低微水泥混凝土温度与自生体积变形原型观测

本文整理汇总了安康水电站大坝12与13两个坝段高程271.0m至280.0m低热微膨胀水泥混凝土的温度与自生体积变形观测成果,论述了该种水泥混凝土具有早期膨胀量较大及显著的低热性能.     

纳米粒子和PVA纤维增强水泥基复合材料抗碳化性能研究

为研究纳米粒子掺量和种类、PVA纤维掺量对水泥基复合材料抗碳化性能的影响,通过碳化试验测得各组水泥基复合材料碳化试件的碳化深度。纳米粒子的质量掺量分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%,纳米粒子种类为纳米SiO_2和纳米CaCO_3,PVA纤维的体积掺量分别为0.3%、0.6%、0.9%、1.2%。研究结果表明,纳米SiO_2可以显著提高PVA纤维增强水泥基复合材料抗碳化性能,且在纳米SiO_2掺量低于2.5%时,抗碳化性能随着纳米SiO_2掺量的增加不断增强;PVA纤维可明显提高纳米水泥基复合材料的抗碳化性能,当纤维体积掺量不大于1.2%时,纤维体积掺量较大的纳米水泥基复合材料具有较高的抗碳化性能;纳米CaCO_3与纳米SiO_2均能提高水泥基复合材料的抗碳化性能,纳米SiO_2的提高效果略优于纳米CaCO_3。研究结果为纳米粒子和PVA纤维在水泥基复合材料中的应用提供指导。     

粗水泥改善碾压混凝土抗裂性试验研究

为改善碾压混凝土(RCC)的抗裂性,结合西部某工程RCC重力坝抗裂问题,从材料角度探讨粗水泥改善RCC抗裂性的可行性。采用同种水泥熟料分别磨制4种细度的PⅠ42.5水泥,按照C18015三级配RCC设计要求,配制4组RCC,研究水泥细度对RCC力学性能、变形性能、热学性能的影响,并采用抗裂指标K研究水泥细度对RCC综合抗裂能力的影响。结果表明,粗水泥配制的RCC性能可达设计指标要求,且与细水泥的发展水平相当;粗水泥可改善RCC抗裂性(尤其是早期);水泥细度与抗裂指标K呈负线性相关,即在满足RCC设计性能要求前提下,水泥越粗,其RCC综合抗裂能力越强;采用粗水泥配制低热高抗裂RCC是一项技术经济良好的有效措施。     

掺人工砂对磷酸钾镁水泥砂浆性能的影响

磷酸钾镁水泥(MKPC)是一种基于酸碱反应而凝结硬化的新型胶凝材料,掺人工砂可改变其砂浆强度、表观特征和体积稳定性。利用不同人工砂掺量砂浆强度试验,研究了人工砂掺量对MKPC砂浆抗折性能和抗压性能的影响;运用X射线衍射物相分析方法(XRD)与电镜扫描方法(SEM)分析了MKPC砂浆表面的微观特征;利用对比试验分析了人工砂对MKPC砂浆体积稳定性影响。结果表明,人工砂掺量为50%的MKPC砂浆硬化体抗折强度、抗压强度最高;结构致密、界面结构完善;表现出微膨胀性,最大膨胀率为普通砂浆最大收缩率的1/6,体积稳定性良好。     

超低水泥铁沟浇注料的研究及工业化应用

高炉用Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料的高温性能主要与水泥的加入量有关,为了探明水泥与Al2O3-SiC-C铁沟浇注料性能的相关性及如何提高Al2O3-SiC-C铁沟浇注料的高温使用性能,对水泥加入量对材料性能的影响。本文以电熔棕刚玉颗粒、碳化硅颗粒与细粉、硅微粉、α-Al2O3微粉、白刚玉微粉、Secar71水泥、Si粉、球沥青为主要原料,分别加入质量分数为0、0.4%、0.6%、1%、1.5%的水泥等量替代白刚玉微粉,外加质量分数为4.5%的水搅拌均匀,振动浇注成型,研究了水泥加入量对浇注料经各温度热处理后常温物理性能及高温抗折强度的影响。结果表明:随着水泥加入量的增加,试样110℃烘干24 h后的体积密度及抗折耐压强度逐渐增大,1 500℃保温3h后的体积密度及强度逐渐降低。其原因分析水泥的增加会形成更多的钙长石、钙黄长石等低共熔相,水泥加入少,高温下低共熔相形成少,形成较多莫来石晶相,对高温性能有利,但水化产物少,常温性能要求得不到保障。加入水泥质量分数为0.6%时,浇注料的综合性能最好。根据试验实研究结果,添加0.6%水泥的铁沟浇注料在铁沟应用中取得了较好的效果。     

PVA纤维对纳米水泥基复合材料单轴拉伸性能的影响

为研究PVA纤维掺量对掺纳米SiO_2水泥基复合材料抗拉性能的影响,通过单轴拉伸试验测得了试件的极限拉伸应变和极限拉伸应力,并得到了试件应力—应变关系曲线。纳米SiO_2的质量掺量为2%,PVA纤维采用五种体积掺量(0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%)。结果表明,PVA纤维的掺加增大了纳米水泥基复合材料单轴拉伸试件的极限拉应变和极限拉应力。当PVA纤维体积掺量不大于1.5%时,随PVA纤维掺量的增大,试件极限拉应变逐渐增大,极限拉应力先增大后减小。当PVA纤维体积掺量分别为1.5%、1.2%时,试件极限拉应变和极限拉应力分别达到最大值;PVA纤维水泥基复合材料中掺加2%纳米SiO_2后,整体上提高了试件的极限拉应力,但试件极限拉应变变化不明显,纳米SiO_2使PVA纤维增强水泥基复合材料的抗拉伸性能得到了进一步提高。研究成果可为工程应用提供指导。     

纳米ZrO2对水泥基材料性能的改性作用

为了研究纳米ZrO_2对水泥基材料抗压强度、孔隙率和渗透性能的改性作用,以30nm ZrO_2为研究对象,研究纳米ZrO_2掺量(1%、2%、4%、8%)对水泥基材料性能的影响,并分析其作用机制。试验结果表明,纳米ZrO_2掺量为1%、2%、4%、8%时,水泥基材料的化学收缩约为对照组的87.7%、98.4%、117.1%、117.6%;抗压强度约提高了53%～135%;孔隙率和渗透系数分别降低5.4%～19.9%、7.9%～17.3%。综合分析发现,纳米ZrO_2的作用机制主要是填充效应和晶核作用,即通过填充作用,降低了孔隙率达到提高抗压强度和降低渗透性能的目的;同时通过晶核作用加速了水泥的水化。     

乌东德大坝低热水泥混凝土温控防裂效果研究

鉴于目前国内高混凝土坝尚无全坝应用低热水泥的先例,结合混凝土性能特点,研究了乌东德大坝中热、低热水泥混凝土的温度控制标准、最高温度控制措施及大坝抗裂安全系数,并采用有限单元法仿真计算了典型坝段施工期温度场和温度应力场。结果表明,大坝在采用低热水泥混凝土后,最高温度明显降低,富裕度增大,同时抗裂安全系数可提高至2.0以上。结果为乌东德拱坝全面采用低热水泥混凝土提供了参考依据。     

混掺粉土与水泥改良风积沙堤坝性能试验研究

风积沙堤坝结构在地震荷载作用下易发生液化破坏。为有效提高堤坝抗震性,开展了掺入适量水泥与粉土改良筑堤风积沙的相关性能试验,并仿真分析了边坡抗震稳定性。研究表明,单掺5%水泥可有效提高风积沙最大干密度、粘聚力,但保证压实度时难以充分发挥水泥粘结作用,且风积沙颗粒表面光滑,胶凝-沙粒联结体形成骨架对内摩擦角影响相对较小;单掺5%水泥基础上掺入粉土可进一步提高风积沙最大干密度,且粉土掺量为10%时风积沙改良效果最好,边坡抗震稳定安全系数最大;掺粉土至15%～20%时内摩擦角提高,但粘聚力下降。说明适量粉土掺入后颗粒吸水性增强,改善了水泥胶凝和沙土粘结性能,而过量粉土掺入,粉土吸附水分超量进而制约了水泥水化联结效应,导致混合土体粘聚力下降;基于5%水泥掺量下的粉土掺量不超过15%,可显著改善整体级配、降低孔隙比、增大风积沙内摩擦角。     

水泥固化污染土强度与变形特性分析

水泥固化常用于污染场地的治理,然而对于不同类型的污染物质,其相应的固化体物理力学性质亦不同。基于锌离子污染土样,通过室内试验分析了不同水泥掺量、不同重金属离子浓度条件下水泥固化污染土样强度及压缩特性。试验结果表明,水泥固化土的强度及压缩特性随龄期增加而不断增强,固化体的强度在前期提高较快,到后期增长较为缓慢;重金属离子浓度对水泥水化具有显著的抑制作用,为了保证重金属污染土的固化效果,水泥掺量至少应达到7.5%;固化体内摩擦角在养护期前期（7 d）有所增加,但在后期出现明显的下降趋势,其机理并无一个较为明确统一的理论。     

低水胶比大掺量多元复合胶凝体系水化特性研究

为了研究低水胶比条件下多元复合胶凝材料的水化反应规律及影响因素,设置梯度结构低水胶比,采用等温量热法、化学结合水量法,分别研究水胶比和矿物掺合料掺量对水泥-矿渣-粉煤灰三元复合胶凝体系水化放热、水化程度的影响。结果表明,与较高水胶比体系不同,水胶比为0.20～0.30时,降低水胶比均会增大样品的最大放热速率;水胶比为0.25、0.30时,复掺矿渣-粉煤灰会延长加速期持续时间,复掺40%时加速期持续时间最长,且体系第二放热峰出现的时间也有所延迟,但进一步降低水胶比至0.20,复掺矿渣-粉煤灰则会使第二放热峰出现时间略有提前,加速期持续时间随复掺量的增加而缩短;水胶比为0.20、0.30时,复掺掺量为30%的复合体系反应程度最大,水胶比为0.25时,复掺掺量为40%的复合体系反应程度最大,且低水胶比条件下硬化浆体的反应程度与水胶比几乎呈线性关系。     

微粉对低水泥耐火浇注料性能的影响

以高铝矾土熟料为主要试验原料,研究了硅微粉和-Al2O3微粉对低水泥浇注料体积密度、显气孔率、抗折强度和耐压强度等性能的影响,并确定了两种微粉在低水泥浇注料中的最佳掺量。     

水工混凝土热学性能试验初探

在水工混凝土施工中,由于坝体断面很大,混凝土的导热性较差,积蓄在坝体内部的热量不易散发;而坝体边界部位因与大气或水接触,热量则较易散失.因此在坝体内将产生不均匀的温度分布.在大体积混凝土中,混凝土温度变化对温度应力有很大的影响,是引起结构不均匀变形和开裂的主要因素.故研究温度变化的规律和控制温度的措施,是坝工设计的重要课题之一.为了计算坝体温度的变化,分析坝体温度应力变化过程和分布规律,就必须掌握大坝混凝土的热学性能.混凝土热学性能主要是指混凝土产生和散失热量的各种性能,包括混凝土的导温系数、导热系数、比热、线膨胀系数、水泥水化热及绝热温升等性质.     

玄武岩粉与玄武岩纤维复掺增强混凝土性能及作用机理

为分析玄武岩粉(BP)与玄武岩纤维(BF)复掺对混凝土的增强效果,通过力学与抗冻性能试验研究了玄武岩粉与玄武岩纤维复掺对混凝土性能的影响,利用二值化处理试样切片图形分析了其内部气孔结构分形特征,将BF浸泡于模拟混凝土孔隙溶液并借助SEM观察试样微观形貌性状,探讨了复掺作用机理。研究表明,单掺BF因裹挟外源性气泡,劣化了混凝土内气孔结构,且BF在碱性水泥基中会发生腐蚀,致使BF与水泥基界面粘结弱化,BF增韧效果得不到充分发挥;掺入BP有助改善混凝土内部气孔结构,尤其复掺BP与BF中效果更明显;BP减轻BF腐蚀程度,增强了BF与水泥基界面粘结性能,可增强混凝土力学及抗冻性能。     

填料中水泥用量对天然砾石骨料与沥青胶浆的粘附性影响

采用天然砾石骨料和石灰石粉填料配置心墙沥青混凝土时,存在粘附性与水稳定性不足的问题,考虑将水泥与石灰石粉混合,根据填料中水泥和石灰石粉的比例不同配置7种沥青胶浆,分别研究了其针入度、软化点和拉伸强度变化规律,再用光电比色法测得不同沥青胶浆裹附天然砾石骨料后沥青膜的剥落率,研究填料中水泥用量对沥青胶浆各项性能的影响。结果表明,水泥可提高沥青胶浆的粘度和适应变形能力,随着水泥用量的增加,沥青胶浆针入度先下降后上升,而软化点先升高后降低,拉伸强度和延度则一直上升;水泥可有效改善沥青胶浆与天然砾石骨料的粘附性,水泥用量越多,天然砾石骨料表面沥青胶浆膜剥落率越小;水泥用量仅需2%～4%,天然砾石骨料与沥青胶浆的粘附性就可达到碱性骨料的水平。     

CFB锅炉炉内脱硫灰渣的特性及其作水泥掺合料的实验研究

实验分析了燃烧福建无烟煤CFB锅炉炉内脱硫前后灰渣的物理与化学性质,并对脱硫后灰、渣、硅酸盐水泥依不同配比所制取的水泥掺合料的标准稠度用水量、安定性、初凝与终凝时间、抗压、抗折强度等性质进行了测试.并对结果进行分析.     

纳米Fe2O3和纳米Fe3O4水泥基材料的力学性能与作用机理

为研究纳米Fe_2O_3和纳米Fe_3O_4对水泥基材料的改性作用,通过物理试验分析纳米Fe_2O_3和纳米Fe_3O_4对低水胶比水泥基材料力学性能、耐久性及渗透性的影响,并分析其作用机制。结果表明,0.5%～4.0%纳米Fe_3O_4和纳米Fe_2O_3能降低低水胶比水泥基材料的扩展度和坍落度,分别降低了1.38%～9.66%/3.45%～16.55%和2.33%～18.60%/4.65%～37.21%,纳米Fe_2O_3对水泥基材料扩展度和坍落度的影响是纳米Fe_3O_4的1.7～2.5、1.8～2.0倍。0.5%～4.0%纳米Fe_2O_3和Fe_3O_4能提高水泥基材料的抗折/抗压强度和渗透性能,掺量分别以0.5%和1.0%为宜,但纳米Fe_2O_3对水泥基材料抗折/抗压强度和渗透性能的改性作用优于纳米Fe_3O_4。综合来看,由于纳米材料具有比表面积大和吸附性强等特点,既能改善水泥基材料的流动性,还能细化水泥基材料孔结构和促进水泥水化的作用。因此,纳米Fe_2O_3和纳米Fe_3O_4能在一定程度上改善低水胶比水泥基材料的力学性能和耐久性。     

midas Civil在某大体积混凝土工程养护中的运用

针对大体积混凝土工程养护过程中存在的养护时间长且长期占用保温材料导致材料周转效率低的问题,为提高工程建设的经济性,借助midas Civil对某工程的大体积混凝土底板进行水化热分析,根据运算得出的温度场结果,在满足温控指标的前提下,缩短养护时长,节约施工成本。应用效果表明,针对类似于42m×29m×1.5m(长×宽×厚)的底板结构而言,水化热分析可有效指导大体积混凝土工程的养护。研究成果可为类似工程提供参考。     

复掺磷渣粉与石灰石粉完全替代粉煤灰对外掺MgO碾压混凝土性能的影响

针对部分水利水电工程很难采购到粉煤灰或粉煤灰落地价格过高的问题,以复掺磷渣粉与石灰石粉完全取代粉煤灰配制的外掺氧化镁(Mg O)碾压混凝土为例,采用力学试验、变形观测、压汞测试、扫描电镜观察等手段,研究复掺磷渣粉与石灰石粉对外掺Mg O碾压混凝土的力学性能、自生体积变形性能、微观性能的影响。结果表明,与单纯使用粉煤灰作为掺合料配制的外掺Mg O碾压混凝土相比,采用复掺磷渣粉与石灰石粉完全替代粉煤灰配制的外掺Mg O碾压混凝土的工作性、抗渗性和抗冻性无明显变化,对自生体积膨胀变形影响不大,但无害孔减少,平均孔径和孔隙率总体增大;随着石灰石粉掺量增大或磷渣粉掺量减少,外掺Mg O碾压混凝土的抗压强度、劈拉强度、极限拉伸值下降;在石灰石粉掺量超过20%后,龄期90d的外掺Mg O碾压混凝土的抗压强度低于常用的坝体混凝土抗压强度的最低值15MPa。     

UHTCC与混凝土粘结抗折性能试验研究

试验研究了超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)与混凝土间的粘结抗折性能,分析了6种粗糙度的粘结面、4种强度等级的混凝土及5种界面处理剂影响因素.试验结果表明,粘结抗折强度随界面粗糙度、混凝土强度的增加而增大,使用粉煤灰硅灰改性水泥净浆和丁苯净浆处理剂能显著提高UHTCC材料与混凝土间的粘结抗折强度.