粉煤灰和矿粉双掺的胶砂和混凝土试验研究

采用正交试验方法进行胶砂试验,研究粉煤灰和矿粉总掺量、粉煤灰与矿粉比例和水胶比三个影响因素对水泥-粉煤灰-矿粉三元胶凝体系胶砂流动度和强度影响,分析三元胶凝材料体系的水化特点和强度发展规律。并在此基础上配制粉谋灰和矿渣双掺的高性能混凝土,研究表明粉谋灰和矿粉双掺的高性能混凝土早期强度低,后期强度高,混凝土耐久性能好。     

Ⅱ级粉煤灰对混凝土力学性能影响研究

以Ⅱ级粉煤灰作为超细掺合料掺入到混凝土中，研究在不同龄期、不同水胶比、不同掺量情况下混凝土的强度发展规律。通过试验研究发现：在水胶比不变时，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土的强度是在逐渐降低的；当粉煤灰掺量不变时，随水胶比的降低，混凝土同龄期的抗压强度逐渐增大。以28d为标准设计龄期，使用42．5R普通水泥，控制水胶比在0．40～0．30，掺加Ⅱ级粉煤灰，可配制出C35～C45的高性能混凝土。     

矿物掺合料对绿色高性能混凝土强度的影响

采用正交试验的方法,研究水胶比、硅灰、粉煤灰和石灰石粉掺量对GHPC(绿色高性能混凝土)强度的影响。研究结果表明,GHPC抗压强度的影响因素次序依次为水胶比、硅灰掺量、粉煤灰掺量及石灰石粉掺量。当水胶比为0.28、硅灰掺量为5%、粉煤灰掺量为20%、石灰石粉掺量为10%时,可配制满足抗压强度在C60~C80且绿色环保的GHPC。     

磨细矿渣高性能混凝土的试验研究

通过试验,研究了磨细矿渣和水泥用量以及材料配比对混凝土性能的影响。试验结果表明:水胶比是影响矿渣高性能混凝土强度的主要因素;矿渣等量取代水泥有一最佳值;硅粉和减水剂对矿渣高性能混凝土 28d抗压强度影响有一个较优掺量范围。     

适用于高速公路桥梁的高性能混凝土制备及性能评价

高性能混凝土在高速公路的建设施工过程中应用较为广泛,以高速公路桥梁用高性能混凝土为研究对象,通过室内试验评价了水胶比、砂率和矿渣粉掺量对高性能混凝土性能的影响。结果表明：当水胶比为0.32时,高性能混凝土不仅可以具有良好的流动性,还能达到较高的抗压强度;当砂率为40%时,高性能混凝土的工作性能和力学性能达到最佳。矿渣粉的掺量越大,高性能混凝土的坍落度和扩展度越大,抗压强度值越低,综合考虑其工作性能和力学性能,推荐矿渣粉的最佳掺量为20%。当水胶比为0.32、砂率为40%、矿渣粉掺量为20%时,高性能混凝土的坍落度和扩展度分别为210mm和415mm,7d和28d抗压强度分别为64.9MPa和55.1MPa,能够满足高速公路桥梁建设施工对高性能混凝土性能的要求。     

粉煤灰作用下高性能商品混凝土的力学行为研究

为研究粉煤灰作为混合材料对高性能商品混凝土力学行为的影响并有效预测粉煤灰掺量的最佳配比，本文对不同水胶比（0.31、0．38、0．44、0．50）与不同粉煤灰掺量（0、20％、40％、50％）的高性能混凝土进行抗压强度、弹性模量的试验。提出在一定粉煤灰掺量下，水胶比越大，混凝土抗压强度越小、弹性模量值越小；在一定水胶比下，粉煤灰掺量影响其抗压强度及弹性模量值。要使高性能商品混凝土的强度等级得到提高，同时还具有良好的弹性模量值，可以适量添加粉煤灰、并且降低其水胶比。     

掺矿粉水泥砂浆早期弹性模量的研究

弹性模量是砂浆的重要参数,为了研究水泥砂浆的早龄期弹性模量,配制了不同龄期、不同矿渣粉掺量、不同水胶比的砂浆试块.通过室内实验研究了水泥砂浆的早龄期弹性模量以及抗压强度与弹性模量的关系.实验结果显示:龄期、矿渣粉掺量、水胶比对掺矿渣粉水泥砂浆的弹性模量有明显影响,随着龄期的增长,抗压强度和弹性模量都增长,当固定矿渣掺量时,弹性模量随水胶比增大而减小;并根据实验结果得出了龄期和弹性模量的对数拟合公式.除此之外还探究了水泥砂浆弹性模量与强度之间的关系,提出了二者之间的经验公式.     

铁尾矿粉对混凝土性能的影响研究

将铁尾矿原粉和磨细铁尾矿粉与矿渣粉按照不同比例(分别为2:8、4:6和6:4)复掺配成矿物掺合料,并以30%、40%和50%的比例掺入混凝土中,研究其对不同水胶比(分别为0.3、0.4和0.5)混凝土流动性和抗压强度的影响。结果表明:无论矿物掺合料复掺比例及掺量多少,水胶比仍然是影响铁尾矿粉混凝土流动性和强度的主要因素,即随水胶比增大流动性提高,强度降低。铁尾矿粉和矿渣粉的复掺比例及矿物掺合料总量对流动性的影响取决于复掺后颗粒的搭配情况,当颗粒搭配合理时,即形成了较为紧密堆积,混凝土拌合物的流动性最好。由于铁尾矿粉活性低,所以其掺量增大,混凝土抗压强度呈现下降趋势。相比铁尾矿原粉,磨细铁尾矿粉有助于提高混凝土的抗压强度。     

不同水胶比下钢渣粉与陶瓷抛光砖粉对水泥水化性能的影响

以工业废弃物钢渣、陶瓷抛光砖粉为辅助胶凝材料,通过对单掺钢渣粉及陶瓷抛光砖粉水泥在不同水胶比下的强度、化学结合水、孔溶液碱度及孔微观结构的测定,研究了在不同水胶比情况下,钢渣粉、陶瓷抛光砖粉在复合胶凝材料中对水泥水化性能的影响。结果表明:在相同龄期下,水胶比的改变对掺钢渣粉水泥的抗压强度影响最为显著,其次是掺抛光砖粉水泥,而对纯水泥的影响程度最小;在相同掺量、相同龄期条件下,单掺钢渣粉、陶瓷抛光砖粉水泥试样的化学结合水含量均随水胶比的减小而减小,试样的孔溶液pH值和抗压强度则随水胶比减小而增大;水化体系微观结构随水胶比的减小变得更为致密。不论水胶比大小,掺钢渣粉水泥水化体系的孔溶液pH值和化学结合水含量较掺陶瓷抛光砖粉水泥的高,但其抗压强度却低于掺陶瓷抛光砖粉水泥试样,这表明抛光砖粉的火山灰活性及微集料填充效应较钢渣粉要强,其微观结构较为致密。     

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.     

C-S-H/PCE凝胶对掺磷渣水泥的低温促凝早强性能研究

探讨C-S-H/PCE凝胶对掺磷渣硅酸盐水泥的低温促凝早强性能的影响,并通过上清液pH值、Ca²⁺浓度和化学结合水量分析其对水化的影响机理。低温下(8℃) C-S-H/PCE凝胶能有效缩短混凝土终凝时间,并提高早期强度,当掺量5%时,混凝土终凝时间缩短近6 h,16 h、24 h和3 d抗压强度比分别为160%、150%和110%,且不影响2.5 h混凝土工作性能。C-S-H/PCE凝胶能使低温下掺磷渣硅酸盐水泥浆体处于高pH状态,加速早期水泥矿相离子溶解,提高Ca²⁺过饱和度,加速后期析晶过程,提高化学结合水量,从而促进掺磷渣硅酸盐水泥的水化,实现低温促凝早强。     

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。     

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.     

矿粉气泡混合轻质土组成设计及性能试验研究

通过正交试验提出了用于路基换填的矿粉气泡混合轻质土配合比设计参数,并研究了当水胶比在0.5~0.6范围内时胶凝材料用量、矿粉掺量、水胶比对其抗压强度的影响规律,进一步通过系统试验对其干缩和抗冻性进行了研究。结果表明：矿粉气泡混合轻质土的初步配合比为：水泥∶矿粉∶发泡剂∶水=1∶0.54∶0.03∶0.85;对气泡混合轻质土抗压强度影响的顺序大小为：胶凝材料用量>矿粉掺量>水胶比;随水胶比增大,其各龄期干缩率先增大后减少再增大,水胶比0.55的干缩率最小,而其冻融循环后的抗压强度损失率先增大后减小,水胶比0.6的抗压强度损失率最小;随矿粉掺量增加,其各龄期干缩率先减小后增大,矿粉掺量35%的干缩率最小,而其冻融循环后的抗压强度损失率逐渐增大,矿粉掺量15%的抗压强度损失率最小。     

利用钢渣微细粉制备高强度混凝土的试验研究

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C60混凝土的早期和后期强度及坍落度试验，考察了钢渣微细粉的比表面积及掺入量、水胶比和减水剂掺入量对混凝土性能的影响，并用PoreMaster——60孔测定仪测定了硬化混凝土的孔分布。试验结果表明，钢渣微细粉的比表面积为487m^2／kg、掺入量为15％-20％时，可获得令人满意的混凝土3d和28d抗压强度；随着水胶比的增大，混凝土3d和28d抗压强度显著降低，坍落度急剧增大；减水剂掺入量对混凝土坍落度影响明显，但对混凝土强度影响不大。     

复掺高性能矿物掺合料对高强机制砂混凝土性能的影响

为定量研究S105矿粉与其他矿物掺合料共同作用对C80高强机制砂混凝土的和易性、抗压强度和干燥收缩性能的影响规律,通过试验得到不同龄期(3 d、7 d、28 d、60 d)下,S105矿粉单掺,以及掺S105矿粉的同时以不同含量的微珠、超细矿粉、硅灰分别取代水泥时,高强机制砂混凝土的坍落度、扩展度、抗压强度和干燥收缩率,并利用图表分析及拌合物实际状态对比等对其性能的变化趋势进行分析。结果表明:在一定掺量范围内复掺多种矿物掺合料,有利于提高高强机制砂混凝土的和易性和抗压强度,并显著减小其干燥收缩。在保证混凝土和易性良好的条件下,相比于单掺S105矿粉,S105矿粉与不同矿物掺合料双掺对提高混凝土的综合性能有更显著的作用。综合考虑对和易性、抗压强度和干燥收缩性能的影响,当超细矿粉取代水泥的质量分数为3%时,即水泥与S105矿粉和超细矿粉的质量比为33:11:1时,高强机制砂混凝土的性能处于较好的水平,其粘聚性和流动性都有显著改善,其3 d和60 d抗压强度分别增长3.1%和5.1%,其干燥收缩率则减小了4.0%。     

磷渣粉对机制砂混凝土性能影响研究

研究了不同掺量下磷渣粉对C30、C60强度等级机制砂混凝土的工作性与力学性能影响,并与同掺量的粉煤灰机制砂混凝土进行了比较。研究表明,磷渣粉具有一定的减水作用,能有效改善机制砂混凝土的工作性能,对高强度等级机制砂混凝土更为明显。掺入磷渣粉后,不同强度等级机制砂混凝土早期抗压强度均较基准混凝土低,且随着掺量增大,强度下降明显。各掺量下C30磷渣粉机制砂混凝土后期强度均较基准混凝土高,而C60混凝土后期强度与掺量有关。与同掺量粉煤灰混凝土相比,磷渣粉机制砂混凝土初始坍落度及各龄期抗压强度均较高。     

碳酸化预养护钢渣制备钢渣水泥的性能试验研究

应用碳酸化技术对比表面积287m2/kg的钢渣粗粉进行预养护,从而制备大掺量钢渣水泥,并对其性能进行了试验研究。试验结果表明,碳酸化钢渣的fCaO含量降低,水化活性提高。碳酸化预养护钢渣较未碳酸化的钢渣制备的钢渣水泥强度及安定性有显著提高;钢渣水泥的密度、比表面积、标准稠度用水量和凝结时间等基本物理量与碳酸化钢渣粗粉的掺入量有关;在满足水泥强度和压蒸安定性的条件下,碳酸化钢渣粗粉的掺量可达50%。     

钢渣粉对硫铝酸盐水泥水化过程的影响及热力学模拟

通过测试水泥浆体的凝结时间、抗压强度、电阻率,同时结合水化产物分析及热力学模拟,研究了不同掺量钢渣粉对硫铝酸盐水泥水化行为的影响规律。结果表明,随着钢渣粉质量掺量的增大,初凝时间呈先延长后缩短的趋势,且在掺量为20%时达到最大值。在28 d龄期内,掺入钢渣粉的水泥硬化浆体抗压强度均小于未掺入钢渣粉的硬化浆体,但在龄期达到60 d和90 d时,掺入40%钢渣粉试样的抗压强度均大于未掺入钢渣粉的试样。钢渣粉与硫铝酸盐水泥复合浆体的电阻率在水化初始阶段随着钢渣粉掺量的增大而增大,在水化后期(约3 h后)则随钢渣粉掺量的增大而减小。在1 d龄期内,钢渣粉掺量为40%的试样中的钢渣粉发生了水化反应,使得水泥浆体在减速期的水化速率最大。由热力学模拟结果可知：在钢渣粉掺量为40%的试样中,C₂S在10 h后开始进行水化反应,C₂ASH₈则在168 h后开始生成;当钢渣掺量大于15%时,随着钢渣粉掺量的增大,钙矾石和铝胶的生成量逐渐减少,C₂ASH₈的生成量逐渐增多。