氯离子在掺不同矿物质掺合料高性能混凝土中的扩散性能

采用改进型电迁移法测试了氯离子在掺不同矿物质掺合料高性能混凝土中的扩散性能．研究表明：在混凝土中分别内掺磨细矿渣、粉煤灰、硅灰、膨胀剂均可提高混凝土的抗渗透性能(Cl^-扩散系数降低),其中以单掺硅灰效果最优;在混凝土中复掺膨胀剂和磨细矿渣或膨胀剂和粉煤灰,对提高混凝土抗渗透性能的效果优于单掺二者之一,也优于单掺效果最好的硅灰混凝土．复掺膨胀剂和细掺料后混凝土内部结构进一步优化、微观结构致密、微缺陷减少,由此,开发了一种低成本配制超高抗渗性混凝土的新途径。     

低等级粉煤灰对混凝土性能的影响

用低等级粉煤灰来制备普通混凝土,研究粉煤灰单掺以及分别与减水剂和硅灰复掺时,对混凝土性能的影响。结果表明,单掺低等级粉煤灰时,混凝土的需水量增加,坍落度降低,强度也出现了明显下降;相比于单掺,低等级粉煤灰与0.6%的聚羧酸减水剂复掺使用时,能改善混凝土的和易性和抗压强度,与2%~6%的硅灰复掺使用时,能有效提高混凝土的强度。     

稻壳灰不同掺量对混凝土性能影响测试与比较研究

稻壳灰具有优良的微集料填充效应和火山灰活性,按一定比例掺量加入到混凝土中能够有效改善混凝土的多项性能.本文采用不同比例稻壳灰等量部分替代水泥制备稻壳灰混凝土,并对其耐久性(抗渗性能、耐磨性性能)和微观性能(扫描电镜(SEM)分析、EDS分析和纳米压痕)进行了细致的测试和研究.试验结果表明,稻壳灰的加入能够显著改善混凝土的耐久性和微观性能,随着稻壳灰掺量不断增加,稻壳灰混凝土的抗渗性能也不断增强,当稻壳灰掺量为20％时,其耐久性能达到最佳状态;SEM、EDS分析表明稻壳灰混凝土的微观结构中无明显孔隙存在,且有大量水化硅酸钙凝胶生成;纳米压痕结果表明稻壳灰加入有效提高了水泥的水化速率,增加了高密度水化硅酸钙凝胶的数量,增加了混凝土结构紧密性和完整性.     

硅灰掺量对水泥基灌浆料与老混凝土界面粘结强度的影响

为研究硅灰掺量对水泥基灌浆料(CGM)与老混凝土界面粘结强度的影响,分别测试了不同硅灰掺量下的复合立方体试块1d、3d、7d、28d龄期的双面剪切强度和劈拉强度.利用扫描电子显微镜分析了28d龄期的界面微观形貌.研究表明,在一定掺量范围内,硅灰对粘结界面各龄期的剪切强度、劈拉强度均产生有利的影响.当硅灰掺量在4％ ～5％时,粘结界面28 d龄期的剪切强度和劈拉强度分别达到最大值4.85 MPa、3.78 MPa,较未掺硅灰组的剪切强度和劈拉强度分别提高了81％、60％.粘结界面的微观形貌表明,硅灰不仅能增加界面过渡区内C-S-H凝胶的含量,降低Ca(OH)2的取向性,还能填充老混凝土界面上的微裂缝和孔隙,改善区内的缺陷,增加机械咬合力,宏观上提高界面粘结强度.     

分散剂对蒸汽养护玻璃纤维混凝土抗渗性能的影响

玻璃纤维在混凝土中的分散程度影响玻璃纤维混凝土的力学性能和抗渗性能,本文研究了高分子型超分散剂(B193)、聚醚改性聚合物(S-3101B)和羧甲基纤维素钠(CMC)对玻璃纤维混凝土微观结构、表面状况、抗压强度、劈裂抗拉强度和抗渗性能的影响。结果表明:三种分散剂能改善玻璃纤维混凝土中玻璃纤维的分散性,但是掺入分散剂S-3101B后会使混凝土产生大量孔隙,降低玻璃纤维混凝土的力学性能和抗渗性能;当分散剂B193掺量为0.5%(相对于胶凝材料的质量分数,下同)时,玻璃纤维混凝土试件的抗渗性能最好,渗水高度降低16.6%,当分散剂CMC掺量为0.5%时,渗水高度降低7.1%。最后建立了掺加三种分散剂的玻璃纤维混凝土渗水高度和分散剂掺量之间的关系曲线,可供工程设计参考。     

橡胶粉对混凝土抗渗性影响的试验研究

用3种粒径(16目、20目、40目),4种掺量(50 L/m3、75 L/m3、100 L/m3、125L/m3)的橡胶粉设计了12种配合比的橡胶混凝土,采用HP-40型混凝主渗透仪开展了橡胶混凝土的抗渗试验,描述橡胶混凝土抗渗性试验后截面的渗水情况,研究橡胶粉的粒径、掺量对橡胶混凝土抗渗性的影响情况,并分析橡胶粉对混凝土抗渗性的影响机理.试验结果表明:掺入的橡胶粉的粒径不同,劈开后截面水线的形状有所不同;橡胶混凝土的抗渗性优于普通混凝土,当橡胶粉的掺量相同时,掺入橡胶粉的粒径越小,渗水高度越低,混凝土内部越密实,抗渗性越好;掺20、40目橡胶粉混凝土的抗渗性整体优于掺16目橡胶粉混凝土的抗渗性,当掺量大于50L/m3后,抗渗性能更趋于稳定,但当橡胶粉的掺量大于100 L/m3时,相对渗透系数的明显增大,造成抗渗性的降低.由此可见,从提高抗渗性的角度来看,橡胶粉的最佳粒径为20目和40目,掺量在50L/m3和100 L/m3之间.     

海工工程混凝土耐久性设计研究

在分析大型海工工程对混凝土耐久性设计要求的基础上,通过对水泥、矿粉、粉煤灰、硅灰等材料的Cl-初始固化力测定及其在混凝土中Cl-渗透性实验,研究了原材料本身及其在硬化体中对混凝土渗透性的影响。结果表明:(1)原材料对Cl-的初始固化能力依次为:水泥>粉煤灰>硅灰>矿粉;(2)矿物掺和料能改善混凝土硬化体结构,有利于提高混凝土的抗渗性。随着粉煤灰、矿粉、硅灰等矿物掺和料掺量的提高,混凝土抗渗能力提高;而复掺能够达到强度、工作性和抗渗透性的综合最佳效应。     

水泥基胶凝材料水化放热行为的分析和试验研究

大体积混凝土结构中降低温度应力的关键是降低混凝土中胶凝材料水化热,所以研究掺硅灰、磨细矿渣、粉煤灰、膨胀剂胶凝材料体系的水化放热行为十分重要.首先在化学反应动力学原理基础上,采用微积分理论推导出水泥基胶凝材料恒温水化放热过程的统一表达式;然后用溶解法测试掺硅灰、矿粉、粉煤灰、膨胀剂胶凝材料体系的水化热,在试验的基础上分析加掺合料胶凝材料的水化放热行为.     

矿物掺合料再生混凝土力学性能研究

为探究矿物掺合料对再生混凝土(RAC)力学性能的提升作用,本试验采用预湿-二次搅拌法制备再生混凝土,系统开展单、复掺矿物掺合料再生混凝土力学性能研究.试验考虑再生混凝土强度等级、再生骨料取代率、矿物掺合料种类及取代率等因素,共设计23组试验配合比,研究再生混凝土立方体抗压强度和劈裂抗拉强度经时变化规律.结果 表明,再生混凝土力学性能随强度等级升高而提升,随再生骨料取代率增大而下降.与未掺矿物掺合料的再生混凝土相比,单掺粉煤灰对再生混凝土力学性能提升效果较弱,单掺矿渣、硅灰的再生混凝土力学性能提升效果显著.养护龄期90 d时,矿渣再生混凝土劈裂抗拉强度最高提升12.7％,硅灰再生混凝土立方体抗压强度最高提升21.3％.粉煤灰-矿渣复掺对再生混凝土立方体抗压强度无提升效果,20％粉煤灰-10％矿渣复掺抗压强度甚至下降18.8％,粉煤灰-矿渣复掺对再生混凝土劈裂抗拉强度略有提升,最高为5.9％.粉煤灰-硅灰复掺对再生混凝土力学性能提升效果较好,立方体抗压强度和劈裂抗拉强度最高分别提升9.7％和18.6％.     

水泥-膨胀剂-磨细矿渣复合胶凝材料膨胀与强度发展的协调性研究

研究了水泥-膨胀剂二元复合胶凝材料和水泥-膨胀剂-磨细矿渣三元复合胶凝材料, 这两种胶凝材料可以用于制备具有良好体积稳定性的高性能膨胀混凝土(HPEC).研究表明, 存在一个最优辅助胶凝材料掺量组合, 在此条件下胶凝材料具有良好的膨胀与强度的协调性, 在水泥-膨胀剂体系中, 膨胀剂的掺量范围在6%～12%, 其中掺6%～8%时用于配制补偿收缩混凝土, 掺8%～12%时用于配制填充性膨胀混凝土.在水泥-膨胀剂-矿渣体系中, 矿渣的掺量范围是20%～40%, 对应膨胀剂的掺量及胶凝材料的适用范围为膨胀剂6%～10%时用于配制补偿收缩混凝土, 掺8%～15%时用于配制填充性膨胀混凝土.矿渣的掺入可以削减由于膨胀剂过量而导致的过高的膨胀率, 从而避免由此造成的膨胀破坏现象.