超细矿粉对喷射混凝土力学性能的影响研究

为了揭示纳米微粉改性路面粉煤灰混凝土的工作性能,推动其在路面工程中的应用,开展了不同粉煤灰取代率与纳米矿粉掺量的正交试验,对改性后的混凝土力学性能、抗冻融耐久性、干缩性及耐磨性进行了分析。研究结果表明:粉煤灰取代率的增加使得混凝土力学性能呈先上升后下降趋势,且在粉煤灰取代率为25%、矿粉掺量为0.5%时达到峰值;改性后的混凝土耐磨性、抗冻性、干缩性随着纳米矿粉掺量增加而增加,且在掺量为0.5%提升幅度最大;综合考虑各方面力学性能,粉煤灰取代率为25%、纳米矿粉掺量为0.5%,改善效果显著且经济效益高,建议该配合比作为路面混凝土的设计配合比;纳米矿粉可在混凝土颗粒中生成C—S—H凝胶体,逐渐填充混凝土内部孔隙,在孔隙中形成一道阻止裂缝扩展屏障,从而达到改善水泥基复合材料孔隙结构的目的。     

掺和料对水泥-白云石粉胶凝体干缩性能的影响

研究了复掺矿物掺和料对水泥-白云石粉胶凝体系干缩性能的影响。结果表明,水泥-白云石粉胶凝体系的干缩值随白云石粉掺量变化呈现先减小后增大的趋势,在白云石粉掺量为5%时最小。单掺粉煤灰或矿粉以及复掺粉煤灰和矿粉在一定程度上均可减小水泥-白云石粉胶凝材料的干缩值,当粉煤灰和矿粉掺量均为10%时,其改善效果较好。     

粉煤灰在混凝土中的应用

文章分析了通过对原状粉煤灰及粉煤灰混凝土的研究,考察粉煤灰的细度、保水性和粉煤灰掺合量、减水剂对混凝土产生的影响。研究发现,粉煤灰对混凝土有减水作用,可降低混凝土的水化热和干缩率,增大混凝土抗压强度性能等优点。     

粉煤灰掺量对煤矸石骨料混凝土性能影响研究

为探讨粉煤灰作为矿物掺合料对煤矸石骨料混凝土性能的影响,在制备煤矸石骨料混凝土试件时,掺入0%、15%、25%、35%、50%的粉煤灰来取代等量的水泥,进行抗压强度、碳化性能及干燥收缩性能试验研究。结果表明,煤矸石混凝土的抗压强度随粉煤灰掺量的增加而有所降低,且均低于未掺粉煤灰时的混凝土抗压强度,但当掺量为15%时,煤矸石混凝土的90 d抗压强度超过同龄期未掺粉煤灰时的混凝土强度;当粉煤灰掺量不超过35%时,对煤矸石混凝土的碳化性能影响不大,粉煤灰掺量达到50%时,煤矸石混凝土的抗碳化能力降低明显;随粉煤灰掺量的增加,煤矸石骨料混凝土的干燥收缩性能得到改善,50%粉煤灰掺量时干燥收缩率最小。试验表明,适量掺入粉煤灰能改善煤矸石骨料混凝土的后期强度及干燥收缩性能,且对碳化性能影响不大,这为煤矸石骨料混凝土掺粉煤灰的应用提供了试验依据。     

聚丙烯纤维对煤矸石混合料性能影响研究

在水泥粉煤灰稳定煤矸石混合料中掺加聚丙烯纤维改善其性能,在室内进行了混合料无侧限抗压强度、间接抗拉强度、抗弯拉强度及干缩性能实验,并与未掺入纤维组进行对比分析。结果表明：掺加聚丙烯纤维能够显著提高混合料后期无侧限抗压强度,但持续增加聚丙烯纤维掺量及纤维长度对提高混合料抗压强度的贡献性不大;混合料的间接抗拉强度随着纤维长度的增加呈先增后减趋势,抗弯拉强度随着纤维长度的增加呈半抛物线增长趋势,且在纤维长度一定的情况下,纤维掺量越大,抗拉强度提高效果越明显;聚丙烯纤维的掺入能够降低混合料的干缩系数及干缩应变,且在同一龄期,纤维掺量越大,混合料的干缩性能改善越明显。这为水泥粉煤灰稳定煤矸石混合料应用于路面基层提供了试验依据。     

粉煤灰对煤矿充填膏体性能的影响

为探讨粉煤灰对煤矿充填膏体性能的影响,试验采用坍落度试验和流变试验综合评价膏体流变性,通过干缩变形研究其长期稳定性及对接顶性能的影响,研究了水泥、煤矸石用量及膏体浓度不变的情况下粉煤灰掺量64.2%~69.8%,膏体流变性、泌水率、抗压强度和干缩率的变化情况。结果表明:1随粉煤灰掺量的增加,膏体流变性减弱,黏聚性增强,泌水率减小。2随粉煤灰掺量的增大,不同龄期膏体抗压强度变化不同,3 d强度变化不大,在0.5 MPa左右;7 d强度呈先增后降的趋势,在66.7%掺量时最大达到2.5 MPa;14 d强度于67.8%掺量前在4 MPa上下变化,在68.9%掺量时达到6.9 MPa;28 d强度发展缓慢,与14 d变化趋势相似。7~14 d水化作用显著,强度增长量能达到28 d强度的40%~60%。3膏体的干缩量随粉煤灰用量增加而减小,与龄期近似满足对数关系。且膏体干缩量曲线160 d开始趋于平稳,干缩率不超过0.2%。     

复掺矿物掺合料混凝土碳化试验研究

对复掺矿物掺合料混凝土快速碳化进行了试验研究,考察了水胶比、矿物掺合料掺量、掺合料种类及掺合料之间的比例等因素对混凝土碳化深度的影响,分析了矿物掺合料复掺时对混凝土碳化性能的影响.结果表明:水胶比越大,混凝土碳化深度越大;混凝土碳化深度随着矿物掺合料掺量的增加而增大;单掺粉煤灰、矿渣对混凝土抗碳化性能是没有明显改善;当粉煤灰、矿渣复合使用时,混凝土的抗碳化性能随着粉煤灰掺量的增加、矿渣掺量的减少而降低;当粉煤灰与硅灰复合使用时,混凝土的碳化深度随硅灰掺量的减少、粉煤灰掺量的增加而降低.     

高强粉煤灰混凝土的抗炭化性能研究

为了研究了粉煤灰掺量对混凝土耐久性的影响,进行了试验研究,考察了粉煤灰等量取代水泥对混凝土强度的影响.粉煤灰对混凝土炭化性能的影响以及粉煤灰对混凝土碱度的影响.研究结果表明:掺入粉煤灰和高效减水剂配制的高性能混凝土,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的碱度降低;在50%掺量范围内,混凝土的最低pH值为11.7,钢筋不发生锈蚀,高强粉煤灰混凝土在标准条件下炭化28 d后的炭化深度为0.     

煅烧煤矸石混凝土徐变性能正交试验研究

为研究不同煅烧温度、煤矸石质量取代、粉煤灰质量取代、水灰比的混凝土抗徐变性能,开展了4因素3水平的正交试验,对不同条件的混凝土试件开展为期120 d的干缩和徐变研究。结果表明:基础养护28 d抗压强度受水灰比和煤矸石质量取代影响较大;干缩变形从基础养护28 d后算起第70 d为分界线,分为快速干缩和稳定干缩两阶段,受煅烧温度和水灰比影响较大;适当的粉煤灰质量取代和煅烧温度可抑制干缩;持荷120 d,徐变变形整体增大,大致可分为快速、慢速、平缓3个阶段,受煤矸石质量取代和煅烧温度影响较大,徐变变形和时间有较高的相关性;适当的粉煤灰质量取代和煅烧温度可致密空隙,降低水化热反应,抑制干缩变形和徐变变形。     

纳米颗粒对井壁混凝土耐久性能的影响

为了改善矿山井壁混凝土的耐久性能,利用2种纳米颗粒作为外掺材料制备混凝土试件,并开展强度、耐磨性和干缩性试验。结果表明,纳米材料在提高井壁混凝土抗压和抗弯强度的同时,也改善了耐磨性能和干缩性能;双掺NS和NC颗粒的含量为3%和2%的水工混凝土具有最优的耐冲磨性能,耐磨测试的磨损量仅为0.64 kg/m^2,比参照组磨损量降低了85%;与普通水泥砂浆相比,双掺2%NS和3%NC的水泥砂浆干缩率提高了128%,此配比为改性的最优组合;从改性前后的混凝土微观形貌发现纳米颗粒的填充效应和火山灰反应是混凝土耐磨性能提升的主要原因,黏结作用和表面反应是干缩性能提高的主要原因。     

大掺量粉煤灰高性能混凝土性能研究

通过选用当地原材料来配置大掺量粉煤灰高性能混凝土的研究表明,粉煤灰掺量在40%范围内,在混凝土原材料品质优良稳定的前提下,生产出的混凝土的工作性能、强度、收缩、耐久性等均可达到高性能混凝土的要求,该结论为大掺量粉煤灰高性能混凝土在河北省的应用打下了基础。     

影响大掺量粉煤灰混凝土性能的因素分析

利用邯郸当地粉煤灰及当地产材料配制大掺量粉煤灰混凝土,通过正交试验,挑选合理的配合条件,找出影响大掺量粉煤灰混凝土的主要因素。结果表明,粉煤灰掺量和水胶比是影响大掺量粉煤灰混凝土的主要因素。     

玄武岩纤维树脂混凝土阻尼特性研究

为研究各因素对玄武岩纤维树脂混凝土阻尼的影响,采用正交试验方法研究了玄武岩纤维树脂混凝土阻尼特性随各因素用量的变化关系。实验表明:各因素对材料阻尼特性影响的显著程度由大到小依次为:树脂用量、玄武岩纤维用量、骨料用量及粉煤灰用量。综合考虑材料的阻尼及强度特性确定最优组分用量为:骨料用量79%、粉煤灰用量9.5%、树脂用量7%、玄武岩纤维用量0.4%,其阻尼比为5.155%,抗压强度为118.7 MPa。     

某钒钛磁铁矿尾矿微粉对自密实混凝土性能的影响

为了拓展某钒钛磁铁矿尾矿的应用领域，选用该钒钛磁铁矿尾矿微粉等体积替代粉煤灰制备C₃₀、C₃₅自密实混凝土，研究了其对混凝土工作性能、力学性能、体积稳定性、水化热的影响。结果表明：钒钛磁铁矿尾矿微粉等体积替代粉煤灰，V漏时间减少，扩展度提高，T500用时和J环差值均减少，施工性能得到改善；尾矿微粉混凝土早期强度高于使用粉煤灰配制的混凝土，28 d的混凝土抗压强度达到设计要求，56 d的混凝土体积收缩率都在可控范围内，尾矿微粉胶凝体系7 d累积水化热较粉煤灰胶凝体系略低。     

聚合物改性煤矸石粉煤灰混凝土性能研究

为探讨聚合物对大掺量煤矸石粉煤灰混凝土性能的影响,制备不同掺量苯乙烯、191#UP和196#UP 3种聚合物改性大掺量煤矸石粉煤灰混凝土试件,进行抗压强度、抗折强度、碳化性能试验研究。结果表明,3种聚合物的加入均提升了混凝土试件抗压强度,且应控制掺加191#UP和196#UP的量在10%左右;掺加3种聚合物的混凝土试件抗折强度都有明显提高,折压比也呈增长趋势,测得掺191#UP和196#UP混凝土的韧性比掺苯乙烯的性能优越;混凝土试件的碳化深度随着聚合物掺量的增加而逐渐减小,说明聚合物可以改善混凝土的碳化性能,并且随着聚合物的增加,改善效果越明显。试验表明,适量掺入聚合物可以改善大掺量煤矸石粉煤灰混凝土的抗压强度、抗折强度及碳化性能,这为聚合物改性大掺量煤矸石粉煤灰混凝土性能的应用提供了试验依据。     

某钒钛磁铁矿尾矿微粉对自密实混凝土性能的影响

为了拓展某钒钛磁铁矿尾矿的应用领域,选用该钒钛磁铁矿尾矿微粉等体积替代粉煤灰制备C₃₀、C₃₅自密实混凝土,研究了其对混凝土工作性能、力学性能、体积稳定性、水化热的影响。结果表明：钒钛磁铁矿尾矿微粉等体积替代粉煤灰,V漏时间减少,扩展度提高,T500用时和J环差值均减少,施工性能得到改善;尾矿微粉混凝土早期强度高于使用粉煤灰配制的混凝土,28 d的混凝土抗压强度达到设计要求,56 d的混凝土体积收缩率都在可控范围内,尾矿微粉胶凝体系7 d累积水化热较粉煤灰胶凝体系略低。     

利用粉煤灰级配提高混凝土力学性能

研究了Ⅲ级粉煤灰及3种不同细度的磨细灰的掺量对混凝土拌合物力学性能的影响,结果表明:磨细粉煤灰中的亚微米颗粒越多,早期活性越高;但粉煤灰的过度细化会造成坍落度大幅度下降.SEM形貌分析表明,在28 d时,Ⅲ级粉煤灰的玻璃微珠并未发生水化反应.利用Andreasen方程探索了不同细度粉煤灰之间级配的协同作用效应,证明了Ⅲ级粉煤灰的微集料效应对混凝土强度起主要贡献.在考虑实际生产和应用中的制约因素情况下,对粉煤灰掺量为50%的混凝土进行4阶混料设计,导出了以坍落度、28 d抗压强度为函数的回归方程.     

大掺量高强粉煤灰混凝土的研究

本文介绍以４０％粉煤灰等量替代硅酸盐水泥配制高强粉煤灰混凝土的结果,并研究了水泥质量与掺量、粉煤灰质量与掺量、减水剂种类与掺量等对粉煤灰混凝土强度的影响,找出了生产８００号粉煤灰混凝土的工艺参数。     

矿山酸性水腐蚀条件下破碎带巷道支护方案优化

为了解决矿山井下破碎段巷道在酸性水腐蚀条件下的支护失效问题,通过分析井下酸性水形成过程,并对典型区域的酸性水成分进行检测,分析了酸性水对巷道支护的破坏机理。通过查阅相关文献,提出在混凝土中添加适量粉煤灰以提高混凝土的抗腐蚀能力。通过开展不同粉煤灰添加量混凝土试件在干湿循环酸性腐蚀条件下养护28d后的强度试验,最终确定粉煤灰添加量为20%时混凝土抗腐蚀能力最佳。通过对巷道的应力分布进行分析,提出了酸性水腐蚀条件下巷道支护的优化方案,新方案比旧方案支护总成本降低约348元/m,降低比例27.8%,产生了较高的经济效益。