礁石粉对超高强混凝土工作性能和力学性能的影响研究

采用礁石粉取代部分(0％、10％、20％以及30％)水泥时,对比研究了礁石粉对超高强混凝土(UHSC)流变性能、流动度和强度的影响,利用XRD、DTG方法研究了礁石粉对UHSC水化产物的影响.结果表明,浆体的屈服应力和塑性粘度随礁石粉掺量的增加先减小后增大,礁石粉掺量为10％时的屈服应力和塑性粘度最小分别为2.46 Pa、3.29 Pa·s;掺入适量的(≤20％)礁石粉能提高UHSC的流动度,礁石粉掺量为10％时的UHSC流动度最大为330 mm;30％以内掺入礁石粉能提高UHPC的抗压强度,且对UHSC的3 d抗压强度提高最明显;礁石粉的加入可以显著降低水泥水化放热峰值,礁石粉掺量越大,水化放热峰值降低的越明显,礁石粉的加入能明显推迟水泥水化放热达到峰值的时间;XRD和DTG结果表明礁石粉并不改变水化产物的种类.     

自密实型超高性能混凝土(UHPC)的优化设计与性能研究

从配合比的优化设计入手制备了自密实超高性能混凝土(UHPC),并对其性能进行了研究.首先,通过最紧密堆理论确定三种不同粉体组成的基体;分析了减水剂对基体的流动性、强度以及水化放热过程的影响.在上述实验的基础上,优选出一组基体,与相对较低掺量的高效减水剂相结合,制备出自密实UHPC,并对其自密实性能和力学性能进行研究.研究结果表明:优选的水泥粉煤灰基体在减水剂掺量为2.3％(23 kg/m3)时制备的UHPC,达到自密实混凝土的自密实性能要求;极限拉伸应变为2.5‰,韧性指数I5、I10、I20分别为7.1,15.6,30.8,均符合UHPC的力学性能指标.     

浇注方式对超高性能纤维增强混凝土中纤维取向及分布的影响

通过改变新拌浆体的浇筑方式(单侧浇筑和混乱浇筑)以及流动距离(400 mm,600mm,800 mm以及1000 mm),研究超高性能纤维增强混凝土(UHPFRC)中纤维取向与分布.结果 表明:采用从模具单侧浇注的方式以及增长流动距离都可改善纤维的取向与分布.此外,新拌UHPFRC中纤维的流动过程可分为三个区域:混乱期,稳定期和再混乱期.     

复合火山灰材料对超高性能混凝土性能与微观结构的物理化学效应

利用偏高岭土部分及完全(0％、20％、40％、60％、80％、100％)取代硅灰,对比研究了复合火山灰材料对超高性能混凝土性能与微观结构的物理化学效应.结果表明:当硅灰与偏高岭土的混合比例为3/2时,可以获得较好力学性能的超高性能混凝土.这主要是因为:一方面,偏高岭土比硅灰可以更好的促进水泥水化,增加混凝土微结构密实程度;另一方面,偏高岭土的加入会降低超高性能混凝土的流动性,提高其粘度,导致混凝土不致密.     

活化煤矸石在水泥基材料中的早期水化动力学研究

采用活化煤矸石(CCG)部分取代波特兰水泥的方式,对比研究了CCG对CCG-水泥复合胶凝材料的凝结时间、力学性能和水化热反应等的影响.利用水化热法研究了CCG-水泥复合胶凝体系的水化特性;并基于Krstulovic-Dabic模型,分析了CCG-水泥复合胶凝体系的水化反应机理.试验结果表明,活化煤矸石取代硅酸盐水泥熟料的最佳掺量为30％,此掺量下,能保证良好的力学性能与工作性能;CCG对CCG-水泥复合胶凝材料的早期水化无明显影响,后期活化煤矸石中的铝相、硅相会与氢氧化钙反应发生火山灰效应;活化煤矸石能增大水泥水化结晶成核与晶体生长(NG)、相边界反应(Ⅰ)过程的反应程度并降低扩散(D)阶段的反应程度;同时能降低NG、I过程的反应速率,并在不高于30％的掺量下,对D过程的反应速率有一定的增强作用.     

大掺量废旧轮胎橡胶粉对混凝土性能的影响

采用橡胶粉代替部分细骨料制备橡胶混凝土,并对其性能展开研究。结果表明：虽然橡胶粉的加入会导致橡胶混凝土的力学性能降低,但适量的橡胶粉有利于提高混凝土的耐磨性能以及抗冻性能。其中,橡胶混凝土获得最优耐磨性能与抗冻性能的最佳橡胶粉掺量分别为5%和10%。     

长寿命海工高性能混凝土的设计与性能

通过对不同的胶凝材料用量、水灰比和矿物掺合料掺量进行正交设计,对长寿命海工高性能混凝土进行配合比优化设计,并对其新拌混凝土工作性能、硬化混凝土力学性能、耐久性能进行评价。结果表明:通过优化设计配合比,可得到具有优异施工性能和耐久性能的海工高性能混凝土,其0 min坍落度为195 mm,60 min经时损失仅为10 mm;28 d抗压强度可达到61.47 MPa;28 d电通量为427 C;300次冻融循环后,质量仅损失1.09%;60 d碳化深度仅为0.67 cm。