复合矿渣掺合料高性能混凝土的研究与应用

复合矿渣掺合料是一种新材料技术,它利用各种材料在混凝土中的形态效应、活性效应和微骨料填充效应,形成了超叠加效应,克服了单掺粉煤灰或磨细矿渣存在的缺陷和负面效应,把水胶比和复合矿渣掺合料掺量这两个影响混凝土强度的主要因数进行二元非线性回归,建立了复合矿渣掺合料混凝土的强度方程,用于指导混凝土配混合比设计或进行混凝土强度预测。     

粉煤灰与矿渣复合掺合料对混凝土强度影响

研究了单掺粉煤灰、磨细矿渣及它们复合后的复合掺合料对混凝土强度的影响。试验结果表明：单掺Ⅰ级粉煤灰及磨细矿渣混凝土的3d、7d强度低于未加掺合料的混凝土强度,并且随粉煤灰或磨细矿渣掺量的增加,强度降低幅度增加;28d时,单掺Ⅰ级粉煤灰及磨细矿渣混凝土的强度达到未加掺合料的混凝土强度,混凝土的后期强度持续增长。在相同掺量时,Ⅰ级粉煤灰,磨细矿渣复合掺合料混凝土的各龄期强度高于相同掺量Ⅰ级粉煤灰混凝土及磨细矿渣混凝土,磨细矿渣,Ⅰ级粉煤灰的合理比例为7：3。     

钢渣复合掺合料配制混凝土的工作性能与力学性能研究

研究了钢渣复合掺合料配制混凝土的工作性能与力学性能,并从掺合料的相组成、水化特性、形貌特征、稀释效应及体积效应的角度对试验结果进行了综合分析。研究结果表明,不同掺量下钢渣对混凝土工作性能的影响不同,钢渣-矿渣复合掺合料对混凝土的工作性能有明显不利影响；钢渣的早期活性优于矿渣及粉煤灰,后期略低于矿渣但仍明显优于粉煤灰;高掺量下钢渣与矿渣有良好的复合超叠加效应，且二者的最佳比例为3：7。     

复合矿渣掺合料高性能混凝土的研究与应用

复合矿渣掺合料利用各种材料在混凝土中的形态效应、活性效应和微集料填充效应,形成了超叠加效应。介绍了复合矿渣掺合料的配制过程及复合矿渣掺合料混凝土的性能研究。     

废弃砖粉复合掺合料对混凝土强度及耐久性的影响

本文研究了废弃砖制备的砖粉掺合料与矿渣粉、石灰石粉、粉煤灰复合掺入对混凝土耐久性的影响。结果表明:在混凝土抗压强度方面,矿渣粉和砖粉复掺时,混凝土7d和28d抗压强度与矿渣粉和粉煤灰复掺时相近,优于矿渣粉和石灰石粉复掺时混凝土的强度;同一水胶比时,矿渣粉、砖粉复合掺合料配制的混凝土抗氯离子渗透性能及抗碳化性能,与矿渣粉、砖粉复合掺合料混凝土相当,优于矿渣粉、石灰石粉复合掺合料混凝土的抗氯离子渗透性能。     

复合矿物掺合料混凝土力学性能的试验研究

对掺加不同矿物掺合料的混凝土在不同龄期下的力学性能进行了试验研究,研究了掺合料品种和掺量对混凝土力学性能的影响.试验结果表明:矿粉、粉煤灰和硅灰等矿物掺合料的掺人对混凝土性能有一定的影响,但其作用未必为正效应.在单掺情况下,矿渣和硅灰能有效地提高拌合物的黏聚性,从而改善混凝土强度,但对拌合物流动性有一定影响;掺加粉煤灰能有效提高混凝土的流动性,但产生泌水对拌合物匀质性有不良影响,而且由于粉煤灰的火山灰反应在常温下进行比较缓慢,因此混凝土早期强度较低.在双掺及三掺的情况下,复合矿物掺合料在混凝土中可发生火山灰复合效应、微集料复合效应等交互作用,混凝土强度较单掺有较大提高,由此得出复合矿物掺合料为配制优质混凝土的最佳途径.     

循环流化床脱硫灰基矿物掺合料的制备及性能研究

利用循环流化床脱硫灰复合矿渣制备矿物掺合料,通过活性指数判定矿物掺合料作为粉煤灰或矿粉使用的可行性,评定矿物掺合料的抗硫酸盐侵蚀性能。研究表明:脱硫灰-矿渣-水泥体系的力学强度随脱硫灰掺量的上升而下降;在脱硫灰-矿渣掺量为50%,脱硫灰掺量不超过25%时,复合掺合料可达到S75矿粉的使用标准;改性灰∶矿渣=1∶1时,复合掺合料可达S95矿粉的使用标准。脱硫灰-矿渣掺量为30%时,试样28d活性指数均超过了70%,其中改性灰FS-8试样可达98%。脱硫灰∶矿渣=1∶3时体现出复合水化叠加效应。脱硫灰降低了硬化浆体后期的抗蚀系数,复合矿渣或脱硫灰改性均可改善硬化浆体抗硫酸盐侵蚀能力。SEM照片表明:引入脱硫灰后试样水化产物中AFt增多,脱硫灰掺量增加,水化试样的密实度降低。     

掺合料高强混凝土微观结构及其对强度的影响研究

在单掺粉煤灰、矿渣以及二者以不同比例复掺后配制的高强混凝土强度试验的基础上,通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)技术研究了不同龄期时混凝土的水化产物和水化程度,分析了微观结构变化对宏观强度的影响。结果表明,掺加矿物掺合料的混凝土早期强度较低,7 d时矿渣已经开始水化,粉煤灰在早期只起到填充作用,但掺合料混凝土后期强度增长迅速,可以达到基准混凝土的2~5倍。复掺粉煤灰和矿渣的混凝土强度高于单掺矿物掺合料的混凝土,微观试验可以看出二者复掺产生的叠加效应能够促进混凝土的二次水化,产生较多水化产物使结构致密。从长期来看,复掺矿物掺合料混凝土的强度还有一定提高的空间。     

激发剂在大掺量掺合料混凝土中的试验研究

通过试验对低水泥含量的大掺量复合掺合料混凝土的制备方法进行了分析比较.结果表明:在混凝土中掺粉煤灰和矿渣能取代大量的水泥,同时掺入有效的激发剂和减水剂能够保证混凝土的强度和其它性能,提出了激发剂是开发大掺量复合掺合料混凝土的关键的观点.     

锂渣复合矿物掺合料对胶凝材料强度的影响

研究锂渣与其他矿物掺合料复掺对胶凝材料强度的影响,通过不同锂渣粉与不同矿物掺合料分别复合,测试胶凝材料早期和后期抗折和抗压强度。试验结果表明:与单掺锂渣粉的胶凝材料相比,锂渣粉分别与粉煤灰、矿渣粉和硅灰三种矿物掺合料复合,可以提高胶凝材料早期和后期强度;而锂渣粉与矿渣粉复掺时,其复合叠加效应优于锂渣粉与粉煤灰或硅灰复掺。     

矿物掺合料在喷射混凝土中的应用研究

研究了喷射混凝土掺加矿物掺合料粉煤灰、磨细矿渣和硅灰后,对混凝土强度和抗氯离子渗透性能的影响.研究结果表明,在喷射混凝土中复合使用矿物掺合料可提高混凝土的强度和抗氯离子渗透性,并进行了井下工业性试验.     

铁尾矿基复合掺合料混凝土性能的研究

采用自制的铁尾矿基复合掺合料(TBCA)配制强度等级为C20~C55的混凝土,并对比研究了掺TBCA与II级粉煤灰、S95级矿渣粉复合掺合料混凝土的强度与耐久性。结果表明:掺入30%的TBCA可配制出C20~C55强度等级的混凝土,TBCA对混凝土强度的影响与与II级粉煤灰相当,但低于S95级矿渣粉;掺入20%~40%的铁尾矿基复合掺合料的混凝土的抗碳化、抗氯离子渗透和抗冻等耐久性能,略低于II级粉煤灰与S95级矿渣粉复合掺合料的的混凝土,但影响并不明显。     

高性能混凝土矿渣得合掺合料特性与作用机理

本文综合报导了一种用于配高性能混凝土的特殊掺合料－矿渣得合掺合料的性能与特点。实验研究结果表明：矿渣复合掺合料可等量替水泥２０－５０％，配制出高强度，大流动度，抗冻，抗渗，抗碳化等耐久性良好的高性能混凝土。本文还综述了矿渣复合掺合料对水泥，混凝土物理力学性能改善机理，将其作用归纳为三方面综合效应：（１）混合材复合胶凝效应；２．改善界面粘结强度；３．形成细观自紧密结构。     

矿渣浆状掺合料混凝土强度及工作性

采用湿磨处理工艺制备一种矿渣浆状掺合料,对矿渣浆状掺合料混凝土强度及工作性进行研究。结果表明,湿磨处理的矿渣浆状掺合料制备的混凝土强度均略高于干磨处理同等细度矿渣混凝土强度。细度增加对提高大掺量矿渣浆状掺合料混凝土强度更为有效。湿磨处理使矿渣对混凝土工作性的改善作用不明显,但通过加大胶结材0.1%～0.2%的外加剂掺量,仍可保证混凝土具有较好的工作性。     

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。     

掺合料对高性能混凝土抗压强度增长的影响

阐述了矿渣和粉煤灰的作用机理,通过试验分析了矿渣和粉煤灰对高性能混凝土抗压强度增长的影响。由于矿渣和粉煤灰本身离子溶出能力很低,高性能混凝土中用掺合料替代水泥会不同程度减缓自由离子的溶解,因此早期掺矿物掺合料的高性能混凝土强度明显低于纯水泥混凝土。矿渣在早期的自身的水硬性及与水泥水化产物发生二次水化反应,因此掺矿渣的混凝土在3d之后抗压强度增长明显。粉煤灰自身的物理包裹作用和其独特的吸附效应会使水泥的早期水化得到一定的延迟,从而导致掺粉煤灰混凝土早期强度增长较慢。     

高性能混凝土矿渣复合掺合料生产工艺,特性与工程应用

本文综合报导了高性能混凝土矿渣复合掺合料的生产工艺、产品特性及工程应用效果。研究结果表明：矿渣复合掺合料可等量替代水泥２０￣５０％，配制出高强度（≥Ｃ８０）、大流动度（塌落度≥１８０ｃｍ）、抗冻、抗渗、抗碳化等耐久性良好的高性能混凝土。本文分析了矿渣复合掺合料对混凝土物理力学性能改善机理：将其作用归纳为三方面综合效应：（１）混合材复合胶凝效应；（２）改善界面粘结强度；（３）形成细观自紧密结构，工程     

重构钢渣作为混凝土掺合料的研究

对韶钢转炉钢渣进行在线高温重构制备重构钢渣掺合料,研究了重构钢渣微粉单掺或与矿渣粉、粉煤灰复掺对混凝土力学性能、抗渗和抗氯离子渗透性能的影响.结果表明,在混凝土中单独掺入30％工业重构钢渣微粉可制备出C30和C50强度等级的混凝土;利用工业重构钢渣复合掺合料替代30％以上硅酸盐水泥时,可以稳定制备出抗渗性、抗氯离子渗透性能良好的C60强度等级混凝土.     

铜尾矿渣复合掺合料的活性影响规律及其机理分析

将铜尾矿渣粉与粉煤灰、矿粉进行复合,研究铜尾矿渣粉替代粉煤灰做为混凝土掺合料使用的活性影响规律。试验采用活性指数和各龄期的胶砂抗折抗压强度发展规律来分析铜尾矿渣复合掺合料的活性影响规律,铜尾矿渣粉中有一定量的活性氧化物,在与粉煤灰比例为4∶6的掺合比例下两者具有协同激发作用,使得硬化浆体具有一定的早强、抗折强度提高及较好的28 d活性。三掺料矿粉的加入量越多,性能越好。采用X射线衍射分析和带能谱分析的扫描电镜(SEM)对粉煤灰、双掺掺合料、三掺掺合料的净浆水化产物进行分析,铜尾矿渣粉与粉煤灰的双掺料在水化早期和后期都促进了硫铝酸钙的形成,早期硫铝酸钙的快速反应起到了早强的作用。铜尾矿渣粉通过与粉煤灰、矿粉按最佳比例复合,可以较好的提高铜尾矿渣粉的性能,可做为混凝土掺合料使用。     

复合掺合料在大体积混凝土中应用

结合工程实际,分析了大掺量的磨细水淬钢矿渣和Ⅱ级粉煤灰复合双掺技术在大体积混凝土施工中作为胶结材料中的矿物掺合料试验和应用情况,阐述了双掺技术在降低混凝土易泌水趋势的同时降低水化热温升,可改善混凝土后期的强度与抗渗性,并讨论了相关的养护问题,可供相关工程借鉴。