矿物掺合料对高阿利特水泥混凝土性能的影响研究

本文研究了矿渣、粉煤灰和烧页岩等矿物掺合料对高阿利特水泥混凝土氯离子渗透性、力学性能及浆体孔结构的影响.试验结果表明:单掺矿渣或粉煤灰能提高抗氯离子渗透能力,复合掺加矿物掺合料可充分发挥各自的性能特性,更有效地提高耐久性能;适量单掺矿渣和烧页岩以及复合掺加矿物掺合料可以提高混凝土的强度;从机理上分析,高阿利特水泥熟料可有效激发矿物掺合料的潜在水化活性,细化了浆体孔径,从而提高了混凝土的抗氯离子渗透性能和强度.     

桥用大掺量矿物掺合料混凝土的抗碳化性能及寿命预测

碳化是影响混凝土结构耐久性的重要因素。为掌握桥梁大体积混凝土工程用的大掺量矿物掺合料混凝土的抗碳化性能,通过加速碳化试验,研究了水胶比、矿物掺合料掺量及复合掺合料中粉煤灰与矿粉掺入比对混凝土碳化深度的影响,基于气体扩散理论碳化模型并考虑碳化残量,对大掺量矿物掺合料混凝土桥梁结构的碳化寿命进行预测。结果表明:当矿物掺合料掺量大于40%后,随着掺合料掺量的增大,混凝土抗碳化能力下降;与单掺粉煤灰相比,粉煤灰与矿粉复掺可以减轻大掺量矿物掺合料混凝土抗碳化性能的降低;降低水胶比、提高复合掺合料中矿粉的掺入比,可以显著提高大掺量矿物掺合料混凝土的抗碳化能力。大体积承台、锚碇结构采用大掺量矿物掺合料混凝土,可以完全保证100年以上的寿命。     

用Design-Expert软件研究掺合料对轻集料混凝土性能的影响

采用Design-Expert软件研究了矿物掺合料的种类及掺量对轻集料混凝土工作性能及力学性能的影响。结果表明:矿物掺合料掺入能够改善轻集料混凝土拌合物的工作性能,提高混凝土拌合物的匀质性;但粉煤灰掺入会降低轻集料混凝土的抗压强度,而硅灰掺入则能够提高轻集料混凝土的强度;本试验中各种矿物掺合料的最佳掺量为粉煤灰20%、矿粉10%、硅灰5%;使用Design-Expert软件能够准确有效分析矿物掺合料种类及掺量对轻集料混凝土性能的影响。     

不同矿物掺合料配制C30混凝土的性能比较

利用不同的矿物掺舍料等量取代部分水泥来配制C30级混凝土，并对配制的混凝土的工作性能和力学性能进行分析，同时对矿物掺合料混凝土与基准混凝土SEM对比分析发现，利用新型矿物掺合料(利用粉煤灰，矿渣与天然矿粉及活化剂相掺配制而成)在配制混凝土时，新型矿物掺合料配制的混凝土与掺两种矿物及三种矿物的掺合料配制的混凝土性能比较，性能相当，并优于基准混凝土。说明我们利用文中所述四种矿物来配制C30级混凝土具有工业可行性，并可以节约生产成本。     

复杂环境下矿物掺合料混凝土的耐久性研究

以粉煤灰、矿渣、硅藻土和沸石作为矿物掺合料,通过设计矿物掺合料种类和掺量对混凝土改性的正交试验,研究在氯盐-硫酸盐-冻融复杂环境下掺活性矿物掺合料混凝土的耐久性,并通过X射线衍射和扫描电子显微镜分析,探求矿物掺合料对混凝土改性的微观机理.研究表明,矿物掺合料能够抑制碳硫硅钙石晶体的生成和改善混凝土孔结构,从而明显提高混凝土的耐久性,其中硅藻土效果最佳.     

偏高岭土改性超高强混凝土的强度构成分析

以偏高岭土、矿粉和粉煤灰为矿物掺合料进行单掺、二元和三元复掺配制偏高岭土改性超高强混凝土。为了研究偏高岭土改性超高强混凝土的抗压强度及其强度构成、矿物掺合料的活性,分别对龄期为3d、28d、56d的混凝土试件进行抗压试验,并利用混凝土火山灰效应数值分析方法,对三种矿物掺合料的活性指数及其火山灰效应强度贡献率、水泥水化反应强度贡献率进行了计算分析。结果表明:28d龄期时,混凝土的抗压强度达到了100MPa,且三元复掺时混凝土的抗压强度最高;三种矿物掺合料中偏高岭土的活性指数最高;依据矿物掺合料的活性指数及其火山灰效应强度贡献率、水泥水化反应强度贡献率,计算出具体贡献的强度值,得出了偏高岭土改性超高强混凝土的强度构成。     

大掺量矿物掺合料混凝土的渗透性指标相关性研究

本文通过四种渗透性测试方法(氯离子扩散系数、电通量、气体渗透性系数和毛细管吸附率)系统研究了大掺量矿物掺合料混凝土的渗透性能,探讨了大掺量矿物掺合料混凝土四种表征渗透性指标之间的相关性。结果表明大掺量矿物掺合料混凝土氯离子扩散系数与其电通量之间的相关性系数R2=0.954,相关性最好;大掺量矿物掺合料混凝土氯离子扩散系数与其气体渗透性系数之间的相关性系数R2=0.889,相关性较好;大掺量矿物掺合料混凝土毛细管吸附率与其气体渗透性系数之间的相关性R2=0.780,相关性较弱;大掺量矿物掺合料混凝土氯离子扩散系数与其细管吸附率之间的相关性R2=0.748,相关性最弱。     

基于模糊决策理论的衬砌混凝土胶凝材组成优化研究

在胶凝材中掺入矿物掺合料是实现混凝土高性能的一条必要途径.混凝土的高性能主要包括高工作性能、高力学性能和高耐久性能,因此混凝土性能的评价指标和影响因素是多方面的,故很难依据诸多评价指标直观判断混凝土综合性能的优劣.通过对不同矿物掺合料配方胶凝材混凝土性能试验以及成本核算,对比分析矿物掺合料种类和掺量对混凝土性能以及工程造价的影响,并利用模糊多属性决策理论对混凝土性能进行综合评价,从中优选出适用于侵蚀环境条件下隧道衬砌高性能混凝土胶凝材配方(即矿物料合料掺人种类和掺量范围).试验和理论分析表明:多掺矿物掺合料混凝土综合性能最优,复掺矿粉、粉煤灰混凝土性能次之,又因矿粉和粉煤灰是炼钢、发电等工业副产品,将其等量掺入水泥中,可大大节约资源,有效利用了工业废料,实现节能减排.     

铁尾矿微粉复合矿物掺合料的试验研究

为促进尾矿资源利用,开发新型矿物掺合料,将铁尾矿微粉和矿渣粉、粉煤灰复掺,研究了复合掺合料组成、比例及掺量对混凝土性能的影响。结果表明:铁尾矿微粉可取代粉煤灰与矿渣粉按1:1比例复掺,复合掺合料在胶凝材料中掺量不超过40%时,可以满足混凝土性能要求,技术效果与粉煤灰相当。初步试验证明了铁尾矿微粉作为矿物掺合料的技术可行性。     

水胶比对大掺量矿物掺合料混凝土耐久性的影响

本文从抗碳化性能、抗冻性能、抗氯离子扩散渗透性能和抗气体渗透性能四个方面系统研究了大掺量矿物掺合料混凝土在不同水胶比情况下的耐久性能变化规律。结果表明大掺量矿物掺合料混凝土的抗碳化性能、抗冻性能、抗氯离子扩散渗透性能和抗气体渗透性能均随水胶比增大而降低,但其抗气体渗透性系数在早期受水胶比影响较显著,养护90 d的大掺量矿物掺合料混凝土气体渗透性系数基本不受水胶比影响。     

海工高性能混凝土用复合胶凝材料的试验研究

在调查分析海工混凝土工程实例的基础上，试验研究了硅酸盐水泥中掺入矿粉、粉煤灰、硅灰等混合材料对海工混凝土性能的影响。研究结果表明，在硅酸盐水泥中掺加矿粉、粉煤灰、硅灰等混合材料可以改善海工混凝土的综合性能。矿物混合材料的复合掺入比单独掺入能更好地改善混凝土抗Cl^-侵蚀性能。海工专用复合胶凝材料生产时宜尽可能地采用多种混合材料。     

关于高性能水泥的探讨

从混凝土的使用性能方面界定高性能水泥的含义，并且阐述了水泥高性能的主要途径，即优化熟料矿物组成，选择合理的粉磨工艺，采用非熟料的其它组分材料对水泥改性。     

不同材料改性混凝土的性能研究及现状分析

传统水泥混凝土由于存在抗拉强度低、脆性大、凝结硬化较缓慢、干缩量大等缺点,不能够满足当前实际工程对其力学性能的要求.当前,国内外研究者通过矿物添加剂、聚合物、纤维等材料,对普通混凝土进行改性研究,提高其综合性能,并取得了显著效果.论文从以上三个方面系统总结了国内外对混凝土改性研究的成果,全面分析改性混凝土的改性机理及其对混凝土性能的影响,认为改性材料的选择与材料的经济性、试验工艺、改性效果等有关,聚合物乳液和纤维材料是目前研究最为广泛的材料;对混凝土改性应当重视提高改性材料与骨料之间的粘结力及其在混凝土中的均匀分散度;现有聚合物改性机理模型虽然在不断完善,但还不能完全解释可溶性聚合物对混凝土的改性机理;目前具有巨大前景的石墨烯、石墨烯纤维以及纳米碳纤维材料对混凝土的改性性能有待进行进一步研究.     

掺合料对硫铝酸盐水泥基混凝土耐久性影响的研究

研究了掺合料复掺(矿渣∶粉煤灰=2∶1)、单掺矿渣、单掺粉煤灰对硫铝酸盐水泥基混凝土强度、抗渗性、抗冻性的影响,并与相同水灰比下掺合料复掺对普通硅酸盐水泥基混凝土对应性能的影响进行对比。结果表明:在硫铝酸盐水泥基混凝土中,掺合料的加入使混凝土的早期和后期强度都明显降低,抗渗性稍微降低,抗冻性明显降低,且掺量越高,其强度、抗渗性、抗冻性降低越明显;但复掺时的效果比单掺时的效果好,粉煤灰的效果最差;而在普通硅酸盐水泥基混凝土中,掺合料的加入使混凝土的早期强度降低,但后期强度超过空白样的强度,抗渗性、抗冻性明显提高,但是,在无掺合料时其抗渗性、抗冻性大大低于相同水灰比下硫铝酸盐水泥基混凝土的抗渗性、抗冻性。     

水泥活性矿物掺料增强效应统计模型研究

提出了活性矿物掺料在水泥及混凝土中的增强效应的计算方法，建立了定量分析活性矿物掺料在水泥中的增强效应的非线性统计模型。该模型较好地拟合２７５号、５２５Ｒ号和７２５Ｒ号３种标号水泥共计１８组强度数据，据此模型计算了最大的强度及其掺量、增强效应与其掺量、增强疚指数，并进行了分析和比较。结果表明，所得模型对于定量分析活性矿物掺料在水泥中的增强效应是合理而有效的。     

珠江水泥厂配料方案及其水泥特性的研究

分析了广东省内几家新型干法水泥厂的熟料成分及水泥性能,并着重研究了“粤秀”牌水泥配制混凝土时具有优良性能的原因。研究表明:即使同是新型干法窑生产的熟料,其矿物组成、物理性能及其与减水剂相容性仍存在着较大的差异;磨制成水泥后,由于受熟料矿物组成及水泥颗粒组成的影响,在配制混凝土时性能差异更大。故若要提高新型干法窑水泥在配制混凝土时的性能,应重视熟料的矿物组成,优化水泥的颗粒级配,改善水泥与减水剂的相容性,而不应单一重视熟料的物理性能。     

钢筋混凝土中防腐添加剂的研究进展

在钢筋混凝土结构服役过程中,由环境侵蚀因素导致的耐久性问题是制约结构长效服役的重要原因,其中,氯离子侵蚀导致的钢筋锈蚀是引起钢筋混凝土耐久性劣化的主要因素之一。在混凝土内掺加防腐添加剂,可从促进钢筋表面成膜和改善混凝土自身性能(孔隙结构、水化过程、Friedel’s盐生成)等方面提升阻锈能力,近年来逐渐成为研究热点。本文将防腐添加剂分为传统阻锈剂、绿色植物提取物阻锈剂、纳米材料以及矿物掺合料等四类,从材料开发、作用机制、阻锈影响因素等方面对防腐添加剂的研究进行了综述。最后,探讨了防腐添加剂研究中存在的问题,并对未来的研究提出了建议,以期为防腐添加剂能够更好地防治混凝土中的钢筋锈蚀问题提供参考。     

海洋环境混凝土功能组分优化设计与性能研究

针对海洋环境高性能铁路桥混凝土的耐久性和水化放热问题,通过轴心抗压、电通量、水化热等试验,对级配矿物外加剂与迁移型阻锈剂复合作用的高性能混凝土进行了研究.结果表明:掺入级配矿物外加剂、阻锈剂等功能组分后,通过配合比优化设计,混凝土试件28 d强度比基准组有所提高,钢筋表面的电化学性能得到进一步提升.同时,抗氯离子渗透性能比基准混凝土最大降低了39％,胶凝材料浆体水化热值比基准组降低了37％.当辅助胶凝材料粉煤灰和矿粉掺入量提高时,混凝土力学性能、抗氯离子性能得到进一步改善,水化热中的峰值会降低.复合矿物外加剂的掺量达到22％左右时,混凝土设计的综合性能达到较佳状态.掺入级配矿物外加剂和阻锈剂可以使电通量显著下降,并对混凝土耐久性的提升和水化热的控制具有协同作用.     

矿粉对C40混凝土性能的影响研究

开展了不同矿粉掺量的混凝土试验研究，寻找不同掺量矿粉对混凝土性能（包括坍落度，强度，抗碳化性能，抗冻融性能，水化热）影响规律。经实验研究发现，以C40混凝土为基础，用一定量的矿粉代替水泥，显著优化混凝土水化放热情况，提高混凝土后期强度，增强混凝土的使用性能。     

复掺高性能矿物掺合料对高强机制砂混凝土性能的影响

为定量研究S105矿粉与其他矿物掺合料共同作用对C80高强机制砂混凝土的和易性、抗压强度和干燥收缩性能的影响规律,通过试验得到不同龄期(3 d、7 d、28 d、60 d)下,S105矿粉单掺,以及掺S105矿粉的同时以不同含量的微珠、超细矿粉、硅灰分别取代水泥时,高强机制砂混凝土的坍落度、扩展度、抗压强度和干燥收缩率,并利用图表分析及拌合物实际状态对比等对其性能的变化趋势进行分析。结果表明:在一定掺量范围内复掺多种矿物掺合料,有利于提高高强机制砂混凝土的和易性和抗压强度,并显著减小其干燥收缩。在保证混凝土和易性良好的条件下,相比于单掺S105矿粉,S105矿粉与不同矿物掺合料双掺对提高混凝土的综合性能有更显著的作用。综合考虑对和易性、抗压强度和干燥收缩性能的影响,当超细矿粉取代水泥的质量分数为3%时,即水泥与S105矿粉和超细矿粉的质量比为33:11:1时,高强机制砂混凝土的性能处于较好的水平,其粘聚性和流动性都有显著改善,其3 d和60 d抗压强度分别增长3.1%和5.1%,其干燥收缩率则减小了4.0%。