加速碳化条件下不同养护制度对碱矿渣混凝土钢筋锈蚀的影响

研究了加速碳化环境(CO_(2)浓度为20%)下,标准养护、饱和Ca(OH)_(2)溶液养护和蒸压养护对CaO+Na_(2)CO_(3)为激发剂的碱矿渣混凝土(CNC)中钢筋锈蚀的影响。结果表明,与标准养护相比,饱和Ca(OH)_(2)溶液养护不改变CNC的水化产物,但使其早期水化更加充分,因此平均孔径减小;蒸压养护使CNC水化产物由C-S-H凝胶转化为水榴石与11-?型的托勃莫来石,平均孔径和总孔隙率显著减小。在相同的加速碳化龄期下,与标准养护相比,饱和Ca(OH)_(2)溶液养护和蒸压养护的CNC碳化深度降低、CNC中钢筋发生高概率锈蚀时间延缓、钢筋失重率下降。与相同养护条件下的普通硅酸盐混凝土相比,标准养护和饱和Ca(OH)_(2)溶液养护的CNC中钢筋抗锈蚀能力远小于普通硅酸盐混凝土,而蒸压养护的CNC中钢筋抗锈蚀能力大于普通硅酸盐混凝土。

碱激发矿渣混凝土密实性超声无损检测法及其影响因素

研究了碱激发矿渣混凝土水胶比、模数、碱当量及粗骨料含量对其抗压强度、超声波速的影响,并通过分析混凝土配合比参数与密度、弹性模量、孔隙率之间的关系来揭示超声波速的变化机理。结果表明:不同配合比参数的碱激发矿渣混凝土超声波速与弹性模量成正比,与密度、孔隙率成反比,在超声无损检测过程中可将碱激发矿渣混凝土近似作为均质性实体材料进行建模计算,发现其超声波速与抗压强度呈线性关系。基于理论分析与试验结果建立了碱激发矿渣混凝土的密实性计算模型,可以为检测碱激发矿渣混凝土密实性作参考。

钢纤维碱矿渣混凝土梁受弯分形特性试验研究

为研究不同钢纤维掺量对碱矿渣混凝土梁表面裂缝的扩展规律的影响,制作了8根不同钢纤维掺量的碱矿渣混凝土简支梁,测试并描绘试验梁在荷载作用下的裂缝发展、分布情况,并采用分形理论对梁表面裂缝情况进行分析。结果显示:表面裂缝呈现出自相似性,有明显的分形特征,试验梁表面裂缝的分形维数范围在1.291~1.154之间;分形维数与试验荷载间呈线性关系,钢纤维掺量越多,分形维数降低;分形维数和挠度为二次增加关系,随着钢纤维体积掺量的增大,分形维数和跨中挠度关系曲线的上升速率逐步降低。

掺粉煤灰和矿渣混凝土的性能及配制方法研究

为解决目前建筑工程中混凝土消耗量大、环境负担重的问题,运用室内试验的方法,考虑在混凝土中加入一定比例的粉煤灰和矿渣,分析复掺混凝土的力学强度,并提出一种混凝土配合比设计方法。研究结果表明,在相同的粉煤灰掺量条件下,随着矿渣掺量的增加,混凝土3d立方体抗压强度呈非线性降低,28d立方体抗压强度呈先增加后降低的趋势;在相同的矿渣掺量条件下,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土3d和28d立方体抗压强度均呈降低趋势;相较于无掺粉煤灰和矿渣的工况D,任意工况混凝土3d立方体抗压强度均较小;基于数据分析法提出一种配合比的计算公式,并试配制C30混凝土等级和坍落度为180mm的掺粉煤灰和矿渣混凝土,得到每立方米混凝土水泥用量为184kg、粉煤灰和矿渣用量为60kg。

基于人工神经网络的碱矿渣混凝土强度预测

强度是混凝土的重要性能指标,碱矿渣混凝土的强度不仅与水胶比有关,还与碱激发剂相关,故而传统的硅酸盐水泥混凝土强度预测模型不适用于碱矿渣混凝土。为了能够精准预测碱矿渣混凝土的强度,减少试验次数,节约试验资源,将改进BP算法及主成分分析法(PCA)运用于人工神经网络模型,结果显示:相对于T-BP网络模型,基于碱矿渣混凝土构建的PCA-BP神经网络强度预测模型的训练速度更快、训练误差更小、精准度更高,平均相对误差只有3.81%,能够达到理想的预测效果,为有效预测碱矿渣混凝土强度提供了新的途径。

复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣混凝土抗冻融性能研究

为探究复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣混凝土的抗冻融性能,对三种胶凝材料体系的混凝土,在四种不同水胶比下,进行快速冻融试验与压汞试验。从外观损伤、质量损失、相对动弹性模量及孔隙结构等方面研究其抗冻融性能退化规律。结果表明:在相同条件下,适当降低水胶比可以提高混凝土的抗冻融性能;与普通混凝土相比,由石灰石粉、矿渣和粉煤灰等矿物掺合料与水泥组成的复合胶凝材料体系,提高了混凝土抗冻融性能;因矿渣活性高于粉煤灰,“20%(质量分数,下同)石灰石粉+15%粉煤灰+15%矿渣”混凝土抗冻融性能弱于“20%石灰石粉+30%矿渣”混凝土;矿物掺合料能细化混凝土孔径,提升抗冻融性能。通过理论分析与试验数据回归,建立了不同胶凝材料体系下复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣混凝土冻融损伤模型。

钢纤维掺量对碱矿渣混凝土力学性能的影响

为研究钢纤维掺量对碱矿渣混凝土力学性能的影响规律,制作钢纤维碱矿渣混凝土抗压力学性能试验试件共计54个,进行立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、弹性模量和泊松比试验研究,并对试件内部微裂缝进行定性和定量分析,揭示钢纤维对碱矿渣混凝土的增强增韧机理。结果显示:与钢纤维掺量有关的立方体抗压强度修正公式理论计算值与试验结果吻合良好;一定范围内的钢纤维掺量对该材料的强度、弹性模量和泊松比均有提高作用,过大的掺量会造成混凝土材料内部发生结团现象,界面过渡区增多,降低其力学性能;碱矿渣混凝土配合比下的最佳钢纤维掺量为1.4%。

陶粒高钛矿渣混凝土叠合梁受弯性能研究

对3根不同配筋率的掺陶粒高钛矿渣混凝土叠合梁和1根普通混凝土叠合梁进行受弯性能对比试验,对叠合梁的正截面受弯承载力、抗裂性进行分析。结果表明:陶粒高钛矿渣混凝土叠合梁的破坏形态、受弯性能与整浇对比梁相近,叠合梁正截面的平截面假定仍然适用;相同条件时,提高纵向钢筋强度可以有效提高叠合梁的性能,正截面受弯承载力、开裂荷载仍可按照现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)中的公式进行计算。

碱矿渣混凝土在重庆建科大厦中的施工应用

与普通水泥混凝土相比,碱矿渣混凝土能有效利用工业副产品,生产工艺简单、生产过程排放的温室气体少,同时具有良好的护筋性能、高抗侵蚀性及抗冻性,被誉为21世纪最有发展潜力的建筑结构材料。随着该材料在缓凝、塑化和收缩控制等技术研究上取得突破,以及国内首个碱矿渣混凝土应用技术标准的制定,该材料成功应用于重庆建科大厦钢筋混凝土主体结构中。该文从示范工程用碱矿渣混凝土的拌制、运输、浇筑振捣、施工缝处理、养护及质量检验等方面进行了施工经验总结。

脱硫石膏对矿渣混凝土抗渗透性能的影响

研究了脱硫石膏对矿渣混凝土气体渗透和氯离子渗透性能的影响,为其在矿渣混凝土中的应用提供更多的理论依据.研究结果表明,脱硫石膏加入矿渣混凝土以后,矿渣混凝土在各龄期的抗压强度均有了一定程度的提高;掺有脱硫石膏的矿渣混凝土的气渗系数变小,抗氯离子渗透性能也得到改善.将脱硫石膏作为一种复合掺合料在矿渣混凝土中应用,有利于改善混凝土的抗渗透性能,增强耐久性,实现了2种工业副产品的资源化复合利用.

环境类型与氯盐浓度对矿渣混凝土表面氯离子浓度的影响

采用化学分析方法测定了掺加10%-70%磨细矿渣的混凝土在青海盐湖卤水、3.5%NaCl＋5%MgSO4溶液和3.5%NaCl溶液等3种氯盐环境中不同暴露时间的自由氯离子浓度分布,研究了不同环境类型与氯盐浓度对矿渣混凝土表面氯离子浓度的影响。结果表明,矿渣混凝土的表面氯离子浓度随着氯盐浓度增大而增大;暴露环境的离子成分越复杂,混凝土表面氯离子浓度越大;矿渣混凝土的表面氯离子浓度随着暴露时间延长呈非线性函数关系增加。

碱激发矿渣混凝土的力学性能

文章对碱激发矿渣混凝土(AASC)的强度发展、劈拉强度、弯曲强度、弹性模量、泊松比和应力应变关系开展了试验研究和讨论,并将其与硅酸盐水泥混凝土(OPCC)进行对比,分别提出了AASC的劈拉强度、弯曲强度、弹性模量与抗压强度之间的关系模型。结果表明,相同抗压强度下,AASC的劈拉强度与OPCC基本接近,弯曲强度则高于OPCC;氢氧化钠激发矿渣混凝土的弹性模量与抗压强度的关系与OPCC基本一致,水玻璃激发矿渣混凝土的弹性模量则低于同抗压强度OPCC的弹性模量。此外,从加载过程中泊松比的变化发现,即使应力水平达到0.6,AASC的泊松比仍然保持稳定,导致其泊松比突变的应力临界水平出现在0.8左右。

碱矿渣混凝土氯离子渗透及钢筋锈蚀性能

氯离子渗透是造成混凝土中钢筋锈蚀的主要原因之一。采用ASTMC1202规定的氯离子渗透试验方法及浸烘循环试验,研究了矿渣细度、溶矿比对碱矿渣混凝土氯离子渗透及钢筋锈蚀性能的影响,并探讨了碱矿渣混凝土电通量和钢筋失重率之间的关系。研究表明:在其他条件相同时,随矿渣细度增大,碱矿渣混凝土氯离子渗透性降低,抗钢筋锈蚀性能增强;随溶矿比增加,碱矿渣混凝土氯离子渗透性升高,抗钢筋锈蚀性能减弱;且6h通过碱矿渣混凝土的电通量和钢筋失重率之间存在一定的相关性。

矿渣混凝土实心砖砌体抗剪强度计算指标的试验研究

目的研究矿渣混凝土实心砖砌体沿通缝截面的抗剪强度计算指标．方法参照〈砌体基本土学性能试验方法〉（GBJ129）的要求，采用9块砖组成的双剪试件，对48个矿渣混凝土实心砖砌体试件进行了沿通缝截面的抗剪试验．结果矿渣混凝土实心砖砌体抗剪强度的计算指标超过烧结普通砖砌体抗剪强度的30％～50％，将试验结果进行回归分析，给出了矿渣混凝土实心砖砌体抗剪强度平均值的计算公式．结论矿渣混凝土实心砖砌体抗剪性能良好，其砌体抗剪强度计算指标可按〈砌体结构设计规范〉（GB50003）中烧结普通砖砌体抗剪强度计算指标取值．

复高钛重矿渣混凝土与钢筋粘结性能试验研究

通过36个复高钛重矿渣混凝土和普通混凝土试件拉拔试验,以强度等级、钢筋直径及锚固长度为变量,对复高钛重矿渣混凝土与钢筋的粘结性能进行了对比研究。研究表明,同条件下,复高钛重矿渣混凝土与钢筋的粘结锚固性能优于普通混凝土,具有良好的共同工作性能。并基于受均匀内压作用的厚壁圆筒力学模型,提出了复高钛重矿渣混凝土与钢筋粘结强度的建议计算公式。

内掺Ca(OH)_2对碱矿渣混凝土水化进程的影响

以钠水玻璃为激发剂,用Ca(OH)_2等量取代矿渣,研究了不同水胶比下Ca(OH)_2对碱矿渣混凝土早期性能的影响.使用水化动力学分析、X射线衍射(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)分析了碱矿渣混凝土的水化过程.结果表明:掺入Ca(OH)_2后,碱矿渣混凝土的凝结速率增大并造成快速坍落度损失;当Ca(OH)_2掺量(质量分数)分别为5%和10%时,碱矿渣混凝土中水泥加速期的水化反应速率常数(K)由4.76×10^(-5)分别增长至5.60×10^(-3)和1.56×10^(-2),水泥水化诱导期显著缩短,Ca(OH)_2主要作用于水化加速期,同时水化加速期反应级数(N)由2.89分别减小至1.26和0.98,意味着加速期反应由反应物通过致密层生成物扩散控制逐渐转变成反应物沉积控制;Ca(OH)_2加快了24h内碱矿渣水泥的水化,并生成了C_2ASH_8及C_4AH_(13)等水化产物.

碱矿渣混凝土配合比参数选择与设计方法

通过系统研究各配制参数(如:碱组分、水胶比、胶凝材料用量等)对碱矿渣混凝土28d抗压强度的影响,深入分析了28d抗压强度分布规律与方差间的关系。结果表明:碱矿渣混凝土28d抗压强度符合正态分布,且与水胶比呈明显反比关系。在此基础上,提出了适用于碱矿渣混凝土的回归方程,确定了公式中回归系数αa和αb分别为0.796和0.897,得出了碱矿渣混凝土配合比参数选择与设计的具体方法。

内掺Ca(OH)_2对碱矿渣混凝土强度发展的影响

通过水化热、孔隙率及吸水率测试、XRD等分析手段,研究了内掺Ca(OH)_2对碱矿渣混凝土性能发展规律的影响。测试结果表明,加入Ca(OH)_2后,碱矿渣水泥水化速率提高,可进一步加快其早期强度发展;碱矿渣混凝土试件28d的毛细孔率及吸水率均有所下降,说明混凝土孔结构得到了优化;XRD分析表明,碱矿渣混凝土中富钙水化产物增多并生成了水化铝酸四钙。

高强碱矿渣混凝土的结构与性能

本文研究了碱矿渣混凝土的宏观结构与微观结构、界面特征、强度性能、变形性能及耐久性能,阐明了碱矿渣混凝土的结构和性能特点。

无碱矿物激发剂在粉煤灰矿渣混凝土中的应用研究

本文在制备C30商品混凝土中加入无碱矿物激发剂并研究其对混凝土性能的影响,在此基础上开发研制高掺量粉煤灰矿渣混凝土。研究表明无碱矿物激发剂能很好地激发粉煤灰矿渣的早期水化活性,促使钙矾石的生成,从而使粉煤灰矿渣混凝土的早期强度得到很大提高。此外,研究还证明无碱矿物激发剂具有水化膨胀性,它在一定程度上能改善混凝土的收缩。同时,混凝土的孔结构也能得到优化。