掺再生微粉和粉煤灰对混凝土力学性能影响的试验研究

为了对比再生微粉与粉煤灰掺量变化对混凝土的力学性能影响规律,本论文采用再生微粉和粉煤灰分别以掺量为0%、10%、20%、30%、40%去取代水泥配制C40混凝土试块,研究再生微粉和粉煤灰随掺量和龄期增加对混凝土力学性能的影响规律。通过试验对比发现:再生微粉掺量在合理的范围内取代水泥能发挥比粉煤灰更好的力学性能。试验结果表明:粉煤灰最佳掺量为10%,再生微粉的最佳掺量为20%。当再生微粉的掺量小于20%时,再生微粉混凝土(RMC)抗压强度高于对照组混凝土(NC)且略低于粉煤灰混凝土(FAC),当再生微粉掺量大于20%时,再生微粉混凝土的7d、14d、28d抗压强度均高于对照组混凝土和掺粉煤灰的混凝土。     

掺矿渣微粉混凝土配合比的优化

在试验研究的基础上,优化掺矿渣微粉混凝土配合比。试验结果表明,当掺加矿渣微粉和粉煤灰时,其掺合料的总量不大于总胶结料的30％时,可以发挥矿渣微粉和粉煤灰的特点,两者优势互补。单掺矿渣微粉混凝土的性能优于单掺粉煤灰混凝土的性能,而双掺矿渣微粉和粉煤灰可使混凝土的坍落度增加,和易性和黏聚性得到改善,并能大幅度提高混凝土的抗渗性能。工程实践证明,双掺矿渣微粉和粉煤灰可以进一步降低水泥用量,提高混凝土的强度,降低混凝土的综合成本,给企业带来良好的经济效益。     

矿渣微粉粉煤灰双掺混凝土基本力学性能研究

通过在混凝土中掺不等量的矿渣微粉和粉煤灰(等量替代水泥),对双掺混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量等力学性能进行研究,分析了矿渣微粉和粉煤灰在普通混凝土中的最佳掺量。试验表明,随着矿渣微粉和粉煤灰掺量的增加,混凝土7 d强度指标有降低趋势,但90 d强度增长相对较快,适宜掺量可达到30%左右。     

基于高掺量粉煤灰再生混凝土性能试验研究

通过以再生粗骨料等质量取代天然粗骨料,以粉煤灰按照0、10%、20%、30%、40%的比例掺量等量取代水泥,利用均匀设计法制定了5组试验方案,配制强度等级为C30的再生混凝土。对其流动性和抗压强度进行试验,并进行线性回归分析,研究粉煤灰掺量对再生混凝土流动性和抗压强度的影响规律,确定满足工程技术要求的再生混凝土最优配合比。     

大掺量矿物掺合料再生混凝土力学性能和抗碳化性能的试验研究

设计了再生粗骨料取代率为30%、50%,粉煤灰和矿渣微粉按1:1复掺且掺量为30%、50%的一组再生混凝土,以及一组普通混凝土。以矿物掺合料掺量、再生粗骨料取代率为影响因素,开展大掺量矿物掺合料再生混凝土抗压强度和抗碳化性能的试验研究。结果表明,采用粉煤灰和矿粉复掺技术,较高质量的再生粗骨料、骨料级配良好的条件下,取代率为30%时,再生混凝土的强度均超过了不加矿物掺合料的普通混凝土,取代率增至50%时,强度最低仍可达到55.1MPa。所有配合比再生混凝土28d碳化深度均未超过3.0mm,可不必担心碳化问题。分析了矿物掺合料对再生混凝土强度和抗碳化性能的影响机理。     

冻融-碳化耦合作用下矿渣-粉煤灰再生混凝土试验研究

通过在含有100%再生粗骨料的混凝土中同时掺入20%的矿渣和0%,15%,30%掺量的粉煤灰,并进行碳化、冻融和冻融-碳化耦合试验,研究冻融和碳化环境对再生混凝土耐久性的影响,对比分析试件抗压强度、质量损失率、相对动弹性模量、碳化深度的变化规律,建立冻融-碳化耦合作用下矿渣-粉煤灰再生混凝土抗压强度模型。结果表明:粉煤灰掺量为15%时,再生混凝土的抗冻性能最好,当冻融次数大于100次后,粉煤灰对再生混凝土抗冻性能的促进作用开始减弱;粉煤灰掺量越多,再生混凝土的抗碳化性能越弱,当粉煤灰掺量为30%时,其碳化深度是粉煤灰掺量为0试件的2倍以上;在冻融-碳化耦合环境中,冻融作用促进了碳化深度的增长,碳化作用加剧了矿渣-粉煤灰再生混凝土的冻融破坏;建立的矿渣-粉煤灰再生混凝土冻融-碳化耦合抗压强度模型能较好地反应冻融-碳化耦合环境下的抗压强度退化规律。     

掺合料对C30再生粗骨料自密实混凝土 抗压与劈裂抗拉强度的影响分析

以50%再生粗骨料取代率为前提条件,将粉煤灰和矿渣粉分别以20%、30%、40%三种水泥置换率进行单掺,并在30%最优水泥置换率基础上,将二者以7∶3、3∶7、5∶5、6∶4、4∶6五种掺量比进行双掺,制作12组共288个100 mm立方体试块,在7、14、28、56 d四个养护龄期进行立方体抗压强度和劈裂抗拉强度试验,并与同龄期天然骨料自密实混凝土的强度作比较。试验结果表明:掺加矿物掺合料的再生粗骨料自密实混凝土强度略低于天然骨料自密实混凝土,但均能达到C30强度设计要求;矿渣粉可以显著提升混凝土早期强度,而粉煤灰对混凝土后期强度贡献值较大;在56 d龄期时,粉煤灰与矿渣粉以6∶4掺量比双掺的再生混凝土具有最为优秀的强度表现,基本达到天然骨料自密实混凝土强度值。     

矿物添加剂对混凝土力学性能的影响

对掺加矿渣、粉煤灰、硅灰等矿物掺合料混凝土力学性能进行了研究。结果表明,单掺矿渣与硅灰能提高混凝土的保水性、黏聚性,但对于拌合物流动性的提高要比单掺粉煤灰的差。随着掺量的增加,单掺粉煤灰或矿渣的混凝土强度降低,单掺粉煤灰早期强度下降较大。双掺粉煤灰、矿渣混凝土,混凝土强度随着矿渣掺量的增加而降低;矿渣、粉煤灰掺量分别为30.5%、20.5%时,混凝土91 d的抗压强度要比基准混凝土的抗压强度高。在掺合料总量不小于61%时,AB组混凝土28、91 d的抗折强度和基准混凝土强度比较接近。其91 d强度甚至超过了基准混凝土。双掺粉煤灰、硅灰混凝土,当粉煤灰掺量不变时,单掺硅灰对提高混凝土强度比较显著。对于粉煤灰、矿渣、硅灰三掺的混凝土,与同等掺量的双掺组AB和AC相比,该组混凝土具有较高的抗压强度。     

正交法分析再生混凝土基本力学性能

用正交分析法分析矿渣粉、粉煤灰、引气剂、聚丙烯纤维和再生粗骨料5个因素对再生混凝土抗压和劈拉强度的影响,得出再生混凝土的最佳配合比。试验表明:粉煤灰和矿渣粉是影响再生混凝土力学性能的主要因素;随着粉煤灰掺量增加,再生混凝土28 d抗压强度和劈拉强度分别降低2.6%～8.8%和0.6%～4.7%,粉煤灰掺量30%的再生混凝土90 d抗压强度比28 d提高了49%;再生混凝土的强度随着矿渣粉掺量的增加呈增大趋势,抗压强度增幅为4.9%～8.1%,劈拉强度增幅为0.4%～4.6%。     

环保型植生多孔混凝土试验研究

以正交试验设计原理为基础,对影响多孔混凝土植生性能的灰集比、水灰比和掺合料进行试验研究,并进行了配合比优化设计。结果表明:多孔混凝土总孔隙率与连通孔隙率表现出良好的线性相关性,而孔隙率与抗压强度间不存在良好的线性比例关系。掺合料对多孔混凝土pH值的影响次序为:单掺45%粉煤灰>掺粉煤灰和矿渣微粉各22.5%+5%硅灰>掺粉煤灰和矿渣微粉各22.5%>单掺45%矿渣微粉>单掺5%硅灰;对孔隙率与28d抗压强度的影响次序为:单掺45%粉煤灰<单掺45%矿渣微粉<单掺5%硅灰<掺粉煤灰和矿渣微粉各22.5%<掺粉煤灰和矿渣微粉各22.5%+5%硅灰。综合考虑多孔混凝土的植生性能,本试验范围内的最优配合比为:灰集比1:9,水灰比38%,双掺粉煤灰和矿渣微粉各22.5%。     

大掺量矿物掺合料自密实混凝土抗碳化性能研究

设计了单掺粉煤灰和复掺粉煤灰与矿渣微粉的3个系列自密实混凝土试件.通过快速碳化试验、吸水试验,研究单掺粉煤灰和复掺粉煤灰与矿渣微粉对自密实混凝土抗碳化性能的影响.结果表明:当粉煤灰单掺掺量大于40%(质量分数)后,随着粉煤灰掺量的增大,自密实混凝土抗碳化能力迅速下降;粉煤灰与矿渣微粉复掺可显著缓和大掺量粉煤灰自密实混凝土抗碳化性能的下降.矿物掺合料对自密实混凝土抗碳化性能的影响存在正负效应.     

矿物掺合料对混凝土强度和抗氯离子扩散性能的影响

就单掺粉煤灰、单掺矿渣微粉,以及粉煤灰与矿渣微粉双掺对混凝土强度和氯离子扩散系数的影响进行了试验研究。结果表明:粉煤灰和矿渣微粉的掺入明显降低了混凝土的早期强度和氯离子扩散系数,但混凝土后期强度发展良好,且两者以适当的比例复掺更有利于混凝土后期强度的增长和氯离子扩散系数的降低;就改善氯离子扩散的效果而言,矿渣微粉较粉煤灰好。     

双掺粉煤灰和矿渣自密实混凝土的研制

采用广东省地方原材料,研究了双掺粉煤灰和矿渣自密实混凝土的性能。研究结果表明,大掺量矿渣微粉和粉煤灰会导致自密实混凝土后期强度增长下降,粉煤灰和矿渣微粉总掺量以不超过40%为宜;在同样胶凝材料组成条件下,为达到相同的强度等级,自密实混凝土需采用较普通泵送混凝土更低的水胶比。     

矿物掺合料对混凝土抗压强度和氯离子渗透性能的影响

就单掺粉煤灰、单掺矿渣微粉,以及复掺粉煤灰与矿渣微粉对混凝土抗压强度和氯离子渗透性能的影响进行了试验研究。结果表明,粉煤灰和矿渣微粉明显降低了混凝土的早期抗压强度,但后期强度发展良好,而两者复掺更有利于后期强度的增长;粉煤灰和矿渣微粉都不同程度的降低了混凝土的氯离子扩散系数,随着龄期的延长,矿物掺合料提高混凝土抗氯离子渗透性能的能力越显著。     

基于矿渣微粉配制高性能混凝土试验研究

通过使用矿渣微粉等量替代混凝土中的普通硅酸盐水泥试验分析,研究矿渣微粉替代量对混凝土和易性和强度的影响,以及龄期对抗压强度和抗拉强度的影响。试验结果表明:矿渣微粉可以有效改善混凝土拌合物的保水性和黏聚性,提高混凝土的后期强度;低掺量(≤40%)矿渣微粉混凝土早期强度大于基准混凝土(掺量0);掺矿渣微粉混凝土的强度随着掺量的增加而降低。     

超高性能混凝土工作及力学性能分析北大核心

为研究水胶比、减水剂和矿物掺合料掺量对超高性能混凝土(UHPC)工作性能的影响以及水胶比、矿物掺合料和钢纤维掺量对UHPC力学性能的影响,分别进行净浆流动度试验和UHPC抗折、抗压强度试验。结果表明:提高水胶比和增加粉煤灰掺量可以改善浆体的流动性,但会降低UHPC的抗折强度和抗压强度;增加矿渣粉掺量可以在改善浆体流动性的同时,提高UHPC后期的抗折强度和抗压强度;随着硅灰掺量的增加,浆体的流动性不断降低,而UHPC的抗折强度和抗压强度呈现先上升后下降的趋势,当硅灰掺量为25%时,UHPC的强度达到峰值,抗折强度和抗压强度分别提高23.7%和32.0%;钢纤维掺量的增加会提高UHPC强度,当掺入2%的钢纤维时,UHPC的抗折强度与抗压强度分别提高39.7%和59.1%。综合考虑,建议硅灰掺量在20%~30%之内为宜,矿渣粉掺量不超过30%,粉煤灰掺量不超过20%,钢纤维掺量宜取2%。     

C30高性能混凝土的配制与研究

本文以粉煤灰、矿渣粉复掺掺量,粉煤灰、矿渣粉复掺比例,混凝土含气量为指标,考察其对高性能混凝土的影响。结果表明:当粉煤灰掺量为40%、矿渣粉掺量为10%、含气量为4%时,可成功配制C30高性能混凝土。     

三元胶凝体系复合墙板材料抗压试验研究

利用工业固废矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏替代50%水泥,并加入聚苯乙烯颗粒,研究矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏配合比对混凝土抗压强度的影响。结果表明,当矿渣微粉掺加比例不变,矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏掺加比例为1∶3∶1时,抗压强度达到最大值;当粉煤灰掺加比例不变,矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏掺加比例为3∶1∶1时,抗压强度达到最大值;当脱硫石膏掺加比例不变,矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏掺加比例为3∶1∶1时,抗压强度达到最大值;当矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏掺加比例为3∶1∶1时,7 d和28 d抗压强度均达到最大值;7 d和28 d抗压强度折线图变化趋势基本一致。     

新型复合矿渣微粉的研制与应用

本文通过正交试验研制了由磨细矿渣与粉煤灰及其它矿物微粉组成的新型复合矿渣微粉。与磨细纯矿渣、粉煤灰相比，掺入水泥与混凝土中其性能更加优良，叠加效应更加显著，且成本降低，具体良好的市场应用前景。试验表明，复合矿渣微粉在30％－60％各掺量水平下取代水泥，其混凝土性能改善，并有且于混凝土强度与耐久性的提高。     

矿物掺合料对轻骨料混凝土抗离析性能影响的研究

通过在轻骨料混凝土中加入矿物掺合料,测试其抗压强度、坍落度、扩展度及分层度,研究不同种类矿物掺合料单掺、复掺时,掺合料掺量对轻骨料混凝土力学性能及均质性的影响,分析矿物掺合料对轻骨料混凝土抗离析性能的改善程度.研究结果表明:单掺时,在30％掺量范围内,随着矿渣粉掺量的增加,轻骨料混凝土拌合物的粘聚性增强,拌合物流动性变好,早期和后期强度增加;在20％掺量范围内,随着粉煤灰掺量的增加,轻骨料混凝土拌合物的流动性变好,泌水减小,拌合物均质性变好;当粉煤灰和矿渣粉掺量均为10％时,复合掺加矿渣粉和粉煤灰对配制大流动性高强轻骨料混凝土效果理想,抗离析性优异.