大掺量矿物掺合料对桥梁工程混凝土性能及施工的影响

矿物掺合料作为一种新型混凝土掺合料,可以有效提高混凝土的抗压强度、抗渗性和耐久性,降低混凝土的收缩变形和裂缝宽度,同时还可以减少水泥的使用量,降低混凝土的碳排放量,具有显著的环保和节能效果,因此在桥梁工程中得到了大量应用。文章对大掺量矿物掺合料的特性和种类进行了介绍,进一步探讨其对混凝土性能及施工的影响。研究结果表明,采用大掺量矿物掺合料可以有效提高桥梁工程混凝土的力学性能和耐久性能,延长桥梁的使用寿命,降低桥梁的维护成本。通过对大掺量矿物掺合料在桥梁工程中的应用进行研究,探讨其对混凝土材料性能及施工的影响,促进其发展,能够为桥梁工程的建设提供一定的参考。

双膨胀源膨胀剂在大掺量矿物掺合料混凝土应用影响研究

本文研究了混凝土双膨胀源膨胀剂对大掺量矿物掺合料混凝土强度、膨胀性能及抗裂性能的影响.试验结果表明:(1)双膨胀源膨胀剂的掺入会使大掺量矿物掺合料混凝土的强度先升高后降低,在矿物掺合料为50%的胶砂、C30混凝土及C50混凝土中添加胶凝材料总量6%的双膨胀源膨胀剂,抗压强度和抗折强度表现较好.(2)随着双膨胀源膨胀剂添加量的增加,胶砂试件及C30、C50混凝土试件的限制膨胀率均出现上升趋势,且C30混凝土的膨胀比C50混凝土明显.(3)双膨胀源膨胀剂适量添加且做好前期养护可以有效改善混凝土的早期开裂,带模养护7d可以延缓混凝土的开裂,结合双膨胀源膨胀剂对强度的影响,添加量为6%时可以有效提高混凝土的抗裂性能.

混杂纤维对大掺量矿物掺合料混凝土干燥收缩的影响

通过测定混凝土的长期干燥收缩值,研究了单掺聚丙烯(polypropylene,PP)纤维、聚酯纤维和钢纤维及其混杂技巧对大掺量矿物掺合料混凝土干燥收缩的影响。结果表明,大掺量矿物掺合料混凝土的干燥收缩比较大,纤维及混杂技巧有利于降低其干燥收缩,纤维的弹性模量越高,其抑制干燥收缩的效果越好;(0.05%PP纤维+0.05%聚酯纤维)的有机纤维混杂效果优于(0.1%PP纤维+0.7%钢纤维)和(0.1%聚酯纤维+0.7%钢纤维)的有机与无机纤维混杂;混杂纤维对混凝土干燥收缩的抑制效果与纤维之间的搭配有关。综合分析表明,(PP纤维+聚酯纤维)的二元混杂技术具有良好的工程应用价值。

干燥环境条件下大掺量矿物掺合料高强混凝土的抗冻性

用快冻法研究了单掺铝酸盐膨胀剂和钢纤维及其复合对大掺量矿物掺合料混凝土抗冻性的影响。结果表明:大掺量矿物掺合料高强混凝土(HSC)具有较好的抗冻性,但是其抗冻性对养护环境相对湿度(RH)非常敏感,干燥养护条件下的冻融寿命仅有标准养护的38%～40%。单掺2%钢纤维在保证其抗冻性不变的基础上,可改善其抗冻性对养护环境RH的敏感性。单掺10%膨胀剂能够降低大掺量矿物掺合料HSC的抗冻性对养护环境湿度的敏感性,但是其冻融寿命降低了34%。此外,在改善大掺量矿物掺合料高强混凝土的抗冻性及其湿度敏感性方面,复合掺加膨胀剂和纤维的效果并不比单掺膨胀剂或纤维的效果更好。

大掺量矿物掺合料高性能混凝土在京沪高铁四标段中的应用

以京沪高速铁路为工程背景,试验研究了矿物掺合料(粉煤灰、粉煤灰-矿粉)对混凝土工作性能、力学性能和耐久性能的影响以及大掺量矿物掺合料高性能混凝土的配制技术。结合实际工程,介绍了大掺量矿物掺合料高性能混凝土原材料选择、配合比设计、施工工艺等方面的控制技术。

高强高模聚乙烯纤维对大掺量矿物掺合料高强混凝土抗冻性的影响

用快冻法研究高性能的高强高模聚乙烯(High elasticity module polyethylene,HEMP)纤维对大掺量矿物掺合料高强混凝土(High strength concrete,HSC)抗冻性的影响。结果表明,大掺量矿物掺合料HSC具有较好的抗冻性,但是其抗冻性对养护环境RH非常敏感,干燥养护条件下的冻融寿命仅有标准养护的38%~40%。掺加0.1%HEMP纤维虽然降低了大掺量矿物掺合料HSC的抗冻性,但能够显著改善其抗冻性对养护环境RH的敏感性,在30%RH^50%RH养护条件下的冻融寿命高达标准养护时的81%~90%。

膨胀剂和纤维及其复合对大掺量矿物掺合料混凝土干燥收缩的影响

通过测定混凝土的长期干燥收缩值,研究了单掺膨胀剂、钢纤维、聚丙烯纤维和聚酯纤维及其复合技术对大掺量矿物掺合料混凝土干燥收缩的影响。结果表明,大掺量矿物掺合料混凝土的干燥收缩比较大,掺加膨胀剂和纤维有利于降低其干燥收缩;在相同条件下,复合掺加膨胀剂与聚丙烯纤维时抑制干燥收缩的效果明显优于膨胀剂与钢纤维或聚酯纤维的复合效果,有良好的工程应用价值。

纤维与膨胀剂对大掺量矿物掺合料混凝土塑性收缩开裂的影响

采用平板限制收缩试验法,研究了聚丙烯纤维、钢纤维与膨胀剂及其复合技术对大掺量矿物掺合料混凝土早期塑性收缩开裂的影响。结果表明,大掺量矿物掺合料混凝土的早期抗裂性大小顺序为:纤维增强高性能膨胀混凝土>纤维增强高性能混凝土>混杂纤维增强高性能混凝土>混杂纤维增强高性能膨胀混凝土>高性能膨胀混凝土。因此,采用膨胀剂与钢纤维的复合技术是防止混凝土发生塑性收缩开裂的比较理想的技术措施。

超声回弹综合法检测大掺量复掺矿物掺合料混合砂混凝土实体抗压强度试验研究

在大掺量复掺矿物掺合料混合砂混凝土泵送浇筑的大型实体模型上进行超声、回弹测试,在原位钻取芯样替代实验室的立方体试块,采用最小二乘法回归拟合得到超声回弹综合法测强曲线。通过工程测试数据误差分析与验证结果表明,建立的综合法测强曲线较国家及北京曲线具有更高的检测精度,适合于该类混凝土抗压强度的现场检测。

膨胀剂对大掺量矿物掺合料混凝土水化和收缩性能的影响

用膨胀剂等量替代基准混凝土中的部分粉煤灰,研究不同养护条件下,膨胀剂对大掺量矿物掺合料混凝土强度、水化和收缩性能的影响。结果表明:掺加UEA膨胀剂可使混凝土抗压强度有所降低,使胶凝材料的水化速率增大、水化温升提高、最高温耗时缩短和水化放热量增大。掺加UEA膨胀剂不能有效改善混凝土的干燥收缩和限制膨胀率。膨胀剂种类和掺量对混凝土自生体积变形的影响较大,同掺量的氧化镁复合膨胀剂好于UEA膨胀剂。

大掺量矿物掺合料砼基本力学性能的试验研究

采用高效减水剂、高效引气剂、活性掺合料、高性能混杂纤维以及膨胀剂等复合技术和合理的养护工艺制备出不同强度等级的大掺量矿物掺合料砼,测定了其基本力学性能。结果表明,外加剂(膨胀剂及引气剂)混杂与二元纤维混杂(聚丙烯纤维+普通钢纤维)多元复合均能不同程度地提高大掺量矿物掺合料砼的抗压强度、抗弯强度和抗劈拉强度,而与三元纤维混杂(聚丙烯纤维+聚酯纤维+普通钢纤维)多元复合则表现出不同的规律,砼的抗弯强度在各龄期均有所提高,而抗压和抗劈拉强度有所降低。

大掺量矿物掺合料混凝土抗盐冻性能研究

开展了普通混凝土、复掺粉煤灰和矿粉的大掺量矿物掺和料混凝土(HVMAC)分别在清水、5% MgSO_4溶液、10% NaCl溶液、5%Na_2SO_4+5%MgCl_2复合溶液中的快速冻融试验,以试件的质量、动弹性模量及抗压强度变化表征混凝土在盐冻作用下的抗冻性能。结果表明,两种混凝土试件在清水中的冻融破坏比盐溶液中严重,普通混凝土在MgSO_4溶液中形成致密结构,破坏较小,在NaCl溶液中,HVMAC对溶液的吸收较小,其破坏程度较轻,混凝土在5%Na_2SO_4+5%MgCl_2复合溶液中几乎没有劣化,综合考虑,HVMAC的抗盐冻性最好。

夏季施工缓凝剂对大掺量矿物掺合料混凝土影响研究

大掺量矿物掺合料混凝土中,掺加高效减水剂,复合不同品种、不同掺量的缓凝剂,研究其对混凝土和易性、凝结时间、不同龄期强度的影响。试验表明:掺加不同品种、一定掺量的缓凝剂,可改善混凝土的和易性,延长混凝土的凝结时间,提高混凝土后期强度。

温度匹配养护对大掺量矿物掺合料混凝土抗压强度及早期水化性能的影响

大体积混凝土由于胶凝材料水化放热,其内部温升对混凝土强度发展规律有很大影响。采用温度匹配养护和标准养护两种不同的养护方式,研究了单掺40%粉煤灰、单掺50%矿粉以及复掺30%粉煤灰和20%矿粉三种大掺量矿物掺合料混凝土与纯水泥、单掺20%粉煤灰两种普通混凝土在不同温度养护条件下的抗压强度差异,并对胶凝材料水化早期的浆体进行了扫描电镜和化学结合水测试。结果表明:与纯水泥混凝土相比,温度匹配养护对大掺量矿物掺合料混凝土早期强度发展的促进作用要显著得多,且大掺量矿物掺合料混凝土温度匹配养护方式下的各龄期强度均比标准养护方式下的要高,然而纯水泥混凝土温度匹配养护条件下的后期强度却要低于标准养护条件下的后期强度。温度匹配养护方式下较高的早期水化温度显著加速了大掺量矿物掺合料混凝土的水化反应进程,从而使大掺量矿物掺合料混凝土的早期强度提高。

养护条件对大掺量矿物掺合料板材性能的影响

本文研究用矿渣和粉煤灰等量取代50%的无机活性微粉,并制备出大掺量矿物掺合料高性能板材,分析了不同养护条件对板材强度、吸水率、孔径的影响。结果表明:提高养护温度和养护时间可以快速提高大掺量矿物掺合料板材早期强度,但是随着龄期延长,板材的强度最终趋近一致;高温养护促进三维网状结构生成。

温度匹配养护对大掺量矿物掺合料混凝土抗压强度及早期水化性能的影响

通过本次研究结果表明,温度匹配养护和纯水泥混凝土相比较而言,前者能够有效的促进大掺量矿物掺合料混凝土其早期的强度提升,而且温度匹配养护方式和标准养护方式相比较而言,大掺量矿物掺和料混凝土的强度在各个阶段都要高于后者,但是,纯水泥混凝土要是采用温度匹配养护的方式,那么其后期的强度就会低于标准养护方式的混凝土强度。采用温度匹配养护方式能够加快混凝土当中的水化反应,这主要是因为早期的水化温度导致的,所以,导致混凝土的早期强度会更高。

大掺量矿物掺合料在大体积混凝土中的应用

粉煤灰、矿粉是电力、冶金工业废料之一,粉煤灰、矿粉作为矿物掺合料加入到混凝土中,可以改善混凝土的各项物理力学性能以及耐久性。本文介绍了大掺量双掺矿粉和粉煤灰在东方之门底板混凝土中的配合比设计、温度计算和实际应用情况,探讨了合理利用掺合料不仅取得良好的技术经济效果,也符合绿色混凝土的发展方向。

大掺量掺合料混凝土半浸泡于硫酸盐溶液中的耐久性

为提升硫酸盐盐渍土地区半埋混凝土的耐久性,本文开展了3种大掺量矿物掺合料混凝土在硫酸钠溶液中的半浸泡干湿循环试验。通过对侵蚀后的混凝土试件液面上、下部位进行宏观、微观测试,研究了硫酸盐半浸泡混凝土的腐蚀破坏机理,以及矿物掺合料在其中发挥的作用。结果表明:在硫酸盐半浸泡条件下,液面上部混凝土的腐蚀程度比液面下部严重。液面上部混凝土的腐蚀机理包括物理腐蚀和化学腐蚀,物理腐蚀产物为硫酸盐晶体;化学腐蚀产物为石膏、钙矾石;液面下部混凝土的腐蚀机理以化学腐蚀为主,腐蚀产物为石膏、钙矾石。大掺量粉煤灰对提高混凝土耐久性能的作用不大;而大掺量矿粉以及矿粉与粉煤灰复掺,通过削弱石膏型腐蚀作用,发挥矿物掺合料的火山灰作用和微填充效应,显著提高了混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能。

大掺量矿物掺合料混凝土抗硫酸盐侵蚀特性研究

本文研究不同矿粉和粉煤灰掺量的胶砂和混凝土在长期浸泡或干湿循环条件下的抗硫酸盐侵蚀性能,以及配制的C50大掺量矿物掺合料混凝土在干湿循环条件下的抗硫酸盐侵蚀性能和试块破坏截面特殊的颜色现象。试验结果表明:单掺矿粉易引起膨胀破坏;复掺粉煤灰后配制的混凝土的抗蚀性能较好;大掺量矿物掺合料的C50混凝土可达到KS90级抗硫酸盐侵蚀性能,且其破坏后截面颜色可在一定程度上反映其受侵蚀情况。

高掺量矿物掺合料水泥砂浆养护方式研究

高胶凝材料是一种在预制构件中广泛使用的可持续性建筑材 料,它在不同养护环境中会产生不同的物理性能,抗压强度、吸水率以 及孔隙率等等都会随着养护环境的变化而变化。在本实验中,对水泥进 行了三种材料的替代,即份煤灰、粒化高炉矿渣以及谷壳灰,分别在水 养护、空气养护、24 小时 60 摄氏度热水—水养护、24 小时 60 摄氏度热 水—空气养护的四种不同养护环境进行养护实验。实验结果为:24 小时 60 摄氏度热水—空气养护的养护环境下,砂浆标本表现出更好的抗压强 度、更良好的吸水率和孔隙率;而掺有粒化高炉矿渣的砂浆的抗压强度 会在热水养护中表现出更好的效果。