硅粉混凝土在小浪底水利枢纽工程中的试验研究

根据小浪底水利枢纽工程的要求,对硅粉混凝土的参数配比及特性进行较为系统的试验,并对掺粉煤灰的硅粉混凝土进行了对比试验,试验结果表明,硅粉高强混凝土具有高强度,抗冲磨,抗气蚀的特点。     

掺合料对钢管混凝土柱承载性能的影响

为提高巷道底角大直径钻孔钢管混凝土联排桩基的稳定性,研究了混凝土中掺入掺合料超细粉煤灰、硅粉和钢纤维对钢管混凝土柱承载性能的影响。采用正交试验方法,对评价指标进行极差分析、方差分析和综合分析,并选出了掺合料的最优组合。结果表明:超细粉煤灰、硅粉和钢纤维三者组合能提高核心混凝土强度,当超细粉煤灰、硅粉和钢纤维掺量分别为20%、10%和1%时,核心混凝土强度最高。通过对钢管混凝土柱进行ANSYS数值模拟,验证了掺入掺合料后的钢管混凝土柱承载性能有较大提高。     

矿物掺合料对自密实混凝土基本性能的影响

为探讨粉煤灰、硅灰掺量对自密实混凝土工作性能和力学性能的影响, 对单掺粉煤灰自密实混凝土和复掺粉煤灰硅灰自密实混凝土进行了工作性能测试、抗压强度和抗折强度试验。结果表明: 粉煤灰和硅灰的掺入可以提高水泥浆体的流动性, 改善自密实混凝土的填充性、间隙通过能力和抗离析性能;3d龄期时,自密实混凝土的抗压强度和抗折强度随粉煤灰掺量增大均呈逐渐下降的趋势; 28d龄期时,自密实混凝土抗压强度和抗折强度随粉煤灰掺量增大均呈先增后减的趋势; 粉煤灰掺量为30%、硅灰掺量为4%时, 复掺粉煤灰硅灰自密实混凝土工作性能达到最优, 复掺粉煤灰硅灰自密实混凝土28d 龄期抗压强度和抗折强度达到峰值55.60 和8.08 MPa, 并建立了自密实混凝土抗折强度和抗压强度之间的线性回归关系模型为fcf =8.9507+0. 3078fcu 。     

硅灰粉煤灰对喷射混凝土性能影响

为了解决现场喷射混凝土普遍存在强度低、喷层易开裂、回弹量大、粉尘浓度高等问题,在喷射混凝土中加入不同掺量的硅灰、粉煤灰替代水泥,并通过室内试验和现场试验研究硅灰、粉煤灰对添加铝酸盐液态速凝剂喷射混凝土性能的影响。结果表明:铝酸盐液态速凝剂掺量为3%时,凝结效果最好;单掺8%的硅灰能有效促进铝酸盐液态速凝剂的凝结效果,提高混凝土强度,增加粘聚性;单掺粉煤灰可以降低速凝剂的促凝效果、降低混凝土强度、提高和易性。硅灰、粉煤灰和铝酸盐液态速凝剂混掺,对混凝土1 d抗压强度影响由主到次为粉煤灰掺量>速凝剂掺量>硅灰掺量,28 d抗压强度影响由主到次为速凝剂掺量>硅灰掺量>粉煤灰掺量,从而得出三者最佳组合。并结合新型喷射工艺进行现场试验,得出最佳组合能有效减少水泥用量、提高喷射混凝土强度、减少开裂、降低回弹和粉尘的结论。     

硅灰-粉煤灰-废石粉对透水混凝土性能的影响

采用硅灰、粉煤灰、废石粉单掺及三元复合等质量代替部分水泥, 研究其对透水混凝土力学性能、透水系数及砂浆流动性的影响。结果表明: 随着硅灰掺量增加, 砂浆流动度先增加后减小, 透水混凝土强度逐渐增大, 透水系数先减小后增大, 当硅灰掺量超过6%时, 强度不再增加, 透水系数增大, 砂浆流动度 下降; 随着粉煤灰掺量的增加, 砂浆流动度不断增加, 透水混凝土强度与透水系数不断降低, 单掺粉煤灰时, 掺量不宜超过10%; 随着废石粉掺量的增加, 透水混凝土的抗压强度先增加后减少, 透水系数一直减小, 在掺量为 15%时强度最高。硅灰-粉煤灰-废石粉三元复合体系中, 掺6%硅灰、10%粉煤灰、10%废石粉的透水混凝土, 砂浆流动度为162mm, 28d 强度达到38. 4 MPa, 透水系数达到 4. 4 mm/ s。SEM 分析发现, 三元复合体系主要水化产物有水化硅酸钙凝胶和板状氢氧化钙, 还有少量针状钙矾石, 各水化产物之间连接较好, 浆体密实,水化产物发育较好, 浆体水化较完全。     

不同掺量混凝土的早期强度试验研究及其强度预测

介绍了4个不同掺量混凝土试件的材料置备、配合比设计及制作的全过程,并测量了3d龄期的12块试件的轴心抗压强度.通过对试验数据和混凝土试件强度变化规律分析,探讨了混凝土不同掺量对混凝土强度的影响.基于普通混凝土强度-成熟度函数关系的理论基础,应用线性回归方法,对掺硅粉、粉煤灰混凝土强度试验数据进行了研究,得出了4个不同掺量混凝土早期相对强度预测公式.     

稻壳灰混凝土的力学性能试验及强度预测

为了降低混凝土成本,改善混凝土性能,将稻壳灰部分替代水泥,并与粉煤灰、硅灰复掺制备混凝土。通过正交试验考察水胶比、稻壳灰掺量、粉煤灰掺量及硅灰掺量对混凝土抗压强度的影响规律。结果表明,水胶比对混凝土强度影响最大,考虑混凝土性能兼顾经济性,混凝土最佳配比为:水胶比为0.3、稻壳灰掺量为20%、粉煤灰掺量为15%、硅灰掺量为5%。采用RBF神经网络的预测模型对混凝土128 d抗压强度进行预测,预测结果与实测结果具有很好的吻合度。     

磷酸镁水泥改性试验研究

通过分别掺加粉煤灰、微硅粉和可分散乳胶粉对磷酸镁水泥(MPC)进行改性,研究了粉煤灰掺量、微硅粉掺量和可分散乳胶粉掺量对磷酸镁水泥浆体流动性、凝结硬化时间和抗压强度的影响。根据实验结果,分别选取了粉煤灰掺量为50%,微硅粉掺量为10%和可分散乳胶粉掺量为2%的改性MPC净浆,测试分析了MPC及改性MPC粘结强度、收缩性能、耐磨性和耐水性。结果表明,不同的改性材料对MPC性能带来不同的影响,其中掺入粉煤灰不仅降低了MPC成本,而且对各项性能有所改善,微硅粉仅对耐水性和耐磨性带来改善,乳胶粉较大地提高了粘结性能和耐水性。     

活性矿物掺合料对混凝土强度的影响

通过试验的方法研究了粉煤灰?硅灰两种活性矿物掺合料对混凝土强度的影响。由试验结果得知:28天龄期时,随粉煤灰掺量的增加,混凝土抗压强度和劈拉强度均下降;随硅灰掺量的增加,混凝土28天抗压和劈拉强度均提高;硅灰与粉煤灰复合的效果要好于单掺粉煤灰或单掺硅灰的效果;随龄期的增加,粉煤灰混凝土的强度逐渐提高,后期强度比纯水泥混凝土强度高。     

引气硅粉混凝土的碳化性能研究

采用正交试验研究了水胶比、含气量、硅粉掺量以及砂率对引气硅粉混凝土碳化性能的影响。结果表明:水胶比、含气量、硅粉掺量以及砂率4个因素对引气硅粉混凝土碳化性能影响的主次顺序是水胶比最大,含气量次之,硅粉掺量第三,砂率最小;引气硅粉混凝土的抗碳化性并非像普通混凝土一样随着水胶比的降低而增强,水胶比为0.47时其抗碳化性最好;配制参数为水胶比0.47、含气量3.5%、硅粉掺量5%和砂率38%的引气硅粉混凝土,各龄期的碳化深度最小,抗碳化性能最优;通过对试验数据拟合分析,建立了显著性水平较高(α=0.01)的引气硅粉混凝土的碳化模型,从而可以预测和评估引气硅粉混凝土的碳化性能。     

生态纤维混凝土的收缩性能试验研究

高性能混凝土低水胶比和掺加矿物掺合料的特点使得混凝土收缩加剧并且引起早期裂缝问题.采用粉煤灰和硅灰作为纤维混凝土的掺合料,通过混凝土配合比的正交试验,利用极差和方差分析,研究了水胶比、砂率、硅灰掺量、生态纤维掺量和粉煤灰掺量对混凝土7,28 d抗压强度的影响.分析了粉煤灰采用超量取代的方法对混凝土的影响.在保证混凝土抗压强度的基础上,优选混凝土配合比,进行混凝土干燥收缩试验.试验结果表明,生态纤维对混凝土强度影响不明显,与矿物掺合料复掺可显著抑制混凝土的干燥收缩.     

瀑布沟水电站改性抗冲耐磨混凝土试验研究

为保证瀑布沟电站泄水建筑物混凝土的运行安全,有必要针对本电站的工程特点,根据国内外的材料及施工水平,试验选择合适的抗冲耐磨混凝土.通过在硅粉混凝土中掺加粉煤灰、聚丙烯微纤维（矿物纤维）、膨胀剂来改善混凝土的抗冲耐磨性能的试验,提出用于瀑布沟水电站C50的改性硅粉混凝土材料及配合比.     

硅灰裹石掺粉煤灰提高混凝土路用性能研究

着重研究采用硅灰裹石法对于提高混凝土路用性能的影响。研究结果表明：硅灰裹石掺粉煤灰高性能道路混缔造的强度比双掺硅灰、粉煤灰高强度混凝土提高２０％左右，脆度系数降低３０％左右，耐磨性１５％以上。皮外，对硅灰裹石法提高混凝土路用性能的机理进行了探讨。     

矿物掺合料对高性能混凝土塑性收缩裂缝的影响

采用四周约束平板法测试系统,研究了粉煤灰、矿渣及硅灰不同掺量比对高性能混凝土早期塑性开裂的影响,同时对其开裂机理进行了研究探讨。试验结果表明：粉煤灰和矿渣的掺入对混凝土早期塑性开裂均有很好的抑制作用,粉煤灰的抑制效果要优于矿渣;硅灰的掺入加剧了混凝土的早期塑性开裂,并随着掺量的增加开裂愈加明显。     

掺钢渣活性粉末混凝土的制备及其变形性能

进行了掺钢渣粉活性粉末混凝土配合比的正交设计试验,研究了钢纤维掺量与养护条件对掺钢渣RPC强度和体积变形的影响.结果表明:掺入总量为48%的钢渣粉、超细粉煤灰和硅灰,并以细河砂代替石英砂,同时掺入适量钢纤维,在0.18水胶比下制备了掺钢渣活性粉末混凝土(RPC200).经90℃热水养护72 h后,其抗压和抗折强度分别达152 MPa和27.9 MPa;钢纤维或热养护均有利于提高掺钢渣RPC的强度,且掺入钢纤维还能有效降低掺钢渣RPC的收缩率.     

混杂纤维粉煤灰混凝土力学性能和破坏形态试验与分析

为研究混杂纤维、粉煤灰掺量和养护时间对混凝土压拉强度和破坏形态的影响,开展普通混凝土、玄武岩-聚丙烯混杂纤维混凝土、玄武岩-聚丙烯混杂纤维粉煤灰混凝土试样的抗压试验和劈裂抗拉试验,分析了压拉强度和破坏形态,探讨了混杂纤维和粉煤灰的作用机理.研究结果表明:混杂纤维能够提高混凝土的压拉强度,与普通混凝土相比,在养护龄期7d、14d、28d、60d时,其抗压强度和劈裂抗拉强度分别提升了12.72％、8.99％、7.53％、8.01％和11．61％、16.04％、14.75％、10.94％;相同粉煤灰掺量条件下,混凝土的压拉强度随着养护龄期的增加逐渐增大;但相同养护龄期下,混凝土的压拉强度与粉煤灰掺量整体呈负相关,当粉煤灰掺量在10％以内时,混杂纤维粉煤灰混凝土(PBC-FA)的压拉强度增长率整体大于零,且在标准养护28 d时抗压强度满足C30混凝土的要求;混杂纤维能够改善混凝土的破坏形态,提高其塑性变形,而粉煤灰掺量对混杂纤维混凝土(PBC)的塑性基本无影响.     

聚丙烯纤维混凝土抗压强度与收缩性能时变规律研究

为了提高混凝土强度与改善混凝土的收缩性能,在混凝土中掺入聚丙烯纤维、硅灰及粉煤灰等掺合料,采用平行组对比试验,研究了掺合料对混凝土抗压强度和干燥收缩性能的影响规律,得到了相应的回归公式.结果表明,单掺粉煤灰的混凝土3,7,28 d抗压强度明显低于基准组,56 d抗压强度与基准组相差不大;复掺粉煤灰和硅灰混凝土的早期和后期抗压强度较单掺粉煤灰混凝土有不同程度的提高;聚丙烯纤维、粉煤灰和硅灰复掺可以显著抑制混凝土干燥收缩,且混凝土龄期与收缩率符合对数函数关系.     

三元矿物掺合料对清水混凝土强度的影响

本文研究不同龄期下矿粉、粉煤灰以及硅灰掺量对混凝土强度的影响规律,得到满足清水混凝土强度要求的最优配合比,同时结合混凝土的表面状态美观要求,制备出耐久性良好的高性能清水混凝土,运用正交实验方法对试验数据进行分析、优化,获得了影响清水混凝土强度的主次因素.     

低温条件下矿物掺合料对混凝土强度发展及抗冻临界强度的影响

目的为了推广矿物掺合料在冬期施工中的应用。研究了不同掺量矿物掺合料的混凝土在低温条件下的强度发展情况。及其对抗冻临界强度的影响．方法采用恒低温一次冻结法和自然变低温多次冻结法。测试各种掺量的混凝土在不同龄期的强度值、抗冻临界强度值及在低温条件下达到该值的时间．结果复掺复合外加剂和适宜掺量矿物掺合料的混凝土，在低温条件下能够防止早期受冻，强度发展满足冬期施工要求．粉煤灰掺量不宜超过15％，硅灰掺量不宜超过5％，双掺粉煤灰10％和硅灰4％取代水泥时，效果更显著．结论结合复合外加剂，单掺粉煤灰10％～15％和硅灰5％，低温7d强度可达到设计强度的50％，低温7d转正温7d强度达到设计强度；双掺粉煤灰10％和硅灰4％取代水泥。低温7d强度达到设计强度的60％。低温7d转正温7d强度超过设计强度。恒低温条件下28h达到抗冻临界强度3．5MPa。变低温条件下34h达到抗冻临界强度4．1MPa，均满足规范要求．     

水泥硅灰固化超盐渍土的抗剪强度试验

为了揭示硅灰部分替代水泥对改良盐渍土抗剪强度的影响,采用宁夏平罗县姚伏镇的超盐渍土,分别掺入２％、４％、６％水泥和１０％、２０％、３０％硅灰替代水泥进行超盐渍土改良固化,通过７和２８ｄ龄期的三轴试验,结果表明：对７ｄ龄期固化超盐渍土,当水泥掺量为２％时,硅灰的替代掺量２０％较佳,当水泥掺量为４％时,硅灰的替代掺量在１０％以内较佳,当水泥掺量为６％时,仅参考粘聚力增量,硅灰的替代掺量在２０％以内较佳;对２８ｄ龄期固化超盐渍土,当水泥掺量在２％时,硅灰掺量采用１０％替代水泥为佳,当水泥掺量增加时,需减少硅灰的替代掺量;水泥和硅灰可以降低和抑制固化盐渍土中盐分的
析出,可有效减少盐渍土地基对混凝土基础或者构造物的盐腐蚀病害。