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。     

NaOH激发矿渣砂浆强度和抗氯离子渗透性能的研究

NaOH激发矿渣砂浆(简称NAS砂浆)和水泥砂浆的强度和抗氯离子渗透性能用NaCl溶液浸泡法研究.保持矿渣数量和水胶比不变,当NaOH数量从2％增加到6％时,NAS砂浆强度先增加后降低,抗氯离子渗透性能随NaOH含量增加而增加,且显著强于同抗压强度的水泥砂浆.在NAS砂浆中掺入水泥取代部分矿渣和NaOH后,砂浆的强度会降低,且水泥掺量越多,砂浆强度降低越多;当水泥掺量为5％～15％时砂浆抗氯离子渗透性能不会降低反而稍有增加,但当水泥掺量为20％时,砂浆抗氯离子渗透性能明显下降;水泥掺量为5％～20％的NAS砂浆抗氯离子渗透性能显著强于同抗压强度的水泥砂浆.用粉煤灰取代NAS砂浆中部分矿渣和NaOH后,砂浆强度会降低,当粉煤灰掺量为10％～ 30％时,砂浆强度降低幅度较小,但当粉煤灰掺量为40％,则砂浆强度会显著降低;当粉煤灰掺量为10％ ～40％时,砂浆抗氯离子渗透性能降低,但显著强于同抗压强度的水泥砂浆.     

含粉煤灰微珠混凝土的强度和徐变特性研究

利用粉煤灰微珠按10%、20%和30%（质量分数）部分替代水泥制备了混凝土试样,并对混凝土试样的抗压强度、弹性模量和徐变进行了测试,同时通过压汞孔隙率实验对试样的微观结构进行了研究。结果表明,粉煤灰微珠会使混凝土的早期抗压强度和弹性模量下降,但是对混凝土长期强度增长和弹性模量增长有明显的促进作用,在90 d时粉煤灰微珠掺量为20%的试样强度和弹性模量最高。掺入20%的粉煤灰微珠可以降低混凝土的比徐变,但是过多的粉煤灰微珠反而会增加混凝土的徐变变形。孔隙分析结果表明,总孔隙体积较高时,混凝土的强度较低,徐变变形较大;而加入20%粉煤灰微珠会降低混凝土的中孔隙、大孔隙和总孔隙体积,从而改善混凝土的强度和徐变特性。     

掺粉煤灰对不同水泥品种钢渣混凝土基本力学性能试验研究

通过粉煤灰替代部分普通硅酸盐水泥和高抗硫水泥的试验,结果得出两种水泥配制钢渣混凝土抗压、抗折强度均随着粉煤灰掺量的增加呈递减趋势;但是当粉煤灰掺量一定时,两种水泥品种配制钢渣混凝土都表现出抗折、抗压强度随着龄期的增长而提高。在粉煤灰掺量相同情况下,两种水泥品种钢渣混凝土相同龄期的抗压强度均表现普通硅酸盐水泥钢渣混凝土高于高抗硫水泥钢渣混凝土;其抗折强度则大多表现出高抗硫水泥钢渣混凝土比普通硅酸盐水泥钢渣混凝土的高。     

水泥-脱硫灰干混砂浆的制备及性能研究

以固废物脱硫灰替代部分水泥,制备水泥-脱硫灰干混砂浆,并对胶凝材料体系最佳配比进行了试验优选。研究结果表明,水灰比为0.53,水泥:脱硫灰为2.4:1,脱硫灰替代水泥13%时,干混砂浆7d和28d抗压强度分为:17.4MPa和24.8MPa,满足M20强度要求,新拌砂浆的流动性、保水性也均满足规范要求。     

再生骨料在护坡用植生混凝土的应用及优化研究

为研究将混凝土用再生粗骨料应用到植生混凝土中对其性能的影响,考虑再生骨料替代比例、骨料粒径和水灰比等因素,配制出不同配合比的植生混凝土,研究其强度和孔隙率指标的变化规律并根据试验结果优化了再生骨料植生混凝土的配合比.之后研究了不同降碱方法的降碱效果,并对植生混凝土进行了实地种植应用.试验结果表明:25％再生骨料掺量的植生混凝土强度比全天然骨料的要高,超过50％掺量时混凝土强度下降明显.掺粉煤灰能降低pH值并提高强度,当粉煤灰替代比例为30％,28 d pH值稳定在10.2左右,运用低碱硫铝酸盐水泥加粉煤灰来替代普通硅酸盐水泥能使pH值降到10.0以下并提高强度.根据不同的气候条件选择相应的种植方式.研究成果可为再生骨料植生混凝土的工程应用提供参考依据.     

粉煤灰掺量对氯氧镁水泥混凝土物理力学性能的影响

为了拓展氯氧镁水泥(MOC)材料的应用领域,以盐湖提钾肥副产物水氯镁石、轻烧氧化镁和粉煤灰为胶凝材料,制备了不同粉煤灰掺量的氯氧镁水泥混凝土(MOCC)。研究了粉煤灰掺量对MOCC抗压强度、物相组成、微观形貌和孔结构的影响。结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,MOCC的抗压强度逐渐降低,当粉煤灰掺量为40%(质量分数)时,其300 d抗压强度降低至39.99 MPa,降低了22.52%。MOCC的主要水化产物为5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O(5·1·8)和Mg(OH)₂,掺加粉煤灰并没有产生新的晶相。掺入粉煤灰增加了MOCC的孔隙率和有害孔体积,从而降低了其抗压强度。采用相同水灰比制备了普通硅酸盐水泥混凝土,抗压强度对比测试结果表明:掺40%的粉煤灰MOCC的抗压强度虽然比未掺粉煤灰MOCC抗压强度低,但仍比普通硅酸盐水泥混凝土300 d龄期的抗压强度(33.42 MPa)高出19.66%,说明MOCC比普通硅酸盐水泥混凝土具有较高的抗压强度。     

海水和矿物掺合料对硫铝酸盐水泥砂浆性能的影响

本文研究了不同拌和水以及海水拌和时粉煤灰和硅灰掺量对硫铝酸盐水泥(SAC)砂浆力学性能和表观孔隙率以及净浆凝结时间、化学收缩、孔溶液pH值和氯离子结合能力等的影响,并通过XRD、SEM和EDS分析水泥水化产物和微观结构。结果表明,海水能加快SAC早期水化并提高其早期强度,但后期强度和淡水拌和时无明显差别。粉煤灰和硅灰均会延长SAC凝结时间,对早期抗压强度不利,而掺加质量分数为5.0%和7.5%的硅灰能提高SAC砂浆28 d抗压强度。硅灰掺量增加时会提高用水量和表观孔隙率,降低流动性,使水泥化学收缩增大,降低净浆pH值且减少氯离子结合量;粉煤灰能够提高砂浆流动性,减少水泥化学收缩,但掺量越大对SAC砂浆抗压强度和抗折强度越不利,掺质量分数为10%的粉煤灰可小幅提高氯离子结合量且减小表观孔隙率。     

陶瓷抛光废料制备UHPC的耐久性能试验研究

为探究陶瓷抛光废料(CPW)对超高性能混凝土(UHPC)耐久性能的影响,采用CPW分别取代部分水泥、粉煤灰和硅灰制备UHPC,主要研究了CPW对UHPC孔隙结构、力学性能、体积稳定性、抗氯离子渗透性能以及抗硫酸盐侵蚀性能的影响。结果表明,随着CPW分别取代水泥、粉煤灰、硅灰量的增加,UHPC的孔隙率增大,导致UHPC的抗氯离子渗透性能下降。CPW取代粉煤灰会增大UHPC的自收缩,而取代水泥和硅灰会减小UHPC的自收缩。CPW取代水泥会降低UHPC的抗压强度,但对硫酸盐侵蚀后UHPC的抗蚀系数和抗压强度有所提升;当CPW取代20%(质量分数)的水泥时,硫酸盐侵蚀90 d的UHPC的抗压强度达到最高。     

外加剂和粉煤灰对碱式硫酸镁水泥混凝土性能影响研究

利用碱式硫酸镁水泥制备了不同外加剂和粉煤灰掺量的碱式硫酸镁水泥(BMSC)混凝土.研究了外加剂和粉煤灰对BMSC混凝土抗压强度以及抗硫酸盐腐蚀性能的影响,并对BMSC混凝土物相组成和微观形貌进行了分析.结果表明:掺加外加剂后混凝土的强度有大幅度地提高.当外加剂掺量为水泥质量的0.5%时,混凝土的强度达到最大值;继续增加外加剂掺量,对混凝土的强度影响不大.掺加粉煤灰后,混凝土的强度有所下降.且水灰比一定时,粉煤灰掺量越多,对混凝土的强度越不利.掺加外加剂和粉煤灰后,混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能得到了明显的改善;且同等条件下,碱式硫酸镁水泥混凝土抗硫酸盐腐蚀性能优于普通硅酸盐水泥混凝土.     

水胶比对混凝土性能及气孔结构的影响分析

通过试验,对不同水胶比下混凝土28 d龄期的抗压强度、氯离子电通量及微观方面的气孔结构和气孔特征参数进行了对比分析,研究了水胶比对混凝土宏观性能及微观孔结构的影响.结果表明:过量的自由水会在混凝土内部产生毛细孔,增大水胶比相当于变相增多了混凝土内部的孔隙数量,能够显著降低混凝土的抗压强度,但较大的水胶比又能够增强局部的水泥水化反应.对氯离子电通量而言,水胶比越大,毛细孔越多,孔含量越多,相对增大了连通孔隙的数量,氯离子电通量会呈现出增大的现象.随着水胶比的减小,孔径分布也有向小孔径方向发展的趋势.此外,抗压强度与较小孔径的孔含量及孔隙率的关联度计算结果较大,氯离子电通量与气孔间距系数的关联度计算结果较大,这说明小孔含量及孔隙率能够用来表征混凝土的抗压强度,气孔间距系数也能在一定程度上表征混凝土的耐久性.     

塑钢纤维轻骨料混凝土抗压强度换算关系试验研究

为了研究塑钢纤维轻骨料混凝土的轴心抗压强度(fc)与立方体抗压强度(fcu)的换算关系,通过432个标准棱柱体试件和标准立方体试件研究了塑钢纤维掺量、轻骨料种类和水灰比等影响因素对两种抗压强度关系的影响规律.结果表明:塑钢纤维掺量(5~13 kg/m3)、轻骨料种类和水灰比(0.32~0.4)对轴心抗压强度与立方体抗压强度比值(fc/fcu)无明显影响;经回归分析得到了fc与fcu相关性很好的线性关系方程;基于fc/fcu回归和数学统计分析,塑钢纤维轻骨料混凝土fc相对于fcu的换算系数可取为0.80.     

影响水泥抗压强度的成型条件研究

水泥抗压强度的测定过程有成型、养护、破型三个主要环节。各环节的试验条件不同,将直接影响抗压强度的测定结果。研究了水泥试件成型过程中流动度、试件尺寸、表面状态等试验条件对试件抗压强度测定结果的影响。结果表明：在一定范围内水灰比与抗压强度呈正相关关系,即水灰比越大,其流动度越好,抗压强度越高,当超过这个范围后,随着水灰比的增大,抗压强度逐渐减小;随着试件尺寸逐渐变大,抗压强度依次降低;试模涂油量多少不同,导致试件表面状态存在差异,涂油量过多或过少都会使抗压强度的测定结果偏低。     

Effect of fly ash and nanosilica on compressive strength of concrete at early age

The replacement of cement by mineral admixtures in concrete has been of increasing interest in the construction industry. Nevertheless, several of the potential replacements, such as fly ash class F, lower the compressive strength of concrete at early age. This project investigates the use of nanosilica to compensate for such loss of compressive strength. A statistical experimental design involving mixtures of Portland cement, fly ash and nanosilica, in addition to water/binder ratio as an external factor, is proposed to study their combined effect on the compressive strength of concrete. This design allows estimating a cubic regression model that properly accounts for the effects of the mixture components within a constrained experimental region. The range of each factor was selected according to levels normally used in the industry. Finally, an optimisation strategy permits to recommend the use of nanosilica when high percentages of cement replacement by fly ash are present.     

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。     

Introductory behavior of rubber concrete

This article introduces a new type of concrete, the so‐called rubber concrete, and thereupon presents a way of modification of waste rubber to construction articles. The conventional cement concrete is made by mixing cement with sand and pebbles, but the rubber concrete proposed here virtually excludes cement completely. The manufacturing process of rubber concrete can be divided into two methods, which are designated for dry and wet processes, but this article focused just on the dry process. The physical properties of rubber composite increased with the silane treatment of added aggregates, but the volume of the aggregate might not be a critical factor affecting the compressive strength in the range of the aggregate contents used in this study, that is, the interfacial adhesion between the matrix rubber and the aggregates was a key factor to improve the mechanical properties of rubber concrete. The compressive strength of rubber concrete was about 89 MPa and the Poisson's ratio, which is the ratio of compressive‐to‐tensile strength, was 5.5%. From the viewpoint of the compressive strength and the Poisson's ratio, rubber concrete had better properties than those of conventional cement concrete. © 1999 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 72: 35–40, 1999     

淀粉基减水剂对水泥及混凝土性能的影响

以玉米淀粉为生物基原材料,双氧水(H₂O₂)为绿色氧化剂,阳离子季铵盐为醚化剂,通过氧化-醚化反应制备了一种新型绿色淀粉基减水剂(SWR)。为评价SWR对水泥水化性能的影响,利用红外光谱分析(FT-IR)SWR制备过程中官能团的变化;对比SWR、聚羧酸减水剂(PWR)、萘系减水剂(NWR)三种减水剂对水泥减水率、Zeta电位、净浆流动度、胶砂强度、混凝土抗压强度性能的影响。结果表明,SWR分子链上引入了羧基与醚键。随减水剂掺量的增加,SWR的减水率逐渐增大,且较PWR、NWR有更优异的减水效果,以水泥质量为基准,SWR折固掺量的质量分数为1.0%时,减水率可达33%。Zeta电位分析表明,三者具有相近的电位绝对值,但SWR具有最大的经时电位绝对值。当减水剂掺量的质量分数低于0.6%时,三者的水泥净浆流动度较为相近,但继续增加减水剂用量,NWR的水泥净浆流动度更为突出。SWR胶砂试件的7 d与28 d抗折强度、抗压强度基本介于PWR与NWR胶砂试件之间;SWR混凝土7 d抗压强度最低,28 d时抗压强度最高,达49.6 MPa,表明SWR起到缓凝作用。综合分析,SWR减水剂具有较好减水与缓凝作用,同时可保证混凝土的强度性能,推荐SWR折固掺量的质量分数为1.0%。     

水泥锶渣混凝土路用性能评价

为了分析水泥锶渣混凝土用于低交通量道路路面的可行性,采用正交方法分析了水泥用量、用水量(坍落度)、砂率、碎石级配等因素对水泥锶渣混凝土抗压强度和抗折强度的影响规律,优选出合理的材料配合比;试验对不同水泥用量的水泥锶渣混凝土的力学性能、干缩性能、温缩性能和抗冻性能进行了系统评价.结果表明:水泥锶渣混凝土强度低于普通C30混凝土,但“折压比”高,弹性模量小,具有较好的抗裂性能;于缩系数比普通混凝土低20％,温缩系数为普通混凝土的53％,具有优良的抗收缩性能;抗冻性能低于普通混凝土;水泥锶渣混凝土可用于非冰冻地区低交通量道路路面.