Ⅰ级粉煤灰的减水机理探讨

Ⅰ级粉煤灰已成为低标号高性能大坝混凝土的一种不可或缺的掺合料，粉煤灰的需水量比是其品质特征的一项重要指标。主要介绍Ⅰ级粉煤灰的需水量比与混凝土单位用水量的关系及其掺量对混凝土用水量的影响。粉煤灰的减水率一般为10％，也可高达20％，相当于高效减水剂的减水效果。分析了细度，烧失量，颗粒分布等影响Ⅰ级粉煤灰需水量比的因素。粉煤灰的需水量比与其Dstroks径有较好的相关关系，即微珠含量越高，粉煤灰的需水量比越小。并就粉煤灰减水作用机理进行了探讨。     

不同胶凝体系水泥浆体线膨胀系数的研究

 对水泥浆体的线膨胀系数进行了研究。试验结果表明,28 d龄期水泥净浆的线膨胀系数受水泥细度影响显著,水泥浆体的线膨胀系数随水泥细度的增大而增大,呈线性增长关系;粉煤灰能显著降低水泥浆体的线膨胀系数,当粉煤灰掺量达到30％以上时,掺粉煤灰水泥砂浆的线膨胀系数差别不大;随着矿渣的掺入,水泥浆体线膨胀系数有增大的趋势;对水泥浆体线膨胀系数来说,复掺粉煤灰和矿渣粉并无突变现象。     

水工优质粉煤灰的加工工艺及设备研究

近年来,国内许多水利工程把粉煤灰作为掺合料,代替部分水泥配制混凝土,既改善了混凝土的性能,又可降低工程造价.粉煤灰作为混凝土掺合料必需达到有关的质量标准,其中主要的指标是细度和烧失量,而我国大部分电厂尤其是南方电厂粉煤灰的细度都难达到标准,给粉煤灰的综合利用带来了一定困难.将粉煤灰再加工,使其符合使用的标准,就成为当今的课题,我国尚处于起步阶段.笔者分析比较粉磨和分选两种加工工艺认为采用干法分选比较合适.本文介绍了我们研制新型粉煤灰干法分选设备——CB-1800A型选粉机,供读者参考.     

颗粒细度与粉煤灰-水泥胶凝体系韧性关系研究

为了弄清水泥与粉煤灰颗粒细度对水泥石韧性的影响，利用灰色关联理论，试验研究了水泥和粉煤灰颗粒细度与粉煤灰-水泥胶凝体系韧性间的关系。试验结果表明，影响粉煤灰-水泥体系韧性的因素排序为：粉煤灰颗粒细度> 水泥颗粒细度> 水泥与粉煤灰颗粒细度之差。适当增大粉煤灰的比表面积以及水泥与粉煤灰间比表面积的差异、降低水泥的比表面积，对于提高粉煤灰-水泥体系的韧性是有利的。     

粉煤灰抑制碱骨料反应研究

采用优质Ⅰ级粉煤灰对碱骨料反应进行抑制效果的研究，结果表明，用娄煤在抑制碱骨料反应，其掺量因素大于品质因素对抑制效果的影响；通过不同碱浓度溶液中粉煤灰中碱的溶出情况，探讨了在混凝土孔溶液碱浓度下，粉煤灰中碱的溶出情况以及用高碳含量粉煤灰抑制碱骨料反应时，低掺量促进膨胀，高掺量抑制膨胀现象的机理。     

水泥品质与抗裂性的灰色关联分析

从水泥品质角度试验研究了水泥的抗裂性。利用灰色关联分析原理,对水泥各个品质指标因子进行主次分析。分析结果表明C^₂S含量对水泥抗裂性影响最大,成正比例关系,而C^₃S含量与水泥抗裂性负相关;从灰色关联分析结果的绝对值来看,影响水泥净浆开裂时间的因子排序为：C^₂S含量＞比表面积＞C^₃A含量＞C^₃S含量＞C^₄AF含量。     

不同硬化水泥浆体中Cl^—扩散的研究

本文采用“扩散槽法”实测了不同硬化水泥浆体中的Ｃｌ＾－扩散量，基于扩散动力学原理计算得到不同水泥的有效扩散系数Ｄｅ，研究了温度及水灰比相同条件下，水泥中矿渣含量及粉煤灰品质对Ｃｌ＾－扩散作用的影响。结果表明，矿渣的参入能有效抑制Ｃｌ％－扩散，粉煤灰品质对有效扩散系数有显著影响。     

水泥－粉煤灰－矿渣粉三元胶凝体系体积稳定性的研究

研究了不同胶凝材料体系水泥浆体的体积收缩变形特性。试验结果表明：水泥品种与细度是影响硬化浆体体积稳定性的主要因素,水泥细度越大,硬化浆体的体积稳定性越差,低热（高贝利特）硅酸盐水泥浆体的体积稳定性优于中热硅酸盐水泥;矿物掺和料的掺入使得胶凝材料的体积稳定性变得复杂,优质的矿物掺和料能够降低硬化浆体的收缩;水泥－粉煤灰二元胶凝体系的体积稳定性优于水泥－粉煤灰－矿渣粉三元胶凝体系。     

掺碱激发剂粉煤灰-水泥胶砂强度性能试验研究

在粉煤灰-水泥中掺入碱激发剂不但可以改善粉煤灰活性,提高粉煤灰-水泥胶凝材料的性能,而且还保护环境,可以带来显著的经济效益。制作掺入不同碱激发剂的粉煤灰-水泥试块,测定在不同碱掺量下的试块的胶砂强度,进而评价碱激发剂对粉煤灰活性的激发效果。通过试验可知,掺适量碱均可提高粉煤灰活性;不同龄期NaOH的最佳掺量不一致,3 d时NaOH最佳掺量为粉煤灰质量的5%,而28 d时为6%;不同龄期粉煤灰的最佳CaO掺量基本一致,均为粉煤灰质量的8%;NaOH早期强度发展较快,后期水玻璃发展较快;CaO比NaOH激发效果好。     

原材料品种对水工碾压混凝土性能的影响

为解决某大型水电站工程大坝碾压混凝土当地原材料品种的科学合理应用问题,选择当地原材料(普通硅酸盐水泥、花岗岩人工骨料、F类 Ⅱ 级粉煤灰)开展了碾压混凝土性能试验,并根据水泥、骨料和粉煤灰等材料品种,比较其与龙滩水电站工程碾压混凝土的拌和物性能、物理力学性能、变形性能、耐久性、热力学性能等方面的差异,探讨了主要原材料品种差异对碾压混凝土性能的影响及作用机理。结果表明:采用当地原材料可配制出满足设计技术要求的碾压混凝土;碾压混凝土的拌和物性能主要受水泥标准稠度用水量、骨料颗粒级配及吸水率等因素的影响;物理力学性能、变形性能和耐久性则由水泥品种、粉煤灰品种及掺量、粉煤灰中CaO和烧失量含量、骨料强度等综合因素控制;碾压混凝土的绝热温升值主要取决于水泥品种、水化热及水泥用量,水泥水化热值越低,水泥用量越少,则碾压混凝土绝热温升值越低。基于试验研究成果,提出了大坝碾压混凝土应合理选用当地材料的建议。     

粉煤灰掺量对碳化水泥浆体微结构的影响

为了探究粉煤灰掺量对水泥浆抗碳化性能的影响,采用压汞法、可蒸发含水量法、XRD衍射图谱等,研究了碳化作用下粉煤灰掺量对水泥浆体内部微观结构的影响。结果表明：掺入粉煤灰可促进水泥浆试件的碳化,粉煤灰掺量为30%时水泥浆试件的碳化深度最大;随着粉煤灰掺量的增加,水泥浆总孔隙率增大,碳化后总孔隙率减小,小孔所占比例增大,水泥浆的孔结构改善效果越好,碳化后钙矾石消失,生成CaCO₃;碳化有利于水泥浆试件裂缝的愈合,30%粉煤灰掺量试件养护后的平均裂缝宽度比养护前减小了72%。     

乌鲁木齐地区凝灰岩骨料碱活性及抑制措施试验研究

乌鲁木齐地区建筑工程面临因使用凝灰岩骨料而发生碱骨料反应的问题。以砂浆棒快速法为基础,对乌鲁木齐地区凝灰岩骨料碱活性进行判定;进一步分析了单掺矿渣微粉、复掺粉煤灰和矿渣微粉对凝灰岩骨料碱活性的抑制效果,并与单掺粉煤灰进行比较。试验结果表明:乌鲁木齐地区凝灰岩骨料具有碱活性;随着单掺矿渣微粉、复掺粉煤灰与矿渣微粉掺量的增加,砂浆试件膨胀率降低;单掺矿渣微粉掺量达到45%,复掺粉煤灰与矿渣微粉掺量达到30%时,即可有效抑制凝灰岩骨料碱活性;在3种抑制措施中,单掺粉煤灰抑制凝灰岩骨料碱活性效果最好,复掺粉煤灰与矿渣微粉次之,单掺矿渣微粉抑制凝灰岩骨料碱活性效果较差。     

复掺纤维和粉煤灰的面板混凝土性能研究

为了考察纤维和粉煤灰对面板混凝土力学性能和体积稳定性的影响,试验研究了复掺粉煤灰和纤维的面板混凝土力学性能、干缩性能以及早期抗裂性能,并与基准混凝土进行了对比。结果表明:复掺粉煤灰和纤维,可以同时发挥粉煤灰混凝土后期强度增长快的特点以及纤维抗裂增韧的效果,复掺粉煤灰和纤维的混凝土90 d龄期抗压强度接近基准混凝土,28 d和90 d劈拉强度和极限拉伸值超过基准混凝土。纤维和粉煤灰可以约束混凝土的干缩,复掺粉煤灰和纤维的混凝土干缩率明显低于基准混凝土干缩率。复掺纤维和粉煤灰减少了水泥浆体和混凝土早期的收缩,并抑制了裂纹的产生和发展,从而提高了硬化水泥浆体和混凝土的抗裂能力。     

基于等强度设计的高性能混凝土抗裂性研究

为避免强度不同对高性能混凝土抗裂性评价结果带来的影响,介绍了高性能混凝土配合比的等强度设计方法。以掺合料分别为40%粉煤灰、5%硅灰与35%粉煤灰复掺的两组50 MPa配制强度的高性能混凝土为例,进行了配合比的等强度设计,并在此基础上开展了等强度混凝土的抗裂性对比分析。结果表明：采用胶凝材料影响系数来进行高性能混凝土配合比的等强度设计是可行的;掺5%硅灰的胶凝材料影响系数取值为1.04是合适的;等强度条件下,不同混凝土的抗裂性存在明显差异,与40%粉煤灰混凝土相比,5%硅灰与35%粉煤灰复掺等强度高性能混凝土的干缩值增大,极限拉伸值降低,开裂敏感性增加。     

钢渣粉煤灰用作路面基层材料的性能研究

针对我国目前大量钢渣未能有效利用的问题,考虑将其与粉煤灰混合作为路面基层材料。通过击实试验可以得到不同比例的钢渣粉煤灰的最大干密度与最佳含水率,最佳含水率最小为12.9%,最大干密度最大为2.04 g/cm3。钢渣粉煤灰配比为1:1、外加剂掺量为2.5%时抗压强度最大,达到了8.36 MPa,此配比的劈裂强度为0.82 MPa,其抗压强度与劈裂强度仅小于水泥稳定碎石。通过抗裂性能试验可以得到钢渣粉煤灰的平均干缩系数为25.91×10-6、平均温缩系数10.13×10-6,均小于水泥稳定碎石,因此钢渣粉煤灰是一种良好的路面基层材料。     

三峡工程高性能大坝混凝土配合比设计技术措施

本文介绍了三峡工程大坝混凝土配合比设计思想及采取的技术措施.通过采用优质缓凝高效减水剂、引气剂、Ⅰ级粉煤灰、具有微膨胀性质的中热水泥、限制原材料及混凝土中总碱含量、并缩小水胶比、增大粉煤灰掺量等综合措施和技术路线，有效地降低了混凝土用水量，改善了混凝土工作性，保证了混凝土抗冻耐久性，提高了混凝土的体积稳定性，实现了高性能大坝混凝土的目标.     

超细粉煤灰水泥浆液可注性试验研究

超细粉煤灰作为电厂废弃物具有分布广、细度模数小的特点,将其掺入水泥中配制成超细粉煤灰水泥浆液,可以提高浆液的流动性和可注性。以水灰比、超细粉煤灰掺量和水玻璃掺量为主要因素进行正交试验,测定了所配浆液的胶凝时间、黏度、结石率等物理性能指标,并对结果进行极差分析、方差分析和回归分析;研制出一种新型胶凝时间可控的超细粉煤灰水泥浆液,并回归出胶凝时间预测公式;对所配浆液进行可注性模型试验。结果表明:在水灰比为0.8、超细粉煤灰掺量为70%、水玻璃掺量为15%时,超细粉煤灰水泥浆液具有良好的胶凝时间和黏度,与普通水泥浆液相比具有更好的可注性。     

粉煤灰掺量对泵送混凝土碳化及抗冻性的影响

为了研究不同水胶比、不同粉煤灰掺量对泵送混凝土的碳化及抗冻性能的影响,进行了相关试验。试验结果表明:泵送混凝土的碳化深度随粉煤灰掺量、水胶比、龄期的增长而增长;相比常态混凝土,粉煤灰对泵送混凝土抗碳化性能较为有利;掺SP-8N泵送混凝土的抗碳化及抗冻性能略高于掺JM-2混凝土;粉煤灰掺量为30%,水胶比从0.30变化至0.50时,泵送混凝土均具有较好的抗冻性能;水胶比是影响泵送混凝土碳化及抗冻性能的主要因素。