掺矿渣的高强混凝土早龄期拉伸徐变试验研究

对含活性矿物掺合料高强混凝土早龄期拉伸徐变特性的研究,能够为服役期高强混凝土的高精度应力解析及开裂预测提供重要参数.以0.3水胶比、50%矿渣掺量的高强混凝土为对象,利用本研究团队自行设计的早龄期拉伸基本徐变试验装置,对在不同加载应力强度比(0.2,0.3,0.4)和不同加载龄期(1,2,3,5,7d)情况下的混凝土早龄期拉伸徐变进行了试验研究.结果表明:2d及之后的加载龄期下不同应力强度比的比徐变经时变化曲线基本重合,比徐变表现出较明显的线性特征.加载龄期对于徐变的影响在3d之前加载时特别明显,7d及之后加载龄期对徐变基本无影响.     

高钛重矿渣砂对混凝土自收缩与徐变影响及其机理研究

系统研究了高钛重矿渣砂对C30~C65混凝土自收缩、徐变变形行为的影响。结果表明,相同龄期,高钛重矿渣砂混凝土自收缩、徐变系数均小于相同强度等级的普通河砂混凝土。探讨了高钛重矿渣砂对混凝土自收缩和徐变的影响机理:高钛重矿渣砂特殊多孔结构的"蓄水-释水"功能,提高了混凝土内部相对湿度,减小了混凝土自收缩;胶凝材料水化产物在高钛重矿渣砂孔结构中的"销钉效应"及粉尘产生的"微集料效应",提高了集料与基体结合力,大大提升了集料抑制混凝土徐变变形的作用,降低了混凝土徐变变形。     

矿渣粉细度分类与优化

利用弱化缓冲算子和曲线拟合的方法研究了矿渣粉比表面积和掺量对掺矿渣粉水泥强度的影响.结果表明:按矿渣粉细度和掺量对水泥强度的影响规律可以把矿渣粉分成3类:粗矿渣粉(比表面积400 m2/kg)、细矿渣粉(比表面积为450~550 m2/kg)和超细矿渣粉(比表面积600 m2/kg).掺这3类矿渣粉水泥各龄期的抗压强度随着矿渣粉掺量增加分别呈现逐渐减小、基本不变和持续提高三种截然不同的趋势.通过对比矿渣粉磨时间和矿渣粉水泥强度比得出矿渣粉比表面积最佳范围是450~500 m2/kg.     

高活性矿渣粉对矿渣水泥性能的效应

质量系数大于1.8的优质粒化高炉矿渣粉磨制成高活性矿渣粉,对矿渣水泥的早期强度有独特的作用.掺入550—650 m2.k-g 1比表面积细矿渣粉,水泥的3 d抗折强度保持与硅酸盐水泥等值,7 d抗折强度比硅酸水泥高并随矿粉掺量增加而提高;3 d抗压强度略低于硅酸盐水泥,但是7 d抗压强度接近硅酸盐水泥.配制矿渣粉后水泥的28 d强度呈现出不同的特征:抗折强度明显高于硅酸盐水泥;抗压强度接近或略低于硅酸盐水泥,提高矿粉的细度或改变掺量对抗压强度作用不大.矿渣粉掺量低于50%时,水泥初、终凝时间比硅酸盐水泥略微延长.矿渣水泥的标准稠度用水量一般是随矿粉掺量增加而增加.     

兰新铁路第二双线混凝土矿物掺合料掺量优化试验研究

通过对不同混凝土的坍落度、坍落扩展度、不同龄期强度和电通量等指标的测定,研究了粉煤灰和磨细矿渣粉的掺量对兰新铁路第二双线新疆段混凝土的工作性、强度和耐久性的影响.研究结果表明:粉煤灰的掺入可提高混凝土的流动性,抑制水泥早期水化反应速度,而磨细矿渣粉的掺入可提高混凝土的粘聚性和保水性,对流动性不利;两者均能有效降低混凝土电通量.粉煤灰和磨细矿渣粉按适当比例复合掺入对混凝土性能的改善具有更好的效果,对于C30混凝土,粉煤灰掺量为15%,磨细矿渣粉掺量为15%,对于C40混凝土,粉煤灰掺量为15%,磨细矿渣粉掺量为20%,对于C50混凝土,粉煤灰掺量为10%,磨细矿渣粉掺量为30%时,混凝土的工作性、强度和耐久性最好.     

工业废渣对混凝土性能的影响

用粉煤灰、矿渣粉和钢渣粉作为掺合料,替代水泥25%制备C20、C30、C40混凝土,检测了混凝土试样的和易性和抗压强度,结果表明3种掺合料对混凝土和易性均有不同程度的改善,与基准混凝土相比,掺加掺合料的混凝土早期强度有所降低,后期强度增长较快,其中掺钢渣粉混凝土的后期强度增长最快。     

转炉钢渣对矿渣-硅酸盐水泥混合胶砂的收缩补偿效应

大掺量矿渣混凝土比硅酸盐水泥混凝土表现出更大的收缩,影响混凝土的耐久性.研究了转炉钢渣粉对矿渣粉-硅酸盐水泥混合胶砂硬化体收缩特性的影响.研究表明:转炉钢渣粉部分替代矿渣粉,可显著降低矿渣粉-水泥混合胶砂的收缩.钢矿复合掺合料中钢渣的掺量越高,掺合料对硅酸盐水泥的替代比例越高,收缩补偿效果愈好.当掺合料对水泥的替代比例为70%、掺合料中钢渣粉(比表面积576 m2/kg)掺量分别为20%和40%时,所制备胶砂的4 d和80 d干缩值比矿渣粉(比表面积565 m2.kg-1)-硅酸盐水泥混合胶砂分别降低18.9%,12.8%和36.5%,33.4%.     

配筋超高强混凝土柱徐变试验研究

对6个混凝土强度等级为C80~C120的配筋超高强混凝土柱进行了徐变试验,比较了不同强度混凝土的徐变特性。根据混凝土变形计算公式以及混凝土与钢筋之间的力平衡条件与变形协调条件,推导出钢筋对混凝土徐变系数的影响系数计算公式。对常用的4种徐变模型进行了比较分析,基于ACI 209R(1992)模型进行了配筋和强度的修正,得到修正徐变系数预测模型。     

高性能混凝土早期拉伸徐变的实验研究

对早龄期高性能混凝土的拉伸徐变特性把握,能够为高精度的应力解析及开裂预测提供重要参数.以水灰比为0.3的高性能混凝土为研究对象,利用自行设计的早龄期拉伸基本徐变实验装置,探讨了不同加载龄期（0.5,0.75,1,3和7 d）及不同加载初始应力强度比（0.2、0.3和0.4）下的拉伸徐变特性.实验结果表明：龄期0.5,0.75和1 d加载的混凝土表现出较高的徐变能力,并且徐变速度在持荷一段时间后随龄期的推迟而急剧下降.龄期0.5,0.75 d加载的混凝土徐变表现出较大的非线性,并且对同一个加载龄期,加载初始应力强度比越大,比徐变越大,并且加载初期的徐变速度越快;但加载龄期在1,3,7 d的混凝土徐变仍表现出线性特征.     

多种掺合料复合配置高强高性能混凝土的试验

为了探讨在混凝土中同时掺入粉煤灰、矿渣、硅灰及煤矸石等材料的特性变化及它们之间的作用机理,采用宁夏地区工业废料(煤矸石、粉煤灰、矿渣)、硅粉作为高强高性能混凝土的掺合料,通过混凝土配合比的正交试验,确定了混凝土最优配合比,并制备出工作性能较好,强度达到C60等级的高强高性能混凝土.试验结果表明:复合硅粉、粉煤灰、矿渣和煤矸石掺入混凝土中,一方面改善了混凝土内部孔隙结构、级配,并且不同掺合料产生复合叠加效应,使得混凝土更加密实;另一方面达到废物利用、绿色环保、节约成本的效果.     

矿渣微粉掺量对混凝土力学性能的影响

通过对不同水胶比的矿渣微粉混凝土力学性能进行试验研究,分析了矿渣微粉掺量对混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度以及静力抗压弹性模量的影响.试验结果表明,矿渣微粉掺量对混凝土力学性能影响显著,随着矿渣微粉掺量增加,混凝土7 d强度指标有降低趋势,但90 d强度增长较快,适宜掺量可达30%.     

钢渣与废旧轮胎颗粒混凝土的强度与收缩变形性能

为研究钢渣部分或全部替代天然集料对混凝土基本力学性能和体积变形行为的影响,对使用不同种类集料混凝土的抗压强度、抗折强度、干缩变形和早期塑性开裂进行了试验研究。结果表明:钢渣取代天然集料将使抗折强度稍微降低而抗压强度有一定提高,也将显著改善混凝土的早期塑性开裂行为;废旧轮胎胶粉颗粒取代10%细集料能够显著降低全级配钢渣集料混凝土的膨胀、普通混凝土的干燥收缩,也将使混凝土的强度有所降低;弹性废旧轮胎胶粉颗粒的使用,可以改善钢渣混凝土的体积变形。     

Grey clustering theory to assess the effect of mineral admixtures on the cyclic sulfate resistance of concrete

Concrete specimens made with ordinary portland cement or ordinary portland cement incorporating fly ash with the replacement of 10% or 20%, ground blast furnace slag with the replacement of 15% or 30%, or 15% fly ash and 15% ground blast furnace slag were made and exposed to a cyclic sulfate environment. Concrete properties including relative dynamic elastic modulus, chloride ion diffusion coefficient, compressive strength and flexural strength were measured. Effect of mineral admixtures on the cyclic sulfate resistance of concrete was assessed based on the grey clustering theory. The experimental results indicate that the cyclic sulfate resistance of concrete incorporating ground blast furnace slag belongs to the higher grey grade, which exhibits that it possesses excellent cyclic sulfate resistance. With increasing addition of fly ash, the cyclic sulfate resistance of concrete changes from the medium grey grade to the lower grey grade, which shows that incorporation of fly ash is disadvantageous for the cyclic sulfate resistance of concrete.     

粗合成纤维活性粉末混凝土抗弯韧性试验

为研究不同粗合成纤维用量下活性粉末混凝土的抗弯韧性,采用四点弯曲试验对粗合成纤维用量分别为4．75,9．5,14．25,19 kg ？ m -3的纤维活性粉末混凝土试件进行了研究,同时与不掺入纤维的素活性粉末混凝土进行了对比分析。结果表明：不掺入纤维的素活性粉末混凝土弯拉试件发生脆性破坏,试件一裂即断,未得到荷载-挠度曲线的下降段;而粗合成纤维掺入后能够提高活性粉末混凝土的韧性,使弯拉试件转变为明显的延性破坏,荷载-挠度曲线都可得到稳定的下降段,同时曲线还出现了二次强化现象,有2个峰值;随着粗合成纤维掺量的增加,弯拉试件荷载-挠度曲线的下降段愈加平缓,韧性指数增大;粗合成纤维掺量（体积分数）为1．0％～2．0％时,剩余强度在抗折强度的85％以上,此时粗合成纤维对裂后基体具有较强的阻裂能力,能够大大提高弯拉试件开裂后的韧性。     

粉煤灰、矿粉对高性能混凝土体积稳定性的影响

采用对比的方法，试验研究了粉煤灰、矿粉对C60高性能混凝土的工作性、抗压强度、弹性模量、干缩和受压徐变的影响。结果表明，在粉煤灰、矿粉等量取代部分水泥后，混凝土的工作性改善、28d和60d抗压强度和抗压弹模与基准样相近，而28d以后的干缩明显减小；掺有粉煤灰、矿粉的混凝土随养护龄期的延长、强度的增加，其受压徐变逐渐减小；当粉煤灰掺量(质量分数)从14％增加到25％时，混凝土的徐变增大；对于相同掺量(14％)的粉煤灰、矿粉混凝土，经60d养护后加荷其徐变基本相同。     

Methods for improving volume stability of steel slag as fine aggregate

Suitable methods for enhancing the volume stability of steel slag utilized as fine aggregate were determined. The effects of steam treatment at 100 ℃ and autoclave treatment under 2.0 MPa on the soundness of steel slag sand were investigated by means of powder ratio, linear expansion, compressive and flexural strength. DTA, EDX, XRD and ethylene glycol methods were employed to analyze both the treated slags and susceptible expansion grains. Experimental results indicate that powder ratio, content of free lime and rate of linear expansion can express the improvement in volume stability of different treated methods. Steam treatment process cannot ultimately prevent specimens from cracking and decrease of strength, but mortar made from autoclave treated slag keeps integration subjected to hot water of 80℃ until 28 d and its strength do not show significant decrement. The hydration of over-burn free lime and periclase phase are the main cause for the disintegration or crack of untreated and steam treated steel slag＇s specimens. Autoclave treatment process is more effective than steam treatment process on enhancement of volume stability of steel slag.     

铁尾矿粉对碱矿渣泡沫混凝土力学性能的影响

为了研究铁尾矿粉对碱矿渣泡沫混凝土力学性能的影响,用掺入了铁尾矿粉的碱矿渣泡沫混凝土制成100 mm×100 mm×100 mm的立方体试块,分别将混凝土试块养护3、7、28 d后,测试其抗压强度。结果表明：随着铁尾矿粉碱矿渣泡沫混凝土表观密度的增加,其抗压强度不断增大;当铁尾矿粉的掺量从10%增加到30%时,碱矿渣泡沫混凝土的抗压强度逐渐增大;当铁尾矿粉的掺量从30%增加到50%时,碱矿渣泡沫混凝土的抗压强度逐渐减小,且强度损失较明显,随着铁尾矿粉细度的提高,碱矿渣泡沫混凝土的强度逐渐增大。     

双高混凝土优化配制试验研究

混凝土高性能化是保障混凝土结构质量的基本措施。通过系列试验,优化了双高(高工作性能、高强)混凝土配合比,研究了其基本力学性能,确定了C50~C80混凝土的施工配合比。结果表明:采用P·O 42.5R普通硅酸盐水泥,掺加优质矿粉和高性能聚羧酸减水剂,可配制拌合物工作性能良好的C70、C75和C80混凝土,其基本力学性能满足现行结构设计规范要求。基于试验结果,建议了考虑胶结材料强度和密度、水胶比的双高混凝土立方体抗压强度计算公式,并分别分析了轴心抗压强度、抗压弹性模量、劈裂抗拉强度和抗折强度与立方体抗压强度的关系。     

循环流化床锅炉灰渣对混凝土强度的影响

以利废为目的,进行循环流化床锅炉灰渣对混凝土强度影响的研究.结果表明：单掺循环流化床锅炉炉渣对混凝土强度不利,且间接冷却炉渣对混凝土强度的影响小于直接冷却炉渣;双掺循环流化床锅炉灰渣可使混凝土强度得以改善,且随循环流化床锅炉灰渣掺量的增加,混凝土的强度总体仍呈下降趋势,掺量在25%以内变化的灰渣对混凝土抗折强度的影响明显小于对抗压强度的影响.     

GFRP筋活性粉末混凝土梁正截面抗裂度计算方法

为研究GFRP筋活性粉末混凝土梁抗裂性能,进行8根GFRP筋活性粉末混凝土梁受弯性能试验,获得这类梁的开裂荷载试验值.参照普通钢筋混凝土梁正截面抗裂度计算方法,结合活性粉末混凝土受拉应力-应变关系,建立GFRP筋活性粉末混凝土梁正截面抗裂度计算模型,得到与配筋率成线性关系的截面抵抗矩塑性影响系数的计算公式.将按此公式计算得到的开裂荷载计算值与试验值进行对比,结果表明两者吻合良好.由此得到GFRP筋活性粉末混凝土梁正截面抗裂度计算方法.