矿物掺合料抗冲耐磨混凝土性能比对试验研究

为了研究矿物掺合料对混凝土性能的影响,对掺硅粉混凝土、掺HF外加剂混凝土、复掺硅粉和HF外加剂混凝土的拌合物性能、抗压强度、抗冲耐磨性能以及收缩性能进行比对试验,分析了几种不同组合下抗冲耐磨混凝土性能的差异。结果表明:混凝土中掺入硅粉或HF外加剂都能够提高混凝土的力学性能及抗冲磨性能,增长幅度随着硅粉和HF外加剂掺量的增加而增加;硅粉混凝土的早期收缩变形大,HF外加剂对混凝土的干缩变形性能没有明显影响;复掺HF外加剂和硅粉可以显著提高混凝土的力学性能及抗冲磨性能,发挥了硅粉和HF外加剂各自的优势,HF外加剂的加入可以改善硅粉对混凝土拌合物和易性的影响,但并未全面遏制硅粉混凝土收缩变形大的劣势,后期还应考虑通过其他手段来减小混凝土的收缩变形,提高混凝土的抗裂性能,以期获得更好的应用效果。研究成果可为硅粉混凝土、HF混凝土、复掺硅粉及HF外加剂在水利水电工程的抗冲耐磨混凝土中的应用提供参考。

人工砂游离云母含量对混凝土性能的影响

云母含量影响着许多地区机制砂应用,由于目前云母含量对混凝土性能的影响研究不够完善,考虑到工程安全问题,国内标准对机制砂中云母含量的限制过于保守,导致许多水电工程中高云母含量人工骨料无法使用。为了使高云母含量的机制砂得到广泛应用,使用高云母含量原岩轧制的人工砂,通过外掺游离云母的方式,研究人工砂中不同游离云母含量对混凝土力学性能、拉伸性能、抗冻性能、抗渗性能的影响。由试验结果可以得出:云母含量对混凝土抗压强度、劈拉强度、抗渗性能影响较小,随着云母含量增加,混凝土单位用水量增加,轴拉强度和极限拉伸值略有降低,抗冻性能变差。

骨料母岩中绿泥石含量对水工混凝土性能影响研究

骨料母岩中粘土矿物绿泥石对混凝土性能影响不可忽视,采用5种不同绿泥石含量的母岩破碎制成骨料拌制混凝土,研究绿泥石含量对混凝土工作性能、力学性能、耐久性能、体积变形的影响规律及作用机理。结果表明,随绿泥石含量增高,混凝土坍落度减小,经时损失增大,绿泥石对聚羧酸减水剂掺量有明显影响,当含量超过6.3%后减水剂掺量大幅提高;混凝土抗压强度、轴拉强度及静压弹模随绿泥石含量增高均呈下降趋势,且绿泥石含量越高降低幅度越大,同组混凝土轴拉强度降低幅度大于抗压强度,早期强度降低幅度大于后期强度;混凝土抗冻、抗渗性能均随绿泥石含量增高而降低,当含量超过9.8%后混凝土抗冻性能明显劣化;随绿泥石含量增高,混凝土干缩/湿胀变形及压缩徐变均增大,且含量越高增大幅度越大。研究结果可为水工混凝土配合比的设计提供参考。

水泥碱含量对碱-骨料反应影响的试验研究

基于不同规程标准中的砂浆棒快速法,开展水泥碱含量及超量液相碱含量对骨料碱活性试验的影响研究,采用3种不同碱含量的水泥分别与非活性骨料、疑似活性骨料以及活性骨料进行骨料碱活性试验,采用3个等级的超量液相碱含量对非活性骨料、疑似活性骨料进行骨料碱活性试验,分析了碱含量对不同骨料的快速碱-硅酸反应影响规律。结果表明:碱含量不超过1.0%时,水泥碱含量对骨料的快速碱-硅酸反应无明显影响,即:不同标准试验方法对结果相差不大;当液相碱含量超过一定量时,疑似活性骨料和非活性骨料也会产生碱-硅酸反应危害。该研究结论可为工程水泥碱含量控制值提供参考。

机制砂对混凝土拌和物含气特性影响规律研究

针对不同砂率、石粉含量、细度模数、颗粒级配的混凝土拌和物含气量展开试验研究,分析了机制砂对混凝土拌和物含气特性的影响规律。研究结果表明:混凝土拌和物含气量随砂率在一定范围成递增关系,随石粉含量、细度模数增大成递减关系;0.15~0.3 mm粒径范围的颗粒含量减少时,混凝土的含气量明显降低,0.3~0.6 mm粒径范围的颗粒含量增大时,混凝土的含气量显著增加,0.6~1.18 mm粒径范围的颗粒含量对含气量影响较小。研究结论可为机制砂混凝土配合比提供参考依据。

抗裂材料对面板混凝土性能影响试验研究

在常态面板混凝土中分别掺入纤维素纤维、聚丙烯纤维及增强密实(抗裂)剂3种抗裂材料,形成抗裂面板混凝土,对其力学性能、耐久性能、干缩性能以及早期抗裂性能开展试验研究,分析抗裂材料对面板混凝土性能的影响规律。结果表明:3种抗裂材料对混凝土的拉伸、抗渗、抗冻及早期抗裂性能有不同程度地提升作用,可明显减少和抑制混凝土的干缩变形;而对混凝土各龄期抗压强度均无显著影响,对混凝土弹性模量有一定降低作用。纤维素纤维对混凝土的极限拉伸值、轴拉强度、干缩变形和混凝土早期抗裂性能的改善最优,而增强密实(抗裂)剂对混凝土抗渗性能的改善最优。研究结论可为面板混凝土配合比设计提供参考。

增强面板混凝土抗裂性能技术研究

高堆石坝面板的开裂严重影响大坝防渗性能及运行安全。针对目前高堆石坝面板易开裂的问题,本文研究了WHDF增密剂和纤维的掺合对面板混凝土抗裂性和力学性能的影响。研究发现,增密剂及纤维的掺合对混凝土抗裂性能的提升有明显效果,其提高混凝土抗裂性能显著性顺序依次为:增密剂和纤维双掺、纤维单掺合增密剂单掺。

骨料的相对比表面积对混凝土弹性模量影响

为快速比选并确定工程的混凝土骨料料源,基于分形理论研究了不同岩性骨料的物理特征,提出骨料相对比表面积(RSSA)参数来快速表征不同骨料的可加工程度,并建立了骨料相对比表面积(RSSA)与混凝土弹性模量的关系。结果表明:骨料的RSSA与母岩中的坚固矿物成分、矿物粒径大小关系密切,且坚固矿物成分的微粒含量与破碎后的骨料的RSSA成正相关,而骨料的RSSA与其细度模数、表观密度呈负相关,与石粉含量、压碎指标呈正相关;相同强度等级下,所制成混凝土水胶比、弹性模量与骨料的RSSA基本呈线性递减关系。

凝灰岩粉在水泥基材料中的火山灰活性及水化性能试验研究

为了探究凝灰岩粉在水泥基材料中的火山灰活性及水化反应规律,采用抗压强度比、比强度等指标分析了粉煤灰和凝灰岩粉对水泥基材料力学性能的影响,并通过微观试验研究了粉煤灰和凝灰岩粉对水泥基材料的水化影响机理。结果表明:凝灰岩粉具有一定的火山灰活性,其随着掺量增加,力学性能降低;在28d时,掺入20%凝灰岩粉火山灰效应强度贡献率最大;凝灰岩粉颗粒的形态效应及晶核作用在水化初期更为显著。