石英粉、矿粉对PHC管桩混凝土力学性能的影响

采用石英粉(QP)和粉煤灰(FA)单、双掺制备PHC管桩混凝土,研究了石英粉、粉煤灰对压蒸工艺制备PHC管桩混凝土的立方体抗压强度(fcu)、劈裂抗拉强度(fts)和轴心抗压强度(fcp)的影响.结果表明:与纯水泥混凝土试件相比,掺量在10％～ 30％范围内,单掺石英粉对提高fcu和fcp幅度效果最明显,在掺量不超过10％时单掺粉煤灰对fcu和fcp稍有提高,超过10％时则会降低fcu和fcp;石英粉和粉煤灰在满足fcu和fcp要求的前提下,石英粉和粉煤灰两两双掺有利于提高fts.与纯水泥混凝土试件相比,无论单掺或两两复掺石英粉、粉煤灰,均可提高PHC管桩混凝土的韧性,而掺人粉煤灰的效果最为明显;SEM分析表明,掺入粉煤灰的压蒸净浆试件中水化产物大孔少,形成了较为明显的空间网架结构,有利于提高管桩混凝土的韧性.     

不同矿物掺合料对蒸养和压蒸养混凝土力学性能的影响

研究了单掺和双掺石英粉、矿粉对混凝土蒸养、压蒸养强度的影响,并进行了微观分析,结果表明,掺量范围在10%~40%,掺入矿粉后混凝土的蒸养强度和压蒸强度都比较高,而石英粉的掺量过大时会降低蒸养强度,在复掺30%掺量下,石英粉与矿粉复掺比例为1∶2时的强度最高,同时当复掺比例为1∶1的时候混凝土的强度大于30%单掺石英粉的强度,却小于30%矿粉单掺的强度,说明矿粉对混凝土的强度贡献比石英粉大,且二者之间存在优势互补的现象。两种矿物掺合料均减少了有害Ca(OH)2晶体含量,生成更多的托勃莫来石(C5S6H5)晶体。     

矿物掺合料对蒸养混凝土力学性能的影响

研究了粉煤灰及磨细矿渣粉不同掺量及比表面积对蒸养混凝土力学性能的影响,并分析了矿物掺合料对蒸养混凝土力学性能的作用机理,结果表明：磨细矿渣对蒸养混凝土力学性能的改善效果优于粉煤灰;粉煤灰的掺入降低了蒸养混凝土的早期强度,含有适当细度和掺量粉煤灰的蒸养混凝土后期强度增长显著;磨细矿渣的掺入对蒸养混凝土力学强度的贡献显著,90d龄期最高抗压强度可达到108MPa。     

BSF复合矿物掺合料对路面混凝土力学性能的影响

本文借助扫描电子显微镜、压汞测试仪和力学性能测试手段对BSF复合矿物掺合料的使用对路面混凝土力学性能的影响进行了系统研究。结果表明：（1）使用BSF复合矿物掺合料可在一定程度上提高混凝土的28 d抗折强度,大幅降低混凝土的压折比,有效改善混凝土的脆性;（2） BSF复合矿物掺合料可有效改善混凝土的界面过渡区,使浆体更加密实,并且减少有害孔的数量;（3）在水化过程中,BSF复合矿物掺合料中的砖粉和矿渣微粉会反应生成对改善混凝土抗折强度有益的纤维状晶体。     

热养护对大体积混凝土不同活性矿物掺合料早期水化性能的影响

研究了大体积混凝土中粉煤灰和矿粉在热养护条件下对水泥早期抗压强度的影响,并通过水化热、XRD以及TGA等技术手段阐述了水化反应过程。结果表明：常温时,粉煤灰和矿粉加入均会大幅度降低早期强度;热养护时,粉煤灰-水泥体系的早期强度仍远低于空白组;但随着矿粉用量的增加和热养护温度的升高,体系早期强度与空白组的差距逐渐减小;50℃养护时,矿粉-水泥体系的早期强度高于空白组。这说明在热激发条件下,粉煤灰的早期火山灰反应仍然有限,但矿粉的早期水化活性显著提高,通过火山灰反应和自水化反应完成水化产物的积累。     

不同矿物掺合料对蒸养水泥水化产物与力学性能的影响

为探讨矿物掺合料对预制装配式混凝土水化产物与力学性能的影响,采用20％的镍铁渣粉、锂渣粉、钢渣粉与矿渣粉分别取代水泥,在早期80℃蒸养7h条件下制备了水泥净浆与砂浆,对比研究了镍铁渣粉、锂渣粉、钢渣粉与矿渣粉对7h和28 d龄期蒸养水泥水化产物和力学性能的影响.结果 表明:除了C-S-H与Ca(OH)2外,7h蒸养水泥的水化产物主要为AFm与Ca4Al2O6(CO3)0.5(OH)·11.5H2O,28 d蒸养水泥的水化产物主要为Ca4Al2O6(CO3)0.5(OH)·11.5H2O和Ca4Al2O6(CO3)·11H2O,矿物掺合料对蒸养水泥水化产物种类影响较小;掺镍铁渣粉、锂渣粉、钢渣粉、矿渣粉后,7h蒸养水泥的化学结合水含量分别达到了纯水泥的93.27％、102.22％、90.24％、102.22％,28 d蒸养水泥的化学结合水含量分别达到了纯水泥的93.76％、95.08％、86.27％、95.68％,掺锂渣粉与矿渣粉可以显著提高7h蒸养水泥的水化程度,掺钢渣粉的效果最差;此外,掺锂渣粉、钢渣粉、矿渣粉改变了蒸养7h水泥浆体C-S-H的形貌,除了纤维状C-S-H外,掺锂渣粉水泥浆体中还有蜂窝状C-S-H形成,掺钢渣粉水泥浆体与掺矿渣粉水泥浆体中还有球形与薄片状C-S-H形成;掺锂渣粉可以提高早期80℃蒸养7h水泥胶砂的抗压与抗折强度,但四种矿物掺合料均不能改善28 d蒸养水泥胶砂的力学性能.     

海水与矿物掺合料对水泥基材料微结构和力学性能的影响

海水中多元离子会通过参与水化反应改变水泥水化产物组分和微结构,从而影响其力学性能和耐久性。本工作通过对孔溶液离子成分测试和水化产物矿相表征以揭示海水中多元离子与矿物掺合料耦合作用下,水泥基材料微结构和力学性能演化机制。采用离子色谱仪及电感耦合等离子发射光谱仪测得压滤法获得的净浆孔溶液的离子成分,同时结合X射线衍射、热重分析等微观表征研究水化产物矿相的演变规律。结果表明：海水中多元离子会促进水泥中硅酸三钙和硅酸二钙的水化,提高海水净浆孔溶液碱度,加快矿物掺合料与氢氧化钙的二次水化反应。硅灰对于孔溶液碱度的降低效果显著优于粉煤灰,也能通过生成更多水化硅酸钙凝胶实现钠离子和钾离子的有效固化。粉煤灰可以通过促进钙矾石、Friedel’s盐等铝相产物生成,实现对氯离子的有效固化,同时固化效果优于硅灰。本工作可以为海水海砂混凝土微结构和力学性能调控提供参考。     

不同温度下矿物掺合料对喷射混凝土水化行为及力学性能的影响

不同温度下粉煤灰、矿粉和硅灰对喷射混凝土水化行为及力学性能的影响规律尚不明确。本文通过XRD定量分析、热重分析和SEM测试等手段表征了不同温度和龄期下三种矿物掺合料对喷射混凝土水化行为的影响,并测试了砂浆抗压强度。结果表明,不同温度下,硅灰和矿粉能提高喷射混凝土早期和后期强度,粉煤灰不利于早期强度的发展,20℃时粉煤灰体系砂浆6 h抗压强度低于基准值。6 h和1 d龄期时,温度对试块抗压强度的影响非常显著,60℃时硅灰体系砂浆6 h抗压强度高达13.39 MPa;随着龄期增长,温度对试块强度的增强作用减弱。温度升高会激发矿物掺合料的火山灰效应,生成C-S-H凝胶填充内部孔隙,提高体系砂浆试块抗压强度。同一温度、龄期下,硅灰体系水化产物中C-S-H凝胶含量多,抗压强度最高。矿粉体系水化程度最高,抗压强度较高。粉煤灰体系中AFt含量最高,但C-S-H凝胶含量少,抗压强度最低。本文对特殊环境下矿物掺合料在喷射混凝土中的应用有指导作用。     

矿物掺合料对再生混凝土力学性能的影响

为了研究矿物掺合料对RAC界面性能的改善效果,对174组522个活性矿物增强RAC试件进行力学性能试验,分析了矿物掺合料在不同掺量和体积率下对RAC的力学性能和变形性能影响的变化规律.研究结果表明:粉煤灰FA对RAC立方体的早期抗压强度的影响比较大,且随着掺量的增加,立方体抗压强均有不同程度的降低.随减水剂PS掺量的增加,其降幅增大,随硅粉SF含量的增加,相应降幅随之降低,但对于轴心抗压强度、劈拉强度和抗折强度,增强效果较为明显.随FA、PS和SF含量的变化,峰值应变随之降低,而弹性模量随FA、PS含量的增加而增加.     

不同矿物掺合料配制C30混凝土的性能比较

利用不同的矿物掺舍料等量取代部分水泥来配制C30级混凝土，并对配制的混凝土的工作性能和力学性能进行分析，同时对矿物掺合料混凝土与基准混凝土SEM对比分析发现，利用新型矿物掺合料(利用粉煤灰，矿渣与天然矿粉及活化剂相掺配制而成)在配制混凝土时，新型矿物掺合料配制的混凝土与掺两种矿物及三种矿物的掺合料配制的混凝土性能比较，性能相当，并优于基准混凝土。说明我们利用文中所述四种矿物来配制C30级混凝土具有工业可行性，并可以节约生产成本。     

矿物掺合料对陶瓷粗骨料混凝土性能的影响

试验研究了不同掺量的粉煤灰和硅粉对陶瓷粗骨料混凝土性能的影响.结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,陶瓷粗骨料混凝土的抗压强度逐渐降低,但其劈裂抗拉强度逐渐增大,抗水渗透性能提高.复掺硅粉后,陶瓷粗骨料混凝土的抗压强度、抗水渗透能力及炻质粗骨料混凝土的抗拉强度均显著提高,而瓷质粗骨料混凝土的抗拉强度提高幅度较小.     

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.     

矿物掺和料与再生骨料对水泥强度和收缩性能的影响

矿物掺和料与再生骨料应用于水泥制品中是废弃物资源化利用的重要途径。为了研究矿物掺和料与再生骨料对水泥强度和收缩性能的影响,设计不同掺和料掺合比例与再生骨料取代率,进行不同龄期的强度、干燥收缩和早期自收缩测试。结果表明,粉煤灰降低水泥强度,而矿粉可提高水泥后期强度;粉煤灰和矿粉对水泥的干燥收缩有抑制作用,但对水泥早期自收缩有促进作用;再生骨料能够提高水泥强度,而对水泥的收缩性能无明显影响。     

养护温度对矿物掺合料活性指数影响的试验研究

试验测试了标养(20℃)及低、负温(10℃、5℃、-3℃)养护条件下粉煤灰和矿粉的绝对活性值和相对活性值,分析了养护温度对粉煤灰和矿粉活性指数的影响规律.结果表明:粉煤灰的绝对活性值在7d龄期之前随着养护温度的降低逐渐减小,7d龄期之后,随着养护温度的降低先增大后减小;矿粉的绝对活性值在3d龄期之前随着养护温度的降低逐渐减小,3d龄期之后,随着养护温度的降低先增大后减小.随着龄期的增长,粉煤灰的绝对活性值在标养条件下变化不大,在低、负温养护下逐渐增大,矿粉的绝对活性值随着龄期的增长逐渐增大.在同一龄期时,随着温度的降低,粉煤灰和矿粉的相对活性值逐渐减小;随着龄期的增长,粉煤灰的相对活性值在标养条件下变化不大,在低、负温下养护时逐渐增大;矿粉的相对活性值会随着龄期增长逐渐增大.     

单矿物粘土对水泥砂浆性能及水泥水化的影响

研究了高岭土、伊利土和蒙脱土三种单矿物粘土对砂浆工作性能和强度的影响,并从水泥水化热和水化产物角度研究了三种单矿物粘土对水泥水化的影响.结果表明:蒙脱土对砂浆扩展度和强度影响最为显著,高岭土和伊利土在一定掺量内几乎没有影响;单矿物粘土对掺聚羧酸减水剂砂浆相关性能的影响较未掺聚羧酸减水剂砂浆更加明显;单矿物粘土不会改变水泥水化产物的种类,但是影响水泥水化放热速率和最大放热峰的出峰时间,即水泥水化进程.     

养护温度和矿物掺合料对蒸养混凝土脆性的影响

为了掌握蒸养混凝土的脆性特性,以脆性系数和冲击韧性为评价指标,研究了养护温度(20、45、55、65、75℃)及矿物掺合料对混凝土脆性的影响,并通过扫描电子显微镜和压汞仪分析了养护温度和矿物掺合料对混凝土水化产物微结构和孔结构的影响。结果表明,随着养护温度的升高或养护龄期的延长,混凝土的脆性系数增大,且蒸养降低了混凝土的冲击韧性,复掺粉煤灰和矿渣粉掺合料可以改善蒸养混凝土的脆性和抗冲击性能。较高养护温度导致水化产物结晶粗大,界面过渡区形成微裂缝和基体孔隙率增大,从而使蒸养混凝土脆性增大,复掺粉煤灰和矿渣粉掺合料改善了蒸养混凝土的孔结构和界面过渡区微结构。     

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...     

矿物掺合料与化学外加剂影响混凝土抗氯离子渗透性的试验研究

通过对江苏沿海地区(南通)盐渍土环境下常用外加剂(减水剂、早强剂、引气剂等)及掺入不同品种矿物质超细粉(普通水泥、粉煤灰、矿渣等)对混凝土结构抗氯离子渗透性的影响进行了试验研究,得出外加剂及矿物超细粉对混凝土抗氯离子渗透性的影响规律,并从微观的角度进行机理分析.结果表明:外加剂及矿物超细粉可明显提高混凝土抗氯离子渗透的能力,但各种外加剂及矿物超细粉的影响程度有所不同.