石膏、硅灰对硅酸盐胶凝材料早期抗压强度的影响

为了研究石膏、硅灰对硅酸盐胶凝材料早期强度的影响,分别测试了石膏、硅灰不同掺量下的胶凝材料的4h、1 d、28 d的抗压强度。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了水化产物的微观结构特征。研究表明,在一定的试验范围内,胶凝材料的抗压强度随石膏的增加而变大,掺量为0.75%时最佳,4 h和1 d的抗压强度分别达到5.8 MPa和63.4 MPa;硅灰掺量从0%增长到15%,胶凝材料的各龄期抗压强度均随掺量的增加而呈增长趋势;硬化浆体的微观结构特征表明,一定的试验范围内,石膏使体系中的AFt数量增加,硅灰使体系中的C-S-H凝胶增多,且硅灰未水化的细小颗粒体有效填充硬化浆体的孔隙。

多元复合超早强灌浆料试验

目的研究铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、石膏和硅灰四元复合体系超早强灌浆料的流动度、凝结时间和力学性能,找出超早强灌浆料的最佳配比.方法采用行星式搅拌机将原材料搅拌均匀,利用跳桌测试流动度,贯入阻力法测定凝结时间,水泥压力试验机测试力学强度,混凝土收缩膨胀仪测试膨胀性能,分析砂胶比为1.0的微观结构.结果该体系辅以多种外加剂,采用高胶砂比可以保证初始流动度大于325 mm,30 min流动度大于280 mm,2 h抗压强度达34.80 MPa,24 h抗折达13.82 MPa,28 d抗压强度大于99.90 MPa,56 d抗压强度大于28 d抗压强度.早期SEM微观结构显示晶形生长良好,结构致密.结论铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、石膏和硅灰按一定的比例复配,具有良好的施工和易性和力学性能.

镍渣和超细硅灰对硅酸盐水泥水化性能的影响

富硅镁冶金镍渣是一种具有潜在火山灰活性的固体废弃物,可通过超细硅灰改性激发潜在活性,使其在硅酸盐水泥中火山灰反应充分,形成致密的网络状C-S-H凝胶,针刺状AFt等水化产物。抗压强度、粒度分布、比表面积、水化热、孔径分布、TG-DSC、SEM等宏观及微观测试表明,熟料∶镍渣∶硅灰∶石膏=85%∶5%∶5%∶5%体系的28d抗压强度可达67.1MPa,较空白样高近7MPa;水化诱导前期放热量峰值为0.19379J/g,水化加速期放热量峰值为0.25262J/g;体系1的28d水化试样粉末2~50nm细孔所占比例为51%,可明显观察到C-S-H凝胶,AFt等水化产物。

硅灰掺量对超硫酸盐水泥水化进程的影响

通过设计3％，5％，8％，10％4种不同的硅灰掺量配制超硫酸盐水泥（ SSC）。对其胶砂试样的力学强度进行了跟踪测试，并测试了试样自拌合加水后100h内的水化温升，借助扫描电子显微镜和X射线衍射分析仪对试样水化产物进行分析，得出硅灰不同掺量下SSC的力学性能、水化温升及水化产物的差异。结果表明：硅灰在SSC中掺量为3％～5％比较适宜，对SSC的力学性能和水化进程有促进作用；试样的水化过程最大的放热峰发生30～60h，随着硅灰的掺入，试样的最大水化放热峰提前；SEM和XRD分析结果显示硅灰填充于SSC之间，使胶凝材料具有良好的级配和密实度，而且与SSC水化产物中少量的Ca（ OH）2产生火山灰效应，提高了试样的强度。

多种矿物掺合料对超高强混凝土力学性能影响的试验研究

对掺加不同矿物掺合料的超高强混凝土在不同龄期下的力学性能进行了试验研究,研究了不同的水胶比和不同的复合矿物掺量对超高强混凝土的力学性能的影响。结果表明:双掺硅灰和粉煤灰的超高强混凝土早期强度低于基准超高强混凝土的早期强度,后期强度有较大发展;双掺硅灰和矿粉的超高强混凝土的强度由硅灰和矿粉共同作用,通过合理的矿物配合比,使其各龄期都有较好的强度;合理的三掺掺量和水胶比能够提高超高强混凝土的强度,在相同掺量下,三掺的抗压强度大于双掺的抗压强度,最优配比为硅灰10%、粉煤灰10%、矿粉30%。

超硫酸盐水泥制备C60～C80高强混凝土的试验研究

采用超硫酸盐水泥（简称SSC）、微珠和硅灰制备C60～C80混凝土。通过改变微珠和硅灰的掺量,考察其对SSC混凝土相关性能的影响,进行了SSC混凝土力学性能、非接触收缩和微观机理方面的研究,借助扫描电子显微镜和X射线衍射分析仪研究了SSC试件矿物组成。研究表明,C60～C80 SSC混凝土胶凝材料体系中,微珠的适宜掺量为10%~20%,硅灰的适宜掺量为5%～10%。适宜掺量下的微珠和硅灰对SSC混凝土工作性能和力学性能有很好的改善作用,微珠和硅灰使得体系级配更好,可提高SSC混凝土强度达10%以上。硅灰和微珠增加了试件的收缩程度,且粒径越小,收缩率越大。SSC水化产物主要由钙矾石、二水石膏、SiO2、C-S-H凝胶和少量Ca（OH）2（5%以内）组成。

复合矿物掺合料对超早强支座砂浆性能的影响

为了研究矿物掺合料对超早强支座砂浆流动性能及力学性能的影响,在普通支座砂浆配比的基础上,通过掺加不同掺量的粉煤灰、矿渣、硅灰、微珠来分别探究对支座砂浆各项性能的影响,再对其进行交叉复掺研究复配试验。结果表明,超细矿粉与粉煤灰存在最佳的掺量区间,最佳掺量为3%~9%,四种矿物组分单掺对短期强度贡献分别为:硅灰>超细矿粉>粉煤灰>微珠;对长期强度贡献分别为:硅灰>粉煤灰>超细矿粉>微珠;对流动度损失敏感程度分别为:超细矿粉>粉煤灰>硅灰>微珠。

SAP与硅灰复掺对水泥强度与电阻率的影响

研究了高吸水树脂(SAP)和硅灰复掺对水泥浆体凝结时间、抗压强度、电阻率和温度等的影响。结果表明:SAP的掺入降低了试块的抗压强度,SAP掺量为0.4%时,随着硅灰掺量的增大,硬化水泥浆体的3 d抗压强度逐渐降低,但28 d抗压强度逐渐增大;SAP能延长水泥浆体的凝结时间,硅灰则缩短水泥浆体的凝结时间;不同掺量SAP和硅灰的水泥浆体电阻率变化曲线具有相同的变化趋势,SAP能明显降低水泥浆体12 h龄期后的电阻率,而硅灰能降低水泥浆体24 h龄期后的电阻率;随着SAP掺量的增加,水泥浆体内部温度峰值逐渐降低,而随着硅灰掺量的增加,水泥浆体内部温度峰值先增加后降低。

掺硅灰混凝土单轴压力荷载下的应力-应变全曲线及其破坏分析

掺硅灰及高效减水剂混凝土的强度较之相同水灰比、但单掺高效减水剂的混凝土有极显著的提高。前者的弹性模量、峰值应变、比例极限与棱柱强度之比也较后者高,因此前者具有更高抗裂性。这种混凝土的相组成、微观结构及集料-水泥石界面结构与单掺减水剂的混凝土有明显差别。破坏首先产生于粗集料本身而不是集料-水泥石界面。

复掺外加剂对钢管核心混凝土力学性能和抗渗性的影响研究

为了满足钢管微膨胀混凝土在工程中的多目标性能需求,利用正交试验的方法进行了膨胀剂、高吸水性树脂(SAP)和硅灰3种因素对钢管核心混凝土力学性能、工作性能和耐久性的影响研究。首先,采用灰色关联度理论分析了各影响因素对试验指标的显著性及主次顺序影响,通过综合平衡法分析得出钢管核心混凝土在本试验条件下的最优配合比。然后,将最优配合比作为优选组与基准组做对比试验,结果表明:相较于基准组,优选组的力学性能、工作性能及耐久性均有较大提升,说明在该配合比下的钢管核心混凝土满足所需的综合性能需求。最后,通过对比试验X射线衍射(XRD)谱分析,结果表明:复掺硅灰可与水化产物氢氧化钙(Ca(OH)2)充分反应,并生成更多体积的水化硅酸钙(C-S-H)凝胶,以填充混凝土内部孔隙,从而使钢管核心混凝土抗压强度和抗氯离子渗透性能得到大幅提升。

硅灰在超高强混凝土中的应用

研究了硅灰及其掺量对超高强混凝土物理性能、力学性能、耐久性方面的影响。结果表明:硅灰是一种高效的活性掺合料,在混凝土中掺入一定量的硅灰,能够显著提高混凝土的强度、抗渗性,抗冻性和耐久性,是配制超高强混凝土不可缺少的组分。

低热超级自流平砂浆研究

超级自流平砂浆已成功地应用到注浆补强工程中 ,而掺入适量的粒化高炉矿渣和硅粉的超级自流平砂浆 ,则进一步降低了绝热温升 ,获得了高流动性。

冬季超高层泵送混凝土力学性能研究

根据长沙国金中心混凝土400m以上超高层泵送冬季施工情况,通过改变胶凝材料组分及含量,设计九组不同的配合比制备高性能混凝土,分别对其工作性能、力学性能、水化产物等方面进行分析,并结合工程应用,得出混凝土冬季环境下工作性能、力学性能变化的相关规律。结果表明,硅灰在超高层泵送混凝土中掺量为3%~5%比较适宜,对混凝土工作性能指标改善明显,压力泌水率保持在20%以内,扩展度达到700mm以上无泌水现象;硅灰具备火山灰效应及填充作用,可提高混凝土的强度;采用热水生产法、罐车保温法、泵管保温法、配合比优化法等方法后,在5℃左右养护温度下,C50混凝土构件实体抗压强度在浇筑后36h达到25MPa,72h后达到38MPa,拥有较高的早期强度,满足冬季施工进度要求。

超微粉对耐火浇注料性能的影响

硅灰和α-Al_2O_3微粉影响耐火浇注料的加水量、成型性能、强度和抗渣性能。研究结果表明:(1)两种微粉配合使用,材料性能较好;(2)单独使用一种微粉时,硅灰效果优于α-Al_2O_3微粉;(3)当α-Al_2O_3微粉用量一定时,增大硅灰,水用量显著降低;(4)本试验条件下,超微粉适宜用量:硅灰6％,α-Al_2O_3微粉2％,此时加水量、成型性能、强度和抗渣性能最优。

钢箱体补偿收缩自密实混凝土的研究与应用

为了满足国道109新线高速安家庄特大桥转体支座球绞及左右幅转盘内C50自密实微膨胀混凝土的浇筑要求,通过采用复配高稳健型超长保坍减水剂及配合比优化,实现了混凝土4 h以上的工作性保持。该减水剂由多组分组成,包括高稳健型缓释E型母液、减水母液、保坍母液、凝结时间调节剂和状态调节剂,是实现自密实混凝土超长工作性保持的关键措施;在水泥+矿粉+粉煤灰+膨胀剂的胶凝体系内复掺5%的硅灰,不仅改善了混凝土的流变性能,使剪切应变降低,流速更快,有利于混凝土的自密实,还使浆体结构更加稳定,减少了离析泌水现象,从而提高了混凝土凝结硬化后的强度与耐久性;按照保坍性要求优选水泥和骨料,从改善整体级配角度优化配合比,进一步提高了自密实混凝土工作性的超长保持性能。超长工作性保持的自密实混凝土成功应用于109国道安家庄特大桥工程,为安家庄特大转体斜拉桥提前封顶提供了有力的技术保障。超长工作性保持的自密实混凝土的配制与应用,为偏远地区需要长距离运输及具有特殊技术要求的工程施工提供了有效的解决方案,可为同类工程提供借鉴。