低温环境下硅灰改性煤矸石混凝土孔隙结构演变

针对低温环境下煤矸石混凝土服役寿命短的问题,本文采用内掺硅灰(SF)的改性方法,对不同水胶比(0.45、0.35、0.25)和SF掺量(0%、5%、10%、15%,质量分数)的煤矸石混凝土试件进行冻融循环试验和核磁共振试验,测试各组试件质量损失率、相对动弹性模量和孔隙结构分布,并分析冻融循环作用下孔隙结构演变对煤矸石混凝土抗冻耐久性的影响。结果表明:经50次冻融循环后,煤矸石混凝土的质量损失率由负转正,水胶比为0.25的试件逐渐发生碱-骨料反应,经75次冻融循环后,SF使相对动弹性模量提高了13.60%~62.98%,掺入SF可以改善煤矸石混凝土的质量损失率、相对动弹性模量及抑制碱-骨料破坏;在冻融过程中胶凝孔(r≤0.01μm)和细毛细孔(0.01μm<r≤0.05μm)逐渐转变为粗毛细孔(0.1μm<r≤10μm),粗毛细孔数量是决定冻融破坏是否发生的主要因素,SF掺入后延缓了粗毛细孔增加速率,提高了煤矸石混凝土的抗冻耐久性;建立了基于宏观尺度(相对动弹性模量)与细观尺度(不同孔径积分面积)的冻融损伤模型,考虑不同孔径的细观尺度冻融损伤模型同样适用于煤矸石混凝土,并且当水胶比为0.35、SF掺量为10%时,煤矸石混凝土可在西北地区低温环境下服役4 714 d。

改性硅灰和粉煤灰对水工混凝土性能影响探究

为了解决水利工程建设地区骨料碱活性及土壤和地下水含较高侵蚀物质的问题,试验探讨了不同改性硅灰、粉煤灰掺量和水胶比对水工混凝土性能的影响。结果表明,水胶比越大、粉煤灰掺量越高则力学强度越小,掺5%改性硅灰+25%粉煤灰且水胶比为0.30时试块的力学和抗侵蚀性能最好,掺5%+25%粉煤灰且水胶比为0.35时的抗水渗透和抗氯离子性能最优,实际工程中粉煤灰掺量不宜过高,水胶比一般不超过0.35;所有试验组的最大膨胀率0.032%,具有较好的碱骨料抑制作用。

硅灰改性橡胶混凝土路用性能研究

为减少环境污染及改善水泥混凝土路面的韧性,研究了硅灰改性橡胶混凝土的路用性能。通过密度、抗折强度、抗压强度及劈裂强度试验,研究了掺硅灰的橡胶混凝土基本力学性能及物性的变化规律,试验分析了混凝土的冲击韧性;采用噪声仪及超声波仪研究了橡胶混凝土的减振降噪效果。试验研究表明,硅灰的掺加,提高了普通混凝土的抗折强度、抗压强度及劈裂强度;随着橡胶颗粒体积掺量的增加,橡胶混凝土的密度、抗折强度、抗压强度、劈裂强度与压折比逐渐降低;橡胶颗粒的掺加提高了混凝土的冲击韧性,噪声水平有所下降;随着橡胶掺量的增加,混凝土的阻尼降噪效果越明显;当橡胶颗粒体积掺量不超过30%粗集料时,可获得路用性能较优的橡胶混凝土路面材料。

复掺粉煤灰+改性硅灰高性能水工混凝土试验研究

针对部分水利工程建设地区地下水和土壤中含侵蚀物质较高且骨料呈碱活性现象,文章进行了不同水胶比和不同粉煤灰+改性硅灰掺量下的高性能混凝土配比试验。结果表明:混凝土的强度随水胶比和粉煤灰掺量的增大而减小,当水胶比为0.3时,粉煤灰24%+改性硅灰6%的混凝土强度最高;高性能混凝土的水胶比建议不大于0.35,且粉煤灰掺量不宜过高,当水胶比为0.35时,粉煤灰24%+YK-Ⅲ6%的抗氯离子和抗水渗性能最佳;所有试验组的14天膨胀率均低于0.2%,最大膨胀率为0.031%,起到了很好的抑制碱骨料反应的设计要求;各试验组均能够有效抵抗浓度为20250mg/L的硫酸盐溶液的侵蚀,其中,当水胶比为0.3时,粉煤灰24%+改性硅灰6%的效果最好;试验结果可为类似地区水利工程推荐施工配比、指导工程实践提供帮助。