海工磨细矿渣混凝土的冻渗性与孔结构研究

在天然海水侵蚀和冻融循环作用下,与普通混凝土对比,对掺加磨细矿渣(GGBS)海工混凝土的抗冻性和抗氯离子渗透性的耦合性能(简称冻渗性)以及孔结构的细观性能进行了研究.用R值代表混凝土冻渗性指标进行分析讨论,结果表明:掺加磨细矿渣的混凝土,无论掺加引气剂与否,水胶比增大,R值逐渐减小;不掺引气剂,矿粉掺量增大,R值减小;掺加引气剂,矿粉掺量增大,R值增大;引气剂掺量增大,R值增大,但引气剂掺量超过一定极限,R值增长不明显;抗压强度等级在40～60 MPa范围内,其强度值与R值没有明显的规律性.MIP结果表明:掺加矿粉和引气剂的海工混凝土经过冻渗后,无害孔和少害孔的数量较多;R值与最可几孔径大小有明显的反比关系.     

粉煤灰和磨细矿渣对高强轻骨料混凝土抗渗及抗冻性能的影响

研究了粉煤灰和磨细矿渣对高强轻骨料混凝土抗渗及抗冻性能的影响。结果表明：粉煤灰和磨细矿渣的复合掺入能显著提高高强轻骨料混凝土的强度、抗渗及抗冻性能。在不掺入引气剂的情况下,轻骨料混凝土的抗冻性达F200以上。轻骨料混凝土的扫描电镜照片表明：粉煤灰和磨细矿渣的综合效应,使火山灰反应更加充分,Ca(OH)2含量降低,轻骨料与水泥石的界面过渡区得到强化,混凝土结构更加密实,其抗渗、抗冻性能得到进一步提高。     

粒化高炉矿渣粉在海工高性能混凝土中的应用研究

研究了粒化高炉矿渣粉在海工高性能混凝土中的应用,重点研究了反映抗氯盐侵蚀的电量和扩散系数两项指标.随着水灰比的降低,基准混凝土的抗氯离子渗透性不断降低,但仍不能满足海工高性能混凝土的要求.选用水胶比0.35采用大掺量粒化高炉矿渣粉的高性能混凝土的电量和扩散系数显著减小,满足海工高混凝土的抗氯离子渗透性的要求,其掺量约70%.     

磨细矿渣对钢纤维混凝土性能影响试验研究

通过掺入20%～30%的磨细矿渣,改变水胶比和钢纤维体积率等条件配制钢纤维高性能混凝土,研究了钢纤维高性能混凝土的流变性能、立方体抗压强度、劈裂抗拉强度等参数的变化规律,探讨了磨细矿渣对钢纤维高性能混凝土的增强作用机理和力学特性影响。     

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。     

矿渣混凝土的氯离子结合能力研究

通过自然扩散法测定了矿渣混凝土中总氯离子和自由氯离子含量,获得了混凝土对氯离子的结合能力,研究了扩散深度、养护时间和矿渣掺量对氯离子结合能力的影响规律.结果表明,矿渣混凝土氯离子结合能力随着扩散深度的增加而逐渐增加;随着养护时间的延长,矿渣混凝土氯离子结合能力起初呈不断增大的趋势,当养护时间大于365 d时,增长趋势逐渐趋于稳定;随着矿渣掺量的增加,混凝土的氯离子结合能力呈先增加后减小的规律,氯离子结合能力最大时的矿渣掺量为30％.     

磨细矿渣在厦门商品混凝土中的应用

介绍磨细矿渣的基本情况以及磨细矿渣在商品混凝土中应用的情况及前景，说明磨细矿渣在商品混凝土中应用的特性及应注意的问题。     

磨细矿渣掺量对混凝土徐变性能的影响及其机理

为研究磨细矿渣对混凝土徐变性能的影响,在(20±1)℃,相对湿度为(60±5)%的条件下测试了33%载荷水平下磨细矿渣等量取代水泥量分别为0,30%,50%和80%4种情况下混凝土的徐变度.结果表明:磨细矿渣掺量(质量分数,下同)为30%和50%时,磨细矿渣对混凝士徐变性能的影响不明显,当磨细矿渣掺量增加为80%时,混凝土抵抗徐变的能力大大下降,其1 a的徐变度为不掺矿渣混凝土的1.74倍.通过扫描电镜二次电子成像观测,结合压汞法测试基体的孔隙率与孔径分布,对不同掺量下的磨细矿渣及水泥颗粒与基体的结合情况进行了分析研究.采用烧失量法测试水泥-矿渣体系中的非蒸发水量来表征水化产物数量,并基于纳米压痕技术测量了磨细矿渣与水泥颗粒的弹性模量,通过上述几种实验方法的联合观测分析,对磨细矿渣影响混凝土徐变性能的机理进行了详细研究.由于磨细矿渣颗粒的弹性模量略低于水泥颗粒,故不能通过"微集料效应"抑制混凝土的徐变.混凝土徐变性能受水泥及磨细矿渣颗粒与基体的界面结合状况的影响较大,当界面结合良好时,可忽略其对混凝土徐变的影响,混凝土的徐变度和体系的水化产物数量正相关;当界面结合不良时,其对抑制混凝土徐变的负面效应显著增强,徐变性能受到水化产物数量与界面结合情况的双重影响.     

磨细矿渣粉和粉煤灰双掺对水泥性能影响的正交试验

将活性较差的粉煤灰和活性较好的磨细矿渣粉与水泥一起混合可使各自的性能得到充分的发挥,并能减少水泥熟料的掺量,降低水泥成本;本文试验研究了在水泥中掺磨细矿渣粉和粉煤灰对水泥性能的影响,同时这项研究还可为在混凝土中的双掺混合材、降低混凝土的成本提供参考。1试验材料水泥:日本小野田水泥P·II52.5;磨细矿渣粉(SP):日本津久见S75级;粉煤灰(F):深圳妈湾电厂I级(MⅠ)、II级(MⅡ)及汕头II级(SⅡ);外加剂:3种萘系减水剂。各原材料的性能指标见表1～表4。表1日本小野田水泥的化学组成%LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3Na2OK2O2…     

海洋环境下矿渣混凝土的表面氯离子浓度规律

依据自然扩散法的原理,采用人工模拟海水为浸泡介质,研究了矿渣混凝土(Slag concrete,SGC)在海水环境中的氯离子扩散行为,探讨了养护龄期、暴露时间、矿渣(Slag,SG)掺量对混凝土表面氯离子浓度(Cs)的影响规律.结果表明,在海洋环境中,不论是普通混凝土(Ordinary Portland cement concrete,OPC)还是SGC,其Cs均随着养护龄期的延长而呈对数函数的下降规律,且随着暴露时间的延长而呈幂函数的增长规律,并逐渐趋于稳定.对于暴露时间为180 d的SGC,其Cs随着SG掺量的增加呈现先减后增的趋势,Cs最小的SG掺量为30％.因此,对于实际海洋环境下的混凝土结构,为了保证结构强度并考虑氯离子扩散系数的影响,应尽量延长养护的时间至365 d,同时使SG的掺量不低于30％,这样,有利于提高混凝土结构的服役寿命.     

高炉矿渣粉的粒度分布对其性能的影响

为了探索矿渣粉掺合料性能优化的途径。选用Rosin—Rammler—Bennett方程作为粒度分布模型,对立磨制备的矿渣粉,用分级组合的手段,配制出22种具有不同特征粒径De=(8-20)μm和不同均匀性系数n=0．9～1．4的矿渣粉体。在掺与未掺高效减水剂两种情况下,进行了矿渣活性指数(胶砂强度)和胶砂流动度的测定,并分别绘制了以矿渣粉的De和n为平面的胶砂流动度和强度等高线图。研究发现不掺减水剂时,矿渣粉的团聚对胶砂流动度和硬化体强度有很大的负面影响。掺加高效减水剂后,胶砂强度主要取决于2个因素：一是矿渣粉的比表面积;二是矿渣粉与硅酸盐水泥在粒度特征值n和De的差异大小。     

水泥、磨细矿渣、粉煤灰颗粒弹性模量的比较

为了揭示磨细矿渣和粉煤灰对水泥基材料物理力学行为的影响机理,为应用计算机模拟掺有矿渣或粉煤灰的水泥基材料的物理力学行为提供必要的力学参数,应用纳米压痕技术实测水泥、磨细矿渣和粉煤灰颗粒的弹性模量。用酚醛树脂混合水泥、磨细矿渣或粉煤灰颗粒后再进行磨光、抛光和超声波清洗等工艺制得表面光洁度符合纳米硬度仪要求的试样。水泥、磨细矿渣及粉煤灰颗粒的弹性模量区间分别为[8．0GPa,33．6GPa],[5.7GPa,25.4GPa]和[17．9GPa,55．3GPa],其样本均值分别为17．4,12．8GPa和34．3GPa。     

矿物掺合料混凝土碳化性能试验研究

通过快速碳化试验,综合考虑水胶比、掺合料种类、掺量等因素,对掺合料混凝土碳化规律进行了研究.结果表明:低水胶比是保证掺合料混凝十具有较高抗碳化能力的重要手段之一.掺合料总掺量相同时,掺合料混凝土抗碳化能力从高到低依次为:三掺粉煤灰+矿渣+硅灰,双掺粉煤灰+矿渣,双掺粉煤灰+硅灰,单掺矿渣,单掺粉煤灰,单掺硅灰.合理双掺粉煤灰+矿渣或三掺粉煤灰+矿渣+硅灰,不仅能使混凝土获得满足要求的抗碳化能力,还可以大大提高水泥取代量.     

混凝土中氯离子二维扩散分析的边界元法

混凝土二维扩散分析的有限元法等常用数值法通常需要在空间域和时间域中同时采取细密的离散网格,计算量大.针对混凝土中氯离子二维扩散问题,提出了计算长度的概念及其计算表达式,首次建立了相应的边界元计算方法,确定了时间域离散的步长.通过该计算模型研究了混凝土结构的拐角等几何形状复杂位置的氯离子分布规律.由于边界元法可以将二维问题简化为一维离散问题,而且该计算模型在时间域内的离散网格非常稀疏,因此,相对于其他数值方法,该方法计算量很小,算例分析验证了该方法具有很高的计算精度和计算效率.同时,对角点等位置的氯离子浓度的计算结果表明,二维方法能够更准确地反映氯离子在混凝土结构中的扩散和积聚规律.     

碱–磷渣–粉煤灰混凝土力学性能和耐久性(英文)

研究了用碱激发磷渣_粉煤灰胶凝材料(atkali activated phosphor slag fly ash cement,AAPFC)制各的混凝土的力学性能和耐久性,并用扫描电子显微镜观察了形成的水泥石与骨料的界面结构.结果表明:相对于硅酸盐水泥混凝土,AAPFC混凝土具有强度高,弹性模量较低的特点;其抗冻性和抗氯离子渗透性显著优于硅酸盐水泥混凝土,但抗碳化性不及后者.硅酸盐水泥混凝土中水泥石与骨料界面上存在大量定向排列的Ca(OH)2,造成弱结合,而AAPFC混凝土中水泥石与骨料问结合紧密.     

氯化钠对混凝土内部饱水度的影响

研究了不同条件下,NaCl对混凝土饱水度的影响。结果表明：对毛细管吸水法,NaCl含量愈高,混凝土内部毛细管平衡饱水度增加愈明显,混凝土的吸水速度和达到平衡饱水度的时间愈快。对不同湿度环境中失水法,NaCl含量愈高,混凝土内部平衡饱水度愈高,混凝土的失水速度和达到失水平衡饱水度的时问愈慢。由此可知：NaCl的存在将增加混凝土的盐冻破坏。     

页岩陶粒预湿处理对轻集料混凝土的强度和抗冻性的影响

研究了页岩陶粒经不同程度预湿处理后轻集料混凝土强度和抗冻性(采用快冻法)的变化规律,研究结果表明：随着页岩陶粒预湿程度的增加,轻集料混凝土早期强度明显降低,后期强度变化不大,而强度增长率明显增大。随着页岩陶粒预湿程度的增加,轻集料混凝土的抗冻性有所降低,但仍能满足300次冻融循环要求。煮沸处理的页岩陶粒混凝土,含气量为4％时,经300次冻融循环,相对动弹性模量仍达85％以上;提高含气量达5％时,页岩陶粒预湿程度对轻集料混凝土的抗冻性的影响不大。同时对抗冻机理做了初步探讨。     

冻融循环条件下氯化钠浓度对混凝土内部饱水度的影响

研究了在冻融循环条件下,NaCl浓度对混凝土内部溶液吸入量和饱水度的影响.结果表明:在冻融循环条件下,混凝土的饱水度增加速率在周围覆盖NaCl溶液时明显高于周围覆盖水时的,且吸入溶液量随浓度提高而增加.混凝土吸入溶液量随融化时间的增加而迅速降低,直到达到平衡;在冻融循环条件下,混凝土吸入溶液速率和饱水度增加速率明显快于常温浸泡条件下的.通过把冻融过程分成3个阶段,分析了混凝土受冻或盐冻破坏的机理.