硅粉掺量对低水胶比混凝土收缩特性及水化产物的影响

低水胶比混凝土(LWCC)因收缩变形较大,限制了其工程应用.硅粉是影响LWCC收缩变形的重要因素.本文系统地研究了不同硅粉掺量对LWCC化学收缩、自生收缩、干缩、抗压强度和水化产物的影响.研究表明,硅粉可减小LWCC化学收缩,掺量越大,则降低幅度越大.硅粉掺量对LWCC自收缩与干缩的影响规律相似,随着硅粉掺量的增大,自收缩或干缩先增大后减小,30％硅粉掺量使得两种收缩出现最大值.此外,硅粉可与水泥水化产物Ca(OH)2发生反应产生更多的承重物质CSH,从而可提高LWCC抗压强度,掺量越大,抗压强度提高幅度越高.     

矿物掺合料对绿色高性能混凝土强度的影响

采用正交试验的方法,研究水胶比、硅灰、粉煤灰和石灰石粉掺量对GHPC(绿色高性能混凝土)强度的影响。研究结果表明,GHPC抗压强度的影响因素次序依次为水胶比、硅灰掺量、粉煤灰掺量及石灰石粉掺量。当水胶比为0.28、硅灰掺量为5%、粉煤灰掺量为20%、石灰石粉掺量为10%时,可配制满足抗压强度在C60~C80且绿色环保的GHPC。     

矿物掺合料混凝土碳化性能试验研究

通过快速碳化试验,综合考虑水胶比、掺合料种类、掺量等因素,对掺合料混凝土碳化规律进行了研究.结果表明:低水胶比是保证掺合料混凝十具有较高抗碳化能力的重要手段之一.掺合料总掺量相同时,掺合料混凝土抗碳化能力从高到低依次为:三掺粉煤灰+矿渣+硅灰,双掺粉煤灰+矿渣,双掺粉煤灰+硅灰,单掺矿渣,单掺粉煤灰,单掺硅灰.合理双掺粉煤灰+矿渣或三掺粉煤灰+矿渣+硅灰,不仅能使混凝土获得满足要求的抗碳化能力,还可以大大提高水泥取代量.     

矿物掺合料对轻集料混凝土性能影响研究

通过将不同掺量粉煤灰、矿渣粉及硅灰等量取代水泥制备成轻集料混凝土,然后分别测试坍落度和不同龄期抗压强度,探讨矿物掺合料对轻集料混凝土工作性能及力学性能的影响。结果表明:粉煤灰掺量控制在20%内能避免混凝土沁水离析,可有效提升了轻集料混凝土的工作性能和力学性能;轻集料混凝土的坍落度随着矿渣粉的增加呈先减后增,抗压强度随之先增后减,故低掺量矿渣粉等量取代水泥对轻集料混凝土的工作性能和力学性能提升效果更好;高掺量硅灰混凝土的后期抗压强度小于低掺量,制备硅灰轻集料混凝土的硅灰掺量建议控制在10%左右。     

粉煤灰砼的干燥收缩性能

研究了粉煤灰对砼干燥收缩性能的影响。试验结果表明 :(1)在同水胶比条件下掺入粉煤灰 ,砼干缩值有些增加 ,但增幅不大。 (2 )在同标号 (R2 8)条件下 ,粉煤灰掺量不大时 (2 5 % ) ,砼的早期 (7d)干缩值平均增幅约为 13 % ,后期 (180d)平均增幅约 12 .6% ;大掺量粉煤灰砼 (4 0 % )早期 (7d)增幅较大 ,平均高达 2 6% ,后期 (180d)增幅较小约为 15 .7% )。 (3 )在同水胶比同掺量下 ,粉煤灰和矿粉两种掺合料对砼干缩值的影响差别不大     

复掺粉煤灰和硅灰复合水泥浆体的干燥收缩研究

以复掺粉煤灰、硅灰的复合水泥浆体为研究对象,研究了复合水泥浆体的干燥收缩的变化规律.结合TG-DSC、孔结构测定、IR等现代化测试方法,研究了复合水泥浆体的结构、组成与干缩性能的关系.结果表明:当粉煤灰和硅灰总掺量为40％,而其中的硅灰掺量为0～10％,粉煤灰掺量为30％ ～ 40％时,其干燥收缩均小于纯水泥浆体.     

粉煤灰部分取代石灰石粉的水泥胶砂干缩性能研究

通过测定水泥胶砂不同龄期干缩率,分别研究了石灰石粉、粉煤灰单掺以及石灰石粉和粉煤灰双掺时水泥胶砂干燥收缩性能的影响。结果表明：随着石灰石粉掺量增加,胶砂干燥收缩先增大后减小,石灰石粉掺量为10％左右时胶砂干燥收缩最大;胶砂干燥收缩随粉煤灰掺量增加先减小后增大,粉煤灰掺量10％左右时,胶砂干燥收缩最小;石灰石粉掺量一定时掺入粉煤灰可以减小胶砂干燥收缩。     

粉煤灰/硅灰对低标号混凝土性能的影响

研究了单掺粉煤灰、硅灰和双掺粉煤灰/硅灰对低标号混凝土的工作性、强度和干缩性的影响。结果表明,粉煤灰和硅灰能改善新拌低标号混凝土的工作性,硅灰使得低标号混凝土在短期内的干缩变化加大,造成早期裂缝,短期内双掺粉煤灰/硅灰能有效提高低标号混凝土的抗压强度。     

水泥-硅灰/粉煤灰体系强度、收缩性能与微观结构研究

为研究硅灰及粉煤灰对不同养护龄期的水泥浆体强度及收缩性能的影响,以水胶比为0.29的水泥浆体为基体,设计制备了五种硅灰及粉煤灰掺量的复合水泥浆体,借助量热仪和压汞仪测试表征了不同复合水泥浆体的水化放热特性以及孔结构组成,分析了水化放热量、孔隙率等参数随硅灰和粉煤灰掺量增加的变化规律,建立了复合浆体抗压强度与孔结构以及水化特性与收缩应变之间的量化关系。结果表明,掺入粉煤灰会大幅降低水泥净浆早期抗压强度,但对减小自收缩应变和干缩应变极为有利。掺入硅灰能明显提高净浆3 d抗压强度,但当硅灰掺量超过10%(质量分数)后,净浆3 d自收缩应变及28 d干缩应变增加极为明显。掺入硅灰会使水泥水化诱导期开始和结束的时间提前,还会增加水化反应级数和各阶段的反应速率常数值,导致水泥-硅灰复合浆体的水化放热总量和放热速率相较于水泥-粉煤灰体系大幅增加。粉煤灰和硅灰的掺入均能有效细化水泥浆体内部孔结构,提高凝胶孔比例,大幅降低大孔比例。复合浆体的72 h水化放热总量和3 d自收缩应变呈现正相关关系,而孔隙率和抗压强度呈现明显的负相关关系。     

粉煤灰高强轻骨料混凝土早期自收缩及抗裂性试验研究

掺入不同细度的粉煤灰等量取代水泥10％～30％,制备了粉煤灰高强轻骨料混凝土,采用自行设计试验和椭圆环法试验分别研究了早期自收缩变形和抗裂性能,并与基准样进行了对比分析.结果表明:随粉煤灰的掺入,混凝土早期自收缩得到抑制,且随粉煤灰掺量的增加,自收缩随之减小,粉煤灰细度越高,减缩效果越明显;而在低水胶比条件下,水胶比越低,自收缩增大越显著;另外,骨料的预湿状态对自收缩影响较大,未预湿轻骨料显著增加了早期自收缩变形.椭圆环抗裂性试验表明,粉煤灰的掺入显著改善了轻骨料混凝土抗裂性能,且粉煤灰细度越高,早期抗裂性能增强越显著.因此,在实际工程中,粉煤灰的掺入可作为减小高强轻骨料混凝土早期自收缩和提高抗裂性能的技术手段.     

高钙粉煤灰在小石峡水电站中的应用研究

研究了高钙粉煤灰不同掺量情况下混凝土的体积安定性及高钙粉煤灰的最大掺量情况下,在不同水胶比、不同掺量情况下混凝土的力学性能及耐久性性能。研究发现：掺高钙粉煤灰混凝土的安定性可通过测定其胶凝材料的安定性来评定,掺加25%左右的高钙灰,所配制的混凝土的强度性能和体积稳定性都较好,随着水胶比的降低,掺高钙粉煤灰混凝土同龄期的抗压强度逐渐增大：掺高钙粉煤灰灰混凝土具有良好的抗渗性能及良好的抗冻性能。     

早期强度对混凝土抗裂性能研究

本试验通过限制性平板抗裂试验和混凝土抗压强度法研究单掺不同掺量粉煤灰、矿渣粉和硅粉对水泥水化进程及抗裂性能影响,试验结果表明:单掺15%粉煤灰、20%矿渣粉控制混凝土早期强度增长速率最显著,并减少单位面积总开裂面积至29.67 mm~2/m~2、40.34mm~2/m~2;单掺10%硅粉提高混凝土早期强度增长速率最显著,并增加单位面积总开裂面积至715.31mm~2/m~2。单掺不同掺量粉煤灰、矿渣粉和硅粉不能同时满足抗裂性能和强度要求,采用限制性圆环收缩开裂试验和正交试验方法研究,研究发现,复掺15%粉煤灰无矿渣和7%硅灰满足高强混凝土强度性能,且混凝土抗裂敏感性最弱达到55h,掺加0.5%葡萄糖酸钠缓凝剂进一步延缓早期强度增长率,并提升混凝土抗裂敏感性至78h。     

粉煤灰微珠活性粉末混凝土力学与收缩特性研究

为探究粉煤灰微珠对活性粉末混凝土新拌浆体工作性、硬化后力学强度和收缩特性的影响,系统开展了微珠掺量、水灰比等对多项性能影响规律的研究;同时针对一些具有快硬早强要求的实际工程需要,研究了硫铝酸盐活性粉末混凝土基本性能.试验结果表明:活性粉末混凝土的性能最佳时水胶比应控制在0.16左右,此时粉煤灰微珠掺量30％,拌合物工作性较佳且活性粉末混凝土孔隙率相对较低.粉煤灰微珠掺量和水胶比的增加,均使得活性粉末混凝土的自收缩与干燥收缩不同程度上得到抑制.使用硫铝酸盐水泥制备的活性粉末混凝土的自收缩和干燥收缩大幅降低.     

风积沙混凝土早期自收缩变形的影响因素研究及数值模拟

为探讨水胶比、砂率及粉煤灰掺量变化对风积沙混凝土早期自收缩变形的影响,采用非接触式混凝土收缩变形测定方法测定不同水胶比、不同砂率、不同粉煤灰掺量下的风积沙混凝土3d内的自收缩,得到表征风积沙混凝土早期自收缩变形规律的收缩率曲线,并利用压汞法测定其微观结构.结果表明,水胶比变化对风积沙混凝土的早期自收缩变形的影响最大,砂率次之,粉煤灰最小;考虑了水胶比(砂率、粉煤灰)的影响下建立了风积沙混凝土自收缩变形规律的数值模型.     

早期强度对混凝土抗裂性能的影响研究

在本文中,笔者通过大量实验来探究不同掺量的粉煤灰、矿渣粉以及硅粉对混凝土强度和抗裂性能的影响。试验结果表明:单掺15%粉煤灰、20%矿渣粉控制混凝土早期强度增长速率最显著;单掺10%硅粉提高混凝土早期强度增长速率最显著,并增加单位总开裂面积至715mm~2/m~2。单掺不同掺量粉煤灰、矿渣粉和硅粉不能同时满足抗裂性能和强度要求,研究发现,复掺15%粉煤灰无矿渣和7%硅灰可以满足混凝土强度性能,混凝土抗裂敏感性最差达到55h,通过添加0.5%葡萄糖酸钠缓凝剂,可以对早期强度增长率起到延缓作用,将混凝土抗裂敏感性提升到78h。     

粉煤灰和矿粉双掺的胶砂和混凝土试验研究

采用正交试验方法进行胶砂试验,研究粉煤灰和矿粉总掺量、粉煤灰与矿粉比例和水胶比三个影响因素对水泥-粉煤灰-矿粉三元胶凝体系胶砂流动度和强度影响,分析三元胶凝材料体系的水化特点和强度发展规律。并在此基础上配制粉谋灰和矿渣双掺的高性能混凝土,研究表明粉谋灰和矿粉双掺的高性能混凝土早期强度低,后期强度高,混凝土耐久性能好。     

粉煤灰掺量和细度对高强砼塑性开裂的影响

研究了粉煤灰掺量与细度对高强混凝土塑性开裂趋势的影响。试验结果表明:对于低水胶比的高强混凝土来说,随着粉煤灰掺量增大,其塑性收缩裂缝呈减少趋势;粉煤灰细度增大,塑性开裂并无增大趋势,反而有减小的作用。最后探讨了塑性开裂的机理。     

掺粉煤灰混凝土的碳化及抗冻性能试验研究

研究了不同水胶比、不同粉煤灰掺量混凝土的碳化及抗冻性能。试验结果表明,随着水胶比和粉煤灰掺量的增加,混凝土碳化深度增加,混凝土碳化深度按方程D=K·tb回归,相关系数大于0.95;碳化深度与粉煤灰掺量及水胶比二元线性回归较好,混凝土抗压强度越高,抗碳化性能越好。水胶比是影响混凝土抗冻性能的主要因素,粉煤灰对混凝土抗冻性能具有不良影响。     

应用灰色系统理论预测硫酸盐侵蚀环境下混凝土的强度劣化规律及服役寿命

制备了水胶比分别为0.32,0.40和0.48的纯水泥混凝土试件,水胶比0.32,粉煤灰掺量10%或20%的粉煤灰混凝土试件,矿粉掺量15%或30%的矿粉混凝土试件,粉煤灰和早强剂掺量分别为20%和1%的含早强剂粉煤灰混凝土试件,及粉煤灰和矿粉掺量分别为15%和15%的混凝土试件.将混凝土试件暴露于干湿循环-硫酸盐加速侵蚀环境中,测试试件抗压强度的演变规律.采用灰色关联理论研究了硫酸盐浓度、水胶比、矿物掺合料及外加剂等因素对混凝土抗压强度的影响.通过建立多元灰预测模型分析了硫酸盐侵蚀环境下混凝土的强度劣化规律及服役寿命.结果表明:强度影响因素的灰色关联度由大到小的排序为;水胶比,硫酸盐浓度,测试龄期,粉煤灰掺量,矿粉掺量,早强剂掺量.多元灰预测模型呈现出较高的精度以预测硫酸盐侵蚀环境下混凝土的强度劣化规律和服役寿命.     

水泥基泡沫混凝土裂缝控制技术研究

研究了水胶比、掺合料、膨胀剂、增稠保水剂、纤维以及工艺等对水泥基泡沫混凝土的力学性能、自然养护条件下的收缩性能以及其他相关性能的影响。结果表明新疆高温干燥的环境条件诱使干缩高峰龄期提前;随水胶比增大或掺合料掺量增加,制品干缩值和强度值降低;不同掺合料对制品干缩值影响程度不同;掺加膨胀剂可大大改善制品初期的收缩性能,但影响其对环境温湿度的敏感性;HPMC可使制品早期干缩值下降,也使其力学性能劣化;纤维对干缩值的改善有限,却能大大提高制品的抗折强度,提高抗裂性。改变浇筑工艺在很大程度上缓解了浇筑裂缝的产生;面层划格法可抑制面层干缩裂缝的产生与发展。