活性掺合料改善地下工程结构混凝土性能研究

研究了普通混凝土、矿粉混凝土、硅灰混凝土以及复掺矿粉、硅灰混凝土的坍落度、抗压强度和抗渗、抗硫酸盐侵蚀性能。试验结果表明,矿物掺合料可以明显改善混凝土的性能,掺合料种类和掺入比例直接决定了混凝土性能的改善效果;且复掺矿粉、硅灰混凝土的性能优于单掺矿粉、单掺硅灰组;当矿粉掺量20%、硅灰掺量5%时,混凝土的抗压强度、抗渗性能和抗硫酸盐侵蚀性能最好。     

复掺矿物掺合料混凝土抗氯盐侵蚀与抗冻性试验研究

为研究矿物掺合料对混凝土耐久性能影响,分别对单掺粉煤灰、双掺粉煤灰和硅灰、三掺粉煤灰、硅灰和矿渣微粉3种情况下混凝土抗压强度、电阻率、氯离子扩散系数以及抗冻性能进行了试验研究。此外,通过对试件进行电镜扫描,揭示了矿物掺合料对混凝土微观结构的影响。结果表明:矿物掺合料可以改善混凝土孔结构,提高密实性。掺入矿渣微粉混凝土3 d抗压强度略低,但7、28 d强度增长明显,28 d强度分别比单掺和双掺试件提高3.80%、43.29%;硅灰和矿渣微粉均能显著提高混凝土抗氯离子渗透能力,双掺和三掺混凝土试件氯离子扩散系数分别比单掺试件降低69.16%、83.13%;硅灰可以提高混凝土抗冻性,双掺混凝土比单掺抗冻耐久性系数提高3.86%;同时混凝土电阻率和氯离子扩散系数之间存在线性负相关关系。在冻融循环过程中,混凝土动弹性模量与质量损失和动弹性模量损失均存在负相关性。     

多元胶凝体系泡沫混凝土性能研究

采用正交试验研究了粉煤灰、矿粉、硅灰及减水剂对泡沫混凝土力学性能的影响,设计了泡沫混凝土配合比,研究了在不同干密度下泡沫混凝土的抗压强度、孔隙率和导热性能。初步探究了利用珊瑚砂制备泡沫混凝土的可行性。结果表明:复掺矿粉和硅灰能有效提高泡沫混凝土的强度;泡沫混凝土的抗压强度、导热系数与干密度存在非线性关系,孔隙率与泡沫混凝土干密度呈线性负相关。珊瑚砂的掺入对泡沫混凝土性能存在不利影响。     

掺合料对再生混凝土三孔砖力学及抗冻性能的影响

利用废弃黏土砖制备再生混凝土三孔砖,通过改变粉煤灰、矿粉的掺量,研究单掺、复掺掺合料裹骨料对再生混凝土三孔砖的抗压强度和冻融循环后强度损失及质量损失的影响。结果表明:采用粉煤灰、矿粉裹骨料搅拌工艺制备再生混凝土三孔砖,改善了混凝土三孔砖的力学及抗冻性能,使混凝土三孔砖达到国家承重墙体材料的标准要求。复掺矿粉、粉煤灰的改性效果优于单掺掺合料改性效果,当矿粉掺量为20%,粉煤灰掺量10%时,改性效果最优,混凝土28 d抗压强度达到最大值47.2 MPa,抗冻性最好,其抗冻质量损失最低为0.3%,强度损失最低为8%。     

矿物掺合料对混凝土抗拉强度影响的规律研究

研究了矿物掺合料单掺及复掺对混凝土抗拉强度的影响,分析了矿物掺合料掺量和胶集比对砂浆和混凝土抗拉强度的关系,总结了掺加矿物掺合料的高性能混凝土随掺合料和水胶比对抗拉强度变化的规律性。试验结果表明:粉煤灰的掺入使混凝土早期强度下降,后期强度增大;矿粉的掺入使混凝土早期强度下降,后期强度增大;硅灰掺入后,高性能混凝土早期强度增大,后期强度也相应提高;同时掺入粉煤灰和矿渣,后期出现优势互补效应,提高了混凝土的强度;同时掺入粉煤灰和硅灰,混凝土早期强度变化不明显,但提高了混凝土的后期强度;胶集比和混凝土早期抗拉强度成正比关系。     

不同矿物掺合料超高强混凝土抗冻融性能的试验研究

以质量损失率和相对动弹性模量为评价参数,结合矿物掺合料的火山灰效应,研究不同矿物掺合料超高强混凝土在0.21、0.24、0.27这3种水胶比下的抗冻融性能。结果表明,同一水胶比下,20%矿粉+20%粉煤灰+10%硅灰三元复掺制备的超高强混凝土质量损失率、相对动弹性模量的下降量最小,为最优掺量。当矿物掺合料相同时,水胶比为0.21的试块质量损失率最小,相对动弹性模量最大,抗冻性最优。     

多掺矿物掺合料再生混凝土力学性能研究

通过测试再生混凝土坍落度、立方体抗压强度及劈裂抗拉强度,并对再生混凝土微观形貌、矿物组成进行分析,探究矿物掺合料种类及掺量对再生混凝土力学性能的影响。研究结果表明：将粉煤灰分别与矿渣、硅灰、偏高岭土组合使用能够明显改善再生混凝土和易性;单掺矿物掺合料中,偏高岭土能显著提升再生混凝土力学性能,相较于基准组,养护龄期90 d时,抗压强度和劈拉强度分别提升24.0%和11.0%;复掺矿物掺合料中,粉煤灰-偏高岭土对混凝土的劈拉强度提升效果突出,劈拉强度提升14.0%,抗压强度提升6.5%;三掺矿物掺合料中,粉煤灰-硅灰-偏高岭土对再生混凝土的劈拉强度提升较好,劈拉强度提升9.8%,抗压强度提升4.6%;粉煤灰-矿渣-硅灰-偏高岭土四掺再生混凝土力学性能表现良好,抗压强度最高提升18.4%,劈拉强度最高提升15.5%。     

复合矿物掺合料对超早强支座砂浆性能的影响

为了研究矿物掺合料对超早强支座砂浆流动性能及力学性能的影响,在普通支座砂浆配比的基础上,通过掺加不同掺量的粉煤灰、矿渣、硅灰、微珠来分别探究对支座砂浆各项性能的影响,再对其进行交叉复掺研究复配试验。结果表明,超细矿粉与粉煤灰存在最佳的掺量区间,最佳掺量为3%~9%,四种矿物组分单掺对短期强度贡献分别为:硅灰超细矿粉粉煤灰微珠;对长期强度贡献分别为:硅灰粉煤灰超细矿粉微珠;对流动度损失敏感程度分别为:超细矿粉粉煤灰硅灰微珠。     

矿物掺合料对再生混凝土性能的影响研究

为了改善再生混凝土中胶凝材料的颗粒级配,将不同种类的矿物掺合料以单掺和复掺的方式加入到再生混凝土中后,对掺入矿物掺合料的再生混凝土的抗压性能及微观结构进行了研究.研究发现单掺粉煤灰时再生混凝土的强度均有所降低;复掺粉煤灰与硅灰后,再生混凝土的7d强度略低于单掺粉煤灰的再生混凝土的强度,但是28、60 d强度均超过了后者.可见复掺粉煤灰和硅灰后借助硅灰中的大量超细颗粒与粉煤灰颗粒相结合可以有效改善胶凝材料的颗粒级配,使得浆体的微观结构趋于致密,再生混凝土的强度得到明显提高.     

复合矿物掺合料混凝土力学性能的试验研究

对掺加不同矿物掺合料的混凝土在不同龄期下的力学性能进行了试验研究,研究了掺合料品种和掺量对混凝土力学性能的影响.试验结果表明:矿粉、粉煤灰和硅灰等矿物掺合料的掺人对混凝土性能有一定的影响,但其作用未必为正效应.在单掺情况下,矿渣和硅灰能有效地提高拌合物的黏聚性,从而改善混凝土强度,但对拌合物流动性有一定影响;掺加粉煤灰能有效提高混凝土的流动性,但产生泌水对拌合物匀质性有不良影响,而且由于粉煤灰的火山灰反应在常温下进行比较缓慢,因此混凝土早期强度较低.在双掺及三掺的情况下,复合矿物掺合料在混凝土中可发生火山灰复合效应、微集料复合效应等交互作用,混凝土强度较单掺有较大提高,由此得出复合矿物掺合料为配制优质混凝土的最佳途径.     

粉煤灰陶粒混凝土抗盐冻性能的研究

利用RILEM推荐的混凝土抗冻性能试验标准(CDF)研究了粉煤灰陶粒混凝土与普通混凝土的抗盐冻性能。结果表明:相同强度等级的掺加矿物掺合料的粉煤灰陶粒混凝土的单面抗冻性大大优于普通混凝土的单面抗冻性;矿物掺合料的56次的耐单面抗冻顺序是:硅灰+矿渣硅灰+粉煤灰矿渣+粉煤灰硅灰粉煤灰矿渣。     

大掺量矿物掺合料自密实混凝土工作性能研究

分别采用粉煤灰单掺(0~40%)、矿粉单掺(0~40%)及二者复掺(总掺量40%)作为矿物掺合料等量替代水泥,研究大掺量矿物掺合料对自密实混凝土工作性能的影响。结果表明,当粉煤灰掺量为30%时,浆体的流动度最大;当矿粉掺量为10%时,浆体的流动度最大;粉煤灰和矿粉的掺入都会使自密实混凝土浆体包裹性能更好,同时浆体稠度提高,增加流动的阻力,单掺粉煤灰30%,单掺矿粉10%分别能达到自密实混凝土流动性能最佳状态;30%粉煤灰+10%矿粉复掺时,自密实混凝土的流动性能达到最佳状态。     

石灰石粉与不同矿物掺合料复掺对高强自密实混凝土性能的影响

基于混凝土的自密实性能和强度试验结果,研究了石灰石粉分别与粉煤灰、矿粉和硅灰3种不同矿物掺合料复掺组合对高强自密实混凝土性能的影响。结果表明:在合适的掺量范围和复配合比例条件下,将低活性的石灰石粉与高活性的硅灰复掺有很好的互补效应,对混凝土的自密实性能和强度产生了积极影响;石灰石粉与矿粉复掺不仅可以改善混凝土的自密实性能,同时也能满足高强要求。石灰石粉与硅灰、石灰石粉与矿粉复掺组合是制备高强自密实混凝土的有效技术手段。石灰石粉与粉煤灰复掺虽然显著提高了混凝土的自密实性能,但是不能满足高强要求,只能制备中、低强度自密实混凝土。     

建筑垃圾多孔混凝土的力学改性研究

试验研究采用卵石骨料配比作为基础配合比(水胶比0.28,建筑垃圾取代率15%,目标孔隙率12%),用碎石替代卵石,并用粉煤灰、矿粉、硅灰部分取代水泥以及添加胶粉的方法来改善多孔混凝土的力学性能。结果表明:碎石骨料替代卵石骨料提高了混凝土强度,单掺矿物掺合料、胶粉不仅改善了多孔混凝土拌合物的性能,还大大提高了其强度,尤其硅灰改善效果更为显著。基准多孔混凝土28d抗压强度27.8MPa,硅灰最佳掺量8%时,多孔混凝土28d抗压强度为37.8MPa,抗折强度为3.5MPa,孔隙率为11.8%,透水系数0.65mm/s,抗冻等级D35。     

固硫灰复合矿物掺合料在混凝土中的应用研究

将固硫灰、粉煤灰、矿粉制备的复合矿物掺合料应用于混凝土中,测试混凝土的工作性能、抗压强度和耐久性能,结果表明:固硫灰复合矿物掺合料掺入到混凝土中,可改善混凝土的坍落度,其强度也优于单掺矿物掺合料的混凝土强度,几乎接近纯水泥混凝土强度;其还可改善混凝土的干缩性能和抗硫酸盐侵蚀性,但降低了混凝土的抗冻和抗碳化性能。     

不同矿物掺合料超高强混凝土抗压强度研究

对于不同矿物掺合料超高强混凝土抗压强度的研究,本试验采用了在水胶比分别为0.21、0.24、0.27下,不同掺量的矿粉、粉煤灰分别和10%硅灰双掺或复掺,从而得出超高强混凝土抗压强度的变化规律并绘制出变化曲线。试验结果表明,当水胶比为0.24,20%矿粉、20%粉煤灰和10%硅灰复掺,对混凝土抗压强度的影响最大。     

掺合料复掺对化学法泡沫混凝土性能影响的试验研究

粉煤灰与矿粉以不同比例复掺作为掺合料,取代20%水泥,采用化学法制备泡沫混凝土。分析了2种掺合料不同比例对泡沫混凝土发泡倍数、浆体稳定性、干表观密度、抗压强度、体积吸水率、导热系数的影响。结果表明,按m(粉煤灰)∶m(矿粉)=2∶3~(1∶1)复掺时,制备的泡沫混凝土浆体稳定性较好,干密度和导热系数较低,抗压强度相对较高。     

粉煤灰和矿粉对透水混凝土强度的影响

本文用粉煤灰和矿粉分别等量取代水泥,考察矿物掺合料取代水泥后对透水混凝土抗压强度的影响。结果表明:单掺20%粉煤灰和30%矿粉时,透水混凝土的28d抗压强度分别达到的最大值为28.1MPa和29.4MPa。两种掺合料复掺的情况下,当矿粉取代量在30%以内时,透水混凝土抗压强度随粉煤灰掺量增加先增加后下降;当矿粉取代量超过30%后,透水混凝土抗压强度随粉煤灰掺量增加而逐渐下降。因此,若单掺粉煤灰或矿粉时,其掺量应控在制胶材总量的30%以内,复掺两种矿物掺合料时,最大掺量应小于胶材总量的50%。     

多种矿物掺合料对超高强混凝土力学性能影响的试验研究

对掺加不同矿物掺合料的超高强混凝土在不同龄期下的力学性能进行了试验研究,研究了不同的水胶比和不同的复合矿物掺量对超高强混凝土的力学性能的影响。结果表明:双掺硅灰和粉煤灰的超高强混凝土早期强度低于基准超高强混凝土的早期强度,后期强度有较大发展;双掺硅灰和矿粉的超高强混凝土的强度由硅灰和矿粉共同作用,通过合理的矿物配合比,使其各龄期都有较好的强度;合理的三掺掺量和水胶比能够提高超高强混凝土的强度,在相同掺量下,三掺的抗压强度大于双掺的抗压强度,最优配比为硅灰10%、粉煤灰10%、矿粉30%。     

透水混凝土盐溶液冻融破坏特性及机理研究

为研究不同掺合料及盐溶液对透水混凝土基本力学性能的影响,分别进行清水、氯盐和硫酸盐条件下的冻融对比试验,采用质量损失率和强度损失率评价其抗冻融破坏特性,通过矿物分析研究其破坏机理。试验结果表明:在100次清水冻融循环内,透水混凝土质量损失和强度损失呈线性增大;复掺粉煤灰、硅灰组优于单掺硅灰组及基准组;掺合料对强度损失率的改善优于对质量损失率的改善。不同盐溶液冻融后,凝胶结构表面产生不同种类的盐结晶,对复掺组透水混凝土抗冻性的影响顺序为:硫酸盐氯盐清水,100次冻融循环后,硫酸盐、氯盐冻融条件下透水混凝土的强度损失较清水条件下分别平均增大了64.5%、27.9%。