掺火山岩粉与粉煤灰水工碾压混凝土的试验研究

文章通过对比试验,探讨了单掺及复掺火山岩粉、粉煤灰对碾压混凝土强度、工作性、干缩变形等性能的影响。研究表明:在相同减水剂掺量和水胶比情况下,单掺火山岩粉相比于粉煤灰试件的胶材用量增大,绝热温升值和干缩变形值增加,后期强度发展缓慢且凝结时间明显缩短,对合理选择碾压混凝土掺合料具有一定指导作用。

掺火山岩粉与粉煤灰水工混凝土耐久性分析

通过干湿循环、冻融及快速碳化试验,对比了不同龄期掺粉煤灰、纯水泥和火山岩试件的耐久性和抑制碱骨料活性的差异。结果表明:粉煤灰优于天然火山岩粉的骨料碱活性抑制效果,大掺量条件下才能充分发挥抑制作用;掺粉煤灰与火山岩粉的抗碳化作用相近,标养28d远>标养90d的碳化深度;条件相同时,各组试件的抗硫酸盐侵蚀及抗冻性规律一致,优劣排序为火山岩粉组<粉煤灰+火山岩粉组<粉煤灰组<纯水泥组。

新疆和田地区天然火山岩粉混凝土的耐久性研究

研究对比了不同龄期条件下,火山岩粉与粉煤灰在抑制碱骨料活性的差异;通过对纯水泥混凝土、火山岩粉及粉煤灰混凝土的快速碳化、冻融及硫酸盐干湿循环试验,分析了火山岩粉混凝土与纯水泥和粉煤灰混凝土耐久性能的差异。研究表明:天然火山岩粉对骨料碱活性具有抑制作用,抑制效果劣于粉煤灰,在40%及以上大掺量时才能较好地抑制碱骨料反应;掺火山岩粉与粉煤灰混凝土的抗碳化能力相似,其中标准养护90d试件的碳化深度远小于标准养护28d试件的碳化深度;在相同条件下,各类混凝土的抗冻及抗硫酸盐侵蚀耐久性规律基本相同,其耐久性能优劣依次为:纯水泥混凝土>粉煤灰混凝土>复掺(火山岩粉+粉煤灰)混凝土>火山岩粉混凝土。

火山岩粉混凝土早期自生体积变形的监测分析

将新疆和田地区磨细火山岩粉作为掺合料,应用于发电厂尾水重力挡墙的实际混凝土工程中,为了对比研究其中火山岩粉混凝土与粉煤灰混凝土温度线膨胀系数及自生体积变形的异同,分别在两种混凝土的挡墙中安装埋设了两组无应力计。通过对无应力计从浇后至10~20 d连续监测结果的计算分析,首先,推算出了粉煤灰混凝土和火山岩粉混凝土的温度线膨胀系数;其次,对比了两种混凝土的早期的自生体积变形量,发现火山岩粉混凝土早期自生体积变形量较粉煤灰混凝土高(15~20)×10^(-6),为相关研究提供了参考。

天然火山岩粉混凝土在硫酸盐环境下的冻融耐久性试验研究

采用快冻法研究了相同水胶比下,引气或不引气的纯水泥、掺加新疆和田地区天然火山岩粉或粉煤灰的混凝土在清水、1%Na2SO4、5%Na2SO4溶液中的耐久性变化规律,并结合低温冻结过程中硫酸盐溶液的冰点、完全冻结时长、体积膨胀率等低温性态进行探究。结果表明:冻结过程中硫酸盐溶液浓度越大,冰点越低、冰点时长越短、体积膨胀率越小;相同浓度溶液下,混凝土的冻融耐久性优劣依次为:粉煤灰>纯水泥≈火山岩粉;在硫酸盐冻前后混凝土的孔结构中,含气量、平均气泡直径、气泡间距系数都有所增大,气泡比表面积相对减小。

低温煅烧对新疆和田地区火山岩粉活性的影响研究

本文研究了新疆和田地区天然火山岩粉在200~800℃温度煅烧后的活性变化,采用不同温度煅烧的火山岩粉制成水泥胶砂试块,测试了其7天、28天强度,分析胶砂力学性能及活性指数的变化,并与国内煤矸石、页岩、高岭土的煅烧活性进行比较。试验研究发现,在200~700℃煅烧后,新疆和田地区天然火山岩粉在500~600℃左右煅烧下的活性指数提升较大,与其他火山灰质材料的煅烧活性提升相比,煅烧温度低,耗能小,在经济和环境方面有着巨大的现实意义。

水泥基天然火山岩粉胶凝体系胶砂试件抗硫酸盐侵蚀试验研究

制做不同掺合料(新疆和田地区磨细火山岩粉、Ⅱ级粉煤灰、硅粉、水泥)组合的水泥胶砂试件,通过不同胶凝体系、掺量、龄期及侵蚀介质浓度的正交试验,采用浸泡法(K法)对不同胶凝体系的水泥基胶砂试件的抗硫酸盐侵蚀性能进行研究,分析火山岩粉掺量对水泥基胶凝体抗硫酸盐侵蚀影响。根据试件微观水化产物类型分析和宏观力学性能变化结果可知:粉煤灰+水泥>火山岩粉+水泥>纯水泥;由于火山岩粉活性较粉煤灰低,其抑制硫酸盐侵蚀的能力略弱于粉煤灰,但随着火山岩粉掺量的增加,其抗侵蚀能力也逐渐增强。

煅烧提升火山岩粉活性的研究

研究了煅烧温度(200~800℃)和恒温时间(10 min、20 min)对新疆和田地区火山岩粉活性的影响,并进行了微观机理分析。结果表明:随着煅烧温度的增大,火山岩粉的活性指数先增大后减小,最佳煅烧方式为煅烧温度500~550℃、恒温20 min,此时,火山岩粉的28 d活性指数最大可提高18.0%;火山岩粉经过煅烧后,其中的SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)逐步失去结晶水,由晶体态逐渐向无定形态转化,从而增强了火山岩粉参与水泥水化反应的能力。

火山岩应用于水泥基材料的现状与展望

本文介绍了火山岩的来源、化学成分、矿物组成及分类方法,以及火山岩和由火山岩磨细制成的火山岩粉在水泥基材料中的应用研究、在实际工程中的应用情况。火山岩本身具有较高硬度,可直接作为骨料使用,而磨细后制成的火山岩粉具有一定的火山灰活性,可作为一种绿色低碳的天然火山灰质材料使用。虽然在部分地区火山岩粉已成功应用于工程实际,但其理论基础及应用技术仍存在不足,不同地区的火山岩由于成岩条件和成岩年代等的不同,其性能存在较大差异,有待更加深入的研究。

火山岩石粉复合掺合料研究及对混凝土性能的影响

在机制砂石生产和石材加工领域产生了大量的石粉,这些石粉如得不到合理应用,将造成极大的资源浪费和环境污染,另一方面随着基础设施建设量的增加,传统矿物掺合料日益紧缺,为此通过复合掺合料技术研究提升火山岩石粉技术指标。研究结果显示:随着复合粉煤灰、矿粉、粉煤灰+矿粉掺量的增加,火山岩石粉复合掺合料流动性改善明显;各个试验龄期的火山岩石粉复合掺合料活性指数均在提高,复合矿粉活性指数的提高幅度更加显著;随着粉煤灰、矿粉传统掺合料的掺加,在保持相差不大的混凝土工作性能的情况下,减水剂用量呈现下降趋势;相比于纯火山岩石粉混凝土组CH0,通过与粉煤灰、矿粉复合均能明显提升混凝土抗压强度,并且粉煤灰和矿粉具有突出的叠加效应。

不同掺合料对再生混凝土性能影响因素研究

文中研究了火山岩粉、粉煤灰、锂渣以及锂渣-粉煤灰二元混合料对再生混凝土力学性能和坍落度的影响。结果表明,火山岩粉对混凝土的强度和坍落度均有不利影响。粉煤灰掺量为5%时,混凝土的28 d抗压强度和基准样基本持平,掺入粉煤灰能提高混凝土的坍落度,有效改善混凝土的流动性。当锂渣掺量小于15%时,混凝土的28 d抗压强度仍高于基准样。混凝土的坍落度随着锂渣掺量的增加出现显著下降。锂渣-粉煤灰混合料能显著改善单一掺合料的不足,混凝土的28 d抗压强度和坍落度随混合料掺量的增加均在小范围波动,性能较稳定。