煅烧煤矸石再生细骨料混凝土徐变性能

为研究不同煅烧温度、煤矸石掺量、粉煤灰掺量及水胶比对再生细骨料混凝土抗徐变性能的影响,采用4因素3水平的正交原理,对不同试验条件下再生细骨料混凝土进行120 d的干缩和徐变性能研究.结果 表明:对于养护28 d后的试件,影响其抗压强度最大的因素是煤矸石掺量的不同;干缩变形量从基础养护起第80 d为分界线,分快速干缩和稳定干缩两阶段,同时受煅烧温度和水胶比影响较大,但适当的粉煤灰掺量和煅烧温度不仅能抑制干缩,而且能致密空隙并降低水化热;持续荷载120 d时,构件整体徐变变形增大,分为快速、慢速和稳定3个阶段,受煅烧温度和煤矸石掺量影响较大,同时徐变变形与时间存在相对较高的相关性.     

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。     

粉煤灰对桥梁混凝土抗渗性能的影响规律研究

为研究粉煤灰对桥梁混凝土抗渗性能的影响,制备了不同粉煤灰掺量的混凝土样品,测试分析了桥梁混凝土抗压强度、孔隙结构、渗透高度和抗氯离子渗透性能随粉煤灰掺量和养护龄期的变化规律。研究结果表明:(1)当桥梁混凝土养护龄期为7d时,桥梁混凝土的抗压强度随着粉煤灰掺量的增多而逐渐降低;当混凝土龄期大于28d时,桥梁混凝土的抗压强度在粉煤灰掺量为30%左右时最大。(2)粉煤灰掺量为30%时,桥梁混凝土密实度达到最大,此时其内部小孔隙增大而大孔隙减小。(3)桥梁混凝土抗氯离子渗透系数随着粉煤灰掺量的增大先减小后增大,在粉煤灰掺量为30%时取得最小值。     

粉煤灰对C50高性能混凝土干缩的影响

研究了粉煤灰掺量对C50高性能混凝土HPC工作性、抗压强度以及干缩的影响.试验结果表明:粉煤灰掺量在10%~20%范围内,提高了混凝土的工作性能、后期抗压强度,降低了混凝土的干缩值.     

活性掺合料对混凝土抗碳化性能影响的研究

研究了强度等级(C30和C45)、龄期(28 d和120 d)、矿物掺和料(矿粉和粉煤灰)质量掺量对掺有脂肪族高效减水剂(SAF)的混凝土抗碳化性能的影响,并建立了C30/C45混凝土在28 d/120 d龄期的碳化深度与矿粉/粉煤灰掺量比例之间的回归模型。结果表明:水胶比的降低、养护龄期的延长都能提高水泥石的密实度,从而提高抗压强度和抗碳化性能;混凝土抗碳化性能随矿粉掺量的上升、粉煤灰掺量的下降而提高;当矿粉掺量占胶凝材料质量的37.5%时,C30混凝土的抗碳化性能最佳;当矿粉掺量占胶凝材料质量的31.9%时,C45混凝土的抗碳化性能最佳;当龄期增加时,粉煤灰掺量比例越大则碳化深度的下降幅度越大;矿粉和粉煤灰掺量的相对比例变化时,对低强度混凝土的影响程度要大于高强度混凝土。     

低温养护下矿物掺合料湿喷混凝土力学性能及配比优化研究

为系统研究粉煤灰掺量、硅灰掺量及养护温度对湿喷混凝土力学性能的影响规律,通过设计正交试验对湿喷混凝土抗压强度进行极差和方差分析。结果表明:湿喷混凝土抗压强度随养护龄期增加而增大,但抗压强度增幅随养护龄期延长而减弱;增加硅灰和粉煤掺量均能有效提高湿喷混凝土抗压强度,但粉煤灰掺量超过10%(质量分数,下同)后,粉煤灰掺量的增加对混凝土后期抗压强度没有显著的影响;三因素对湿喷混凝土抗压强度影响程度顺序为硅灰掺量>养护温度>粉煤灰掺量;湿喷混凝土抗压强度对矿物掺合料的敏感性与养护温度呈正相关,增大养护温度能够提高矿物掺合料对湿喷混凝土抗压强度的改善效果;随着养护温度的提高,团絮状胶凝物质大量生成,水化产物黏结得更为密实,混凝土的抗压强度和承载性能得到进一步增强;构建多元非线性回归模型能够对混凝土抗压强度进行预测,并且湿喷混凝土在硅灰掺量、粉煤灰掺量及养护温度分别为15%、15%和10 ℃时具有最佳的抗压强度。     

粉煤灰对混凝土抗冻临界强度的影响研究

为研究粉煤灰对混凝土抗冻临界强度的影响规律,制备了不同预养护时间、抗冻温度粉煤灰掺量的混凝土试验样品,测试其抗冻4 d后60 d抗压强度,分析了粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响规律,找出了不同粉煤灰掺量混凝土的抗冻临界强度。研究结果表明:粉煤灰混凝土的60d抗压强度随抗冻温度的降低而减小;混凝土保证最终强度的预养护时间随粉煤灰掺量的增大而增长;粉煤灰混凝土的抗冻临界强度随受冻温度的减低而增大。     

粉煤灰对混杂纤维混凝土力学与耐久性能的影响分析

将粉煤灰加入混凝土中可以有效消耗工业固体废弃物，保护环境。基于此，制备了不同粉煤灰掺量的混杂纤维混凝土样品，开展了立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、碳化深度以及冻融循环后的相对动弹性模量和质量损失率测试，分析了混凝土力学与耐久性能随粉煤灰掺量的变化规律。研究结果表明：养护龄期小于14 d时混杂纤维混凝土的抗压强度随粉煤灰掺量的增大而减小，养护龄期大于14 d时抗压强度随粉煤灰掺量的增大而增大；60 d养护龄期和12%粉煤灰掺量的混凝土抗拉强度最大；碳化深度随粉煤灰掺量的增大而先减小后增大；粉煤灰掺量小于12%时，掺入粉煤灰的混杂纤维混凝土的抗冻性能要略优于素混杂纤维混凝土。     

掺粉煤灰和矿粉对混凝土开裂性能的影响

选用粉煤灰、矿粉作为掺合料以单掺和复掺的形式掺入到硅酸盐水泥混凝土中,检测其坍落度和3d、28d抗压强度以及早期抗开裂性能。研究结果表明:矿粉、粉煤灰均会降低混凝土3d强度,矿粉可以提高混凝土28d强度,粉煤灰掺量过大会降低混凝土28d强度。随着矿粉掺量的增加,混凝土坍落度随之降低,粉煤灰刚加入时会使混凝土坍落度降低,但是随着掺量的升高,坍落度会逐渐增大;开裂方面:单掺时,粉煤灰与矿粉都在掺量为37%时,抗开裂效果最佳,其中粉煤灰效果最好,复掺时,随着矿粉相对掺量的变大,裂缝的面积和数目都在增大。     

粉煤灰砼的干燥收缩性能

研究了粉煤灰对砼干燥收缩性能的影响。试验结果表明 :(1)在同水胶比条件下掺入粉煤灰 ,砼干缩值有些增加 ,但增幅不大。 (2 )在同标号 (R2 8)条件下 ,粉煤灰掺量不大时 (2 5 % ) ,砼的早期 (7d)干缩值平均增幅约为 13 % ,后期 (180d)平均增幅约 12 .6% ;大掺量粉煤灰砼 (4 0 % )早期 (7d)增幅较大 ,平均高达 2 6% ,后期 (180d)增幅较小约为 15 .7% )。 (3 )在同水胶比同掺量下 ,粉煤灰和矿粉两种掺合料对砼干缩值的影响差别不大     

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.     

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。     

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。     

不同养护方式对钢渣混凝土抗压性能的影响

通过将不同养护方式、不同类型的钢渣混凝土和普通混凝土分别养护至3d、7d、28d,测定钢渣混凝土的抗压强度及其差异值,并对不同类型的钢渣混凝土的软化系数进行比较。研究表明:不同养护方式下的钢渣混凝土在养护28d时,抗压强度表现差异明显,且掺入钢渣粉、粉煤灰和矿粉的钢渣混凝土效果更好;不同养护方式下的钢渣混凝土抗压强度的差异值3d~7d时,呈现增长趋势,而7d~28d时,则逐渐减小;钢渣混凝土的耐水性良好,耐水性系数均大于1。     

轻质骨料对泡沫混凝土性能的影响及其内养护机制

为降低泡沫混凝土干燥收缩,采用轻质骨料(页岩陶粒及粉煤灰陶粒)制备泡沫混凝土,研究了轻质骨料对泡沫混凝土抗压强度、干燥收缩、内部湿度及孔结构等的影响,并分析了轻质骨料的内养护机制。结果表明,轻质骨料能够调节泡沫混凝土的内部湿度,约束基体的变形,降低泡沫混凝土的干燥收缩。而轻质骨料也会在泡沫混凝土中引入缺陷,导致其强度降低。轻质骨料中大于100 nm的墨水瓶孔是内养护效果的控制因素,大于100 nm的墨水瓶孔数量越多,轻质骨料释水能力越强,内养护效果越好,制备的泡沫混凝土干燥收缩越小。     

矿物掺合料对UHPC性能的影响

传统超高性能混凝土(UHPC)的硅灰用量一般都比较高,导致其制作成本较高,而且自收缩比较大,对实际工程应用造成了一定的影响。本文用粉煤灰和矿粉部分或全部替代硅灰制备UHPC,并对其工作性能、力学性能、自收缩及孔结构特征进行了试验研究。结果表明:采用粉煤灰或矿粉替代硅灰可以改善UHPC拌合物的流动性,替代率越高,拌合物的流动度越大;当采用粉煤灰或矿粉替代50%(质量分数)硅灰时,在标准养护下,对28 d抗压强度的影响较小,而在高温蒸养下,则会导致28 d抗压强度下降,当替代率达到100%(质量分数)时,无论是标准养护还是高温蒸养,都会显著降低28 d抗压强度;采用粉煤灰或矿粉替代硅灰能降低细孔的占比,增大孔径,减少自收缩,且粉煤灰对于自收缩的抑制效果优于矿粉。     

碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的性能与硬化浆体结构

为充分利用磷渣和粉煤灰两种工业废渣生产高性能胶凝材料,研究了不同磷渣/粉煤灰配合比的碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料性能,并用扫描电子显微镜和压汞仪分析了硬化浆体的细观结构和孔结构.结果表明:碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的凝结时间正常,在粉煤灰掺量为0～30 %(质量分数)范围内,随粉煤灰的掺量的增加,碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的凝结时间略有延长.与普通硅酸盐水泥相比,碱-磷渣胶凝材料的抗压强度较高,其3d和28d抗压强度分别可达到30.9MPa和98.8MPa,但其抗折强度相对较低.掺加粉煤灰后碱胶凝材料的抗压强度降低,而抗折强度提高.碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的耐蚀性和抗冻性能均显著优于硅酸盐水泥,其干缩比硅酸盐水泥的大.用部分粉煤灰取代磷渣粉可一定程度减小干缩.碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料硬化浆体的结构非常致密,其孔隙率和平均孔径均小于普通硅酸盐水泥硬化浆体.     

Shrinkage cracking of lightweight concrete made with cold-bonded fly ash aggregates

Shrinkage cracking performance of lightweight concrete (LWC) has been investigated experimentally on ring-type specimens. LWCs with and without silica fume were produced at water-cementitious material ratios (w/cm) of 0.32 to 0.55 with cold-bonded fly ash coarse aggregates and natural sand. Coarse aggregate volume ratios were 30%, 45%, and 60% of the total aggregate volume in the mixtures. A total of 12 lightweight aggregate concrete mixtures was cast and tested for compressive strength, static elastic modulus, split-tensile strength, free shrinkage, weight loss, creep, and restrained shrinkage. It was found that the crack opening on ring specimens was wider than 2 mm for all concretes. Free shrinkage, weight loss, and maximum crack width increased, while compressive and split-tensile strengths, static elastic modulus, and specific creep decreased with increasing coarse aggregate content. The use of silica fume improved the mechanical properties but negatively affected the shrinkage performance of LWCs. Shrinkage cracking performance of LWCs was significantly poorer than normal weight concrete (NWC).