,也不能促进砂浆抵御酸雨的侵蚀.在模拟酸雨环境中浸泡98 d后.25%矿渣掺量的砂浆质量损失率最小仅为-38.2‰.且后期下降趋势最为平缓;对于抗压强度和抗折强度,在酸雨侵蚀条件下分别呈现不同的变化趋势,对于抗压强度的强化效果应控制矿粉的掺量不小于25%,而对于抗折强度,则应控 .制掺量不大于30%.综合考虑抗压强度和抗折强度,25%掺量最能强化砂浆抗酸雨侵蚀的性能;在SEM显微分析中可以观察到,矿粉砂浆较空白砂浆结构密实,微裂纹少.矿粉使水泥浆体的孔隙率明显下降,强化了集料界面黏结力,并减少了最大孔径的尺寸,大幅度提高混凝土的密实度,也就能更好地抵御酸雨离子的侵入.     

酸雨侵蚀对水泥砂浆力学性能的影响

研究了不同水胶比、不同胶凝材料的水泥砂浆受酸雨侵蚀后的力学性能变化。结果表明:在酸雨侵蚀条件下,砂浆抗压强度和抗折强度呈现先快速增长,而后迅速降低的趋势,且水灰比越小,强度增长和下降速度越快;粉煤灰掺量越高,56 d以前强度增长越快,56 d以后强度下降速度越缓慢;28 d前掺矿粉砂浆在酸雨中的抗压强度增长幅度高于未掺加矿粉的基准砂浆,且矿渣掺量越高砂浆抗压强度越高,矿粉对砂浆抗折强度的作用相对较小。     

酸雨对桥梁用C50高强混凝土侵蚀性能影响分析

采用周期浸泡和喷淋法,模拟广东地区酸雨环境,考虑矿物掺合料品种和掺量的影响,研究桥梁用C50高强混凝土在酸雨侵蚀条件下性能的变化规律.结果表明:从C50高强混凝土抗酸雨侵蚀能力来看,粉煤灰与矿渣双掺效果优于粉煤灰单掺和矿渣单掺,且粉煤灰与矿渣双掺掺量为25%时,为实验最佳掺量.     

大掺量磨细矿粉胶凝体系抗硫酸盐侵蚀的研究

为考察大掺量磨细矿粉胶凝体系对抗硫酸盐侵蚀性能的影响,研究了不同品种、掺量及经体积稳定剂改性处理后磨细矿粉对抗硫酸盐侵蚀性能的影响。结果表明,不同厂家的S95级磨细矿粉对抗硫酸盐侵蚀作用的影响相近;磨细矿粉掺至50%及以上其抗蚀系数高于抗硫酸盐水泥,70%掺量的磨细矿粉胶凝体系硫酸盐侵蚀膨胀率较空白组下降81%;经体积稳定剂改性处理后磨细矿粉抗硫酸盐侵蚀性能进一步提高。     

生态再生混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究

基于生态再生混凝土在实际工程中的应用要求,采用Ⅱ类再生粗骨料100%替代天然粗骨料,分别制备FA系列和S95矿粉系列生态再生混凝土,FA和S95矿粉的掺加量为30%,矿物掺合料掺量为30%,通过调整天然细骨料的用量来确定孔隙率的大小,对比分析W/C和孔隙率大小对生态再生混凝土的力学性能及抗SO_4~(2-)盐侵蚀性能的影响规律。研究结果表明:减小W/C和降低孔隙率大小均能够提高生态再生混凝土的力学性能和抗SO_4~(2-)盐侵蚀性能;在经过SO_4~(2-)盐侵蚀干湿循环次数达到60次后,其抗压强度耐蚀系数(K_f)均≥87.2%,S95矿粉系列生态再生混凝土的抗SO_4~(2-)盐侵蚀性能明显优于FA系列;当孔隙率相同时,提高W/C,能够明显地降低K_f;对于相同胶凝材料体系的再生生态混凝土,孔隙率为15%的混凝土耐蚀系数均≥94.2%,其抗硫酸盐侵蚀性能良好。     

矿粉对混凝土预制栅栏板服役性能影响研究

针对浪溅区混凝土栅栏板常出现的表层脱皮、块体开裂等病害,主要研究了磨细矿粉对蒸养栅栏板的抗压强度、抗冻融循环性能、抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,栅栏板混凝土强度随矿粉掺量的增加先增高后降低;矿粉掺量为40%时,混凝土的抗压强度最高;磨细矿粉改善了栅栏板抗冻性能,栅栏板混凝土抗冻性随矿粉掺量的增加先增高后降低;矿粉掺量为30%时,混凝土抗冻融循环性能最高;混凝土的抗氯离子渗透性能随矿粉掺量增加先增高后降低;当矿粉掺量为40%,混凝土抗氯离子渗透性能最高。     

模拟酸雨腐蚀环境下锂渣钢筋混凝土轴压短柱试验研究

通过对4根锂渣掺量为15%的钢筋混凝土短柱与4根普通钢筋混凝土短柱在模拟酸雨环境下进行不同周期腐蚀后的轴压试验,对比锂渣混凝土与普通混凝土耐酸雨腐蚀性能的区别,研究锂渣混凝土受酸雨侵蚀的规律。试验结果表明,锂渣混凝土与普通混凝土受酸雨的侵蚀规律相似,两者的耐酸雨腐蚀能力十分接近,锂渣钢筋混凝土短柱承载力下降程度略高于普通钢筋混凝土短柱。研究成果可为锂渣混凝土在实际工程中的推广使用提供参考。     

矿粉混凝土干燥收缩性能

主要研究了矿粉对混凝土干燥收缩性能的影响。试验结果表明:①在同水胶比条件下,矿粉掺量越多,混凝土干缩值越大;②在同标号条件下,普通掺量(20% ~35% )的矿粉混凝土的干缩值与基准混凝土相比增幅不大;③在同标号(R28)条件下,矿粉掺量≥35%时,混凝土的早期干缩值(7d)的增幅都较大。     

多孔混凝土在干湿交替作用下加速硫酸盐侵蚀的耐久性评价

研究了干湿交替作用下加速硫酸盐侵蚀对植生型多孔混凝土耐久性的影响.采用正交实验方法,研究了净浆水胶比、矿粉掺量和骨料粒径三种因素对多孔混凝土抗硫酸盐侵蚀性以及对抗压强度的影响.试验通过将测量的超声波波速换算为相对动弹模量以评价多孔混凝土的硫酸盐侵蚀破坏程度.实验结果表明,在相同空隙率情况下,骨料粒径越小,抗硫酸盐侵蚀性能越好;水胶比在0.25～0.29的范围内,净浆水胶比越大,抗硫酸盐侵蚀性能越好;磨细矿粉掺量大于20%时,不利于提高多孔混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能.     

粉煤灰和矿粉含量对混凝土抗硫酸盐腐蚀影响的试验研究

在普通硅酸盐水泥混凝土中加入一定的粉煤灰和矿粉来改善混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能是可行的。研究表明,掺入10%、20%和30%的粉煤灰能够满足各个强度等级混凝土的抗硫酸盐性能指标。对于S95矿粉,在高强混凝土中(C40、C45)掺量达到30%,仍然可以满足混凝土抗硫酸盐性能指标,而强度稍低的混凝土(C30、C35)中,经过150次硫酸盐侵蚀后试件强度已经低于70%,未能达到标准要求。在各个强度等级配合比中,掺粉煤灰的混凝土抗硫酸盐性能要明显优于掺矿粉,但掺料掺量增加后试件抗硫酸盐性能稍有下降。     

含掺合料混凝土氯盐侵蚀后孔结构特征试验研究

对氯盐侵蚀后不同掺合料混凝土进行了压汞试验,从细观角度研究了掺合料对混凝土孔结构特征的影响。结果表明:单掺粉煤灰20%、35%和50%以及单掺矿粉35%和50%,均有效降低了混凝土的总孔隙率,单掺50%矿粉时总孔隙率最小;单掺粉煤灰20%、35%以及单掺矿粉35%和50%,均有效降低了混凝土的总孔面积,单掺50%矿粉时总孔面积最小;单掺粉煤灰20%、35%和50%以及单掺矿粉35%和65%,均有效降低了混凝土的平均孔径,且单掺65%矿粉时平均孔径最小;单掺粉煤灰35%和50%及单掺矿粉65%时,最可几孔径较基准混凝土明显减小,混凝土孔径得到细化;单掺粉煤灰35%和50%以及单掺矿粉35%和65%均使多害孔、有害孔比例减小,且粉煤灰掺量在50%左右,有害孔比例最小,混凝土抗渗性能最好。     

矿物掺合料对高性能混凝土抗氯离子渗透性能的影响

高性能混凝土抗氯离子渗透性能是其重要的耐久性指标,本文采用混凝土抗氯离子渗透性能RCM法,进行氯离子渗透性能评价,主要研究粉煤灰、矿粉两种掺合料对高性能混凝土的抗渗透性能的影响,试验结果表明,高性能混凝土抗氯离子渗透性受掺合料种类与掺量影响较大,单掺I级粉煤灰20%时混凝土抗渗性能最好,单掺S95级矿粉30%时混凝土抗渗性能最好;复掺粉煤灰与矿粉比例3:7,掺量40%时混凝土抗氯离子渗透性能最好,且复掺好于单掺。     

矿物掺合料混凝土在水利工程中的应用

为了改善浪凝土的抗腐蚀性能,提高混凝土耐久性,向混凝土中掺入粉煤灰、矿粉等矿物掺合料,进行混凝土流动性、坍落度损失、抗冻、抗渗、抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子侵蚀的性能试验研究。结果表明：矿物掺合料能够提高混凝土的流动性,改善混凝土工作性能。掺入矿物掺合料能够改善混凝土抗冻及抗渗性能,提高混凝土抗硫酸盐、抗氯离子等有害离子的侵蚀性能。大掺量矿粉的掺入对混凝土工作性能及耐久性能的改善效果比单掺粉煤灰的改善效果要好。     

矿物掺合料对混凝土耐久性能影响

为了改善混凝土的抗腐蚀性能,提高混凝土耐久性,向混凝土中掺入粉煤灰、矿粉等矿物掺合料。进行混凝土流动性、坍落度损失、抗冻、抗渗、抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子侵蚀的性能试验研究。研究结果表明：矿物掺合料能够提高混凝土的流动性,改善混凝土工作性能。在耐久性上,掺入矿物掺合料能够改善混凝土抗冻及抗渗性能。提高混凝土抗硫酸盐、抗氯离子等有害离子的侵蚀性能。大掺量矿粉的掺入对混凝土工作性能及耐久性能的改善效果比单掺粉煤灰的改善效果要好。     

玻璃粉对掺矿粉和粉煤灰混凝土抗氯离子渗透性能影响对比研究

就玻璃粉对掺矿粉混凝土和掺粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透性的影响进行了对比研究。试验结果表明,玻璃粉以1/4质量比例复掺进入矿粉混凝土和粉煤灰混凝土,直到矿粉掺量达到40%以及粉煤灰掺量达到32%,在56 d龄期以后,可以提高两种混凝土抗压强度。但玻璃粉对两种混凝土抗氯离子渗透性能的影响并不相同,在矿粉混凝土系统中,玻璃粉的掺入,除28 d在60%矿粉掺量和15%玻璃粉掺量时使混凝土电通量和DRCM较单掺60%矿粉提高外,所有配合比从28～90 d复掺玻璃粉和矿粉混凝土比单掺矿粉混凝土具有更低的电通量和DRCM。而玻璃粉和粉煤灰复掺混凝土中,随玻璃粉的掺入,从28～90 d粉煤灰掺加量不超过32%时,复掺玻璃粉和粉煤灰混凝土均比单掺粉煤灰混凝土具有更高的DRCM或只是在90 d少量降低了电通量。说明玻璃粉对矿粉混凝土较粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透性能具有更好的促进作用。     

集料对含矿粉混凝土抗硫酸镁侵蚀性能的影响

对大掺量矿粉(质量分数70%)和不同体积分数集料混凝土试件在浓度为42.4g/L的MgSO_4溶液侵蚀作用下表观损伤、线膨胀率、质量和相对动弹模量变化情况进行监测,并结合背散射电子图像、能谱扫描和压汞等微观结构分析结果,研究了大掺量矿粉和集料对混凝土抗硫酸镁溶液侵蚀性能的影响机理.结果表明:尽管矿粉有助于细化硬化浆体孔结构并提高混凝土的抗渗性能,但大掺量矿粉会降低Ca(OH)_2含量,加快体系中C-S-H的分解和M-S-H生成,不利于提高其抗硫酸镁溶液侵蚀的能力.在高浓度硫酸镁溶液环境中,膨胀性产物石膏易于临近集料区域沉积,使混凝土的损伤破坏程度随集料体积分数的增加而有所增大.在针对抗硫酸镁溶液侵蚀混凝土组成设计时,需综合考虑胶凝材料及水化产物组成、硬化浆体孔结构的共同影响.     

粉煤灰和矿粉对自密实混凝土抗冻性能影响的试验研究

为了进一步研究掺入粉煤灰和矿粉后自密实混凝土抗冻性能,以40%胶凝材料取代率为基础,分别取:1矿粉掺量10%,粉煤灰掺量30%;2矿粉掺量20%,粉煤灰掺量20%;3矿粉掺量30%,粉煤灰掺量10%;三组取代率配制自密实混凝土进行冻融循环试验。结果表明:当矿粉掺量取代率为30%,粉煤灰掺量10%时,自密实混凝土的抗冻性能指标最佳,且自密实混凝土28 d立方体抗压强度较好。     

粉煤灰和矿粉对自密实混凝土抗冻性能影响的试验研究北大核心

为了进一步研究掺入粉煤灰和矿粉后自密实混凝土抗冻性能,以40%胶凝材料取代率为基础,分别取:1矿粉掺量10%,粉煤灰掺量30%;2矿粉掺量20%,粉煤灰掺量20%;3矿粉掺量30%,粉煤灰掺量10%;三组取代率配制自密实混凝土进行冻融循环试验。结果表明:当矿粉掺量取代率为30%,粉煤灰掺量10%时,自密实混凝土的抗冻性能指标最佳,且自密实混凝土28 d立方体抗压强度较好。     

地铁衬砌混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

本试验采用硅酸盐水泥、粉煤灰、S95矿粉和聚羧酸高效减水剂,通过单掺粉煤灰、粉煤灰及S95矿粉(1:1)复掺制备出不同胶凝材料体系的地铁衬砌混凝土,根据其服役环境,本文系统研究了不同胶凝材料体系及水胶比对地铁衬砌混凝土抗SO42-盐侵蚀性能的影响规律。经研究发现:采用大掺量矿物掺合料(50%)制备的高性能地铁衬砌混凝土的抗SO42-盐侵蚀等级均达到KS150,其中水胶比对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能影响显著,经150次干湿循环,水胶比为0.36的混凝土耐蚀系数为97.71%,水胶比为0.28的耐蚀系数为108.11%。