多掺矿物掺合料再生混凝土力学性能研究

通过测试再生混凝土坍落度、立方体抗压强度及劈裂抗拉强度,并对再生混凝土微观形貌、矿物组成进行分析,探究矿物掺合料种类及掺量对再生混凝土力学性能的影响。研究结果表明：将粉煤灰分别与矿渣、硅灰、偏高岭土组合使用能够明显改善再生混凝土和易性;单掺矿物掺合料中,偏高岭土能显著提升再生混凝土力学性能,相较于基准组,养护龄期90 d时,抗压强度和劈拉强度分别提升24.0%和11.0%;复掺矿物掺合料中,粉煤灰-偏高岭土对混凝土的劈拉强度提升效果突出,劈拉强度提升14.0%,抗压强度提升6.5%;三掺矿物掺合料中,粉煤灰-硅灰-偏高岭土对再生混凝土的劈拉强度提升较好,劈拉强度提升9.8%,抗压强度提升4.6%;粉煤灰-矿渣-硅灰-偏高岭土四掺再生混凝土力学性能表现良好,抗压强度最高提升18.4%,劈拉强度最高提升15.5%。     

双掺硅灰、粉煤灰轻骨料混凝土试验研究

基于松散体积法配制同时加入硅灰和粉煤灰两种矿物掺合料的轻骨料混凝土,采用正交试验设计,通过改变净水灰比、粉煤灰掺量、砂率、硅灰掺量四个影响因素,浇筑不同配合比的轻骨料混凝土试块,测定其干表观密度、28 d抗压强度和比强度,分析各影响因素对轻骨料混凝土性能的影响.研究结果表明:硅灰能显著提高轻骨料混凝土抗压强度,且硅灰掺量在3％～6％之间较为合理.并配制出了结构用强度等级为LC30～LC45的双掺硅灰、粉煤灰轻骨料混凝土,为双掺硅灰、粉煤灰轻骨料混凝土的应用提供依据.     

矿物料改性再生混凝土基本力学性能试验研究

为了研究矿物掺合料对再生混凝土早期抗压强度的影响,对16组256个粗骨料替代率为50%的双掺矿物料再生混凝土进行试验研究,分析了不同掺量下的粉煤灰和硅粉对再生混凝土早期抗压强度和抗压强度增长速率的影响,研究结果表明:单掺粉煤灰时,各龄期下抗压强度随掺量增加而减小;在粉煤灰和硅粉的掺量均为10%时,对于再生混凝土抗压强度提高较为明显,是普通再生混凝土的1.5倍。各矿物掺量下再生混凝土抗压强度增长速率整体呈先降后增的趋势,但粉煤灰掺量为30%再掺入硅粉掺量分别为15%、20%较其他掺量下的有所区别,在龄期14 d时呈现增长趋势。通过对混掺改性再生混凝土进行研究,为工程实际运用提供借鉴意义。     

掺合料复配对再生骨料混凝土力学性能的影响

在固定胶凝材料用量480 kg/m~3的条件下,通过使用四种矿物掺合料(矿粉、粉煤灰、超细矿粉和硅灰)取代水泥并进行单掺或者复配,研究其对再生骨料混凝土工作性能和力学性能的影响。通过试验发现,对于再生骨料混凝土来说,矿物掺合料复配技术制备混凝土的工作性能和力学性能整体优于矿物掺合料单掺技术,其中使用大掺量矿粉与超细矿粉复配,即能获得较好的工作性能,同时也能得到优秀的力学性能,是再生骨料混凝土制备的优选方法。     

自密实轻骨料混凝土的配合比设计研究

选用普通硅酸盐水泥、陶粒、河砂、粉煤灰、硅灰等原材料,采用绝对体积法,研究了水胶比、轻骨料体积掺量、矿物掺合料用量对自密实轻骨料混凝土性能的影响,确定了SCLC40、SCLC50强度等级的自密实轻骨料混凝土配合比。结果表明:当轻骨料体积掺量为42%、Ⅰ级粉煤灰掺量为20%、硅灰掺量为10%(SCLC50)时,SCLC的自密实性能和表观密度最佳。     

矿物掺合料对粉煤灰陶粒混凝土抗压强度的影响

利用磨细粉煤灰、磨细矿渣和硅灰作为矿物掺合料,研究了各种矿物掺合料对粉煤灰陶粒混凝土抗压强度的影响。结果表明:单掺矿物掺合料的粉煤灰陶粒混凝土的28d抗压强度顺序是:硅灰矿渣粉煤灰;复掺矿物掺合料的粉煤灰陶粒混凝土的28d抗压强度顺序是:硅灰+矿渣硅灰+粉煤灰矿渣+粉煤灰。在此基础上,着重分析了各种矿物掺合料对粉煤灰陶粒混凝土抗压强度的影响机理和粉煤灰陶粒混凝土棱柱体抗压强度和立方体抗压强度的关系。     

大掺量矿物掺合料再生混凝土力学性能和抗碳化性能的试验研究

设计了再生粗骨料取代率为30%、50%,粉煤灰和矿渣微粉按1:1复掺且掺量为30%、50%的一组再生混凝土,以及一组普通混凝土。以矿物掺合料掺量、再生粗骨料取代率为影响因素,开展大掺量矿物掺合料再生混凝土抗压强度和抗碳化性能的试验研究。结果表明,采用粉煤灰和矿粉复掺技术,较高质量的再生粗骨料、骨料级配良好的条件下,取代率为30%时,再生混凝土的强度均超过了不加矿物掺合料的普通混凝土,取代率增至50%时,强度最低仍可达到55.1MPa。所有配合比再生混凝土28d碳化深度均未超过3.0mm,可不必担心碳化问题。分析了矿物掺合料对再生混凝土强度和抗碳化性能的影响机理。     

再生粗骨料和掺合料对再生混凝土抗冲磨性能的影响

采用水下钢球法研究了不同再生粗骨料取代率对再生混凝土抗冲磨性能的影响,并且以再生粗骨料取代率为100%的再生混凝土作为基准混凝土,分别研究单掺粉煤灰、单掺硅灰以及粉煤灰与硅灰复掺对再生混凝土抗冲磨性能的影响。结果表明,随着再生粗骨料取代率的增加,再生混凝土的抗冲磨性能显著降低;粉煤灰的掺入降低了再生混凝土的抗冲磨性能;硅灰能够明显地提高再生混凝土的抗冲磨性能;粉煤灰和硅灰不同的复掺比例对再生混凝土的抗冲磨性能影响不同,复掺硅灰5%+粉煤灰15%再生混凝土的抗冲磨性能优于基准混凝土。     

不同改性下再生混凝土抗压性能的试验研究

提出了再生混凝土改性方案,通过掺加粉煤灰、硅灰、钢纤维、聚丙烯纤维等矿物掺合料,提高再生混凝土抗压强度;进行了普通混凝土、再生混凝土、改性再生混凝土立方体抗压强度试验;分析了粉煤灰、硅灰、钢纤维、聚丙烯纤维等矿物掺合料对再生混凝土抗压强度的影响;给出了各类矿物掺合料对再生混凝土强度的影响规律。     

矿物添加剂对混凝土力学性能的影响

对掺加矿渣、粉煤灰、硅灰等矿物掺合料混凝土力学性能进行了研究。结果表明,单掺矿渣与硅灰能提高混凝土的保水性、黏聚性,但对于拌合物流动性的提高要比单掺粉煤灰的差。随着掺量的增加,单掺粉煤灰或矿渣的混凝土强度降低,单掺粉煤灰早期强度下降较大。双掺粉煤灰、矿渣混凝土,混凝土强度随着矿渣掺量的增加而降低;矿渣、粉煤灰掺量分别为30.5%、20.5%时,混凝土91 d的抗压强度要比基准混凝土的抗压强度高。在掺合料总量不小于61%时,AB组混凝土28、91 d的抗折强度和基准混凝土强度比较接近。其91 d强度甚至超过了基准混凝土。双掺粉煤灰、硅灰混凝土,当粉煤灰掺量不变时,单掺硅灰对提高混凝土强度比较显著。对于粉煤灰、矿渣、硅灰三掺的混凝土,与同等掺量的双掺组AB和AC相比,该组混凝土具有较高的抗压强度。