含花岗岩石粉的水泥浆体性能试验研究

为了研究掺入花岗岩石粉对水泥浆体物理性能和力学性能的影响,本文采用将花岗岩石粉掺入水泥浆体中,通过施工和易性、轻质性和强度特性等室内试验,得到浆体的质量减少;流动性好可通过管道进行远距离泵送或者用水泥罐车运输;随着掺量的改变花岗岩石粉改性水泥浆体的无侧限抗压强度变化不大。

花岗岩石粉参数和掺量对水工混凝土性能的影响研究

掺加矿物掺合料不仅可以提升水工混凝土性能,还具有良好的生态价值和经济价值。此次研究以试验的方式探讨花岗岩石粉的比表面积、掺量和MB值3个参数对水工混凝土强度和抗渗性影响,建议选择过600目筛的花岗岩石粉,掺量为胶凝材料用量的15%。

《花岗岩石粉及其复合掺合料应用技术规程》T/CECS 1168—2022标准解读

中国工程建设标准化协会标准《花岗岩石粉及其复合掺合料应用技术规程》 T/CECS1168—2022(以下简称《规程》),自2022年9月28日发布,2023年2月1日起实施。这是我国首部关于花岗岩石粉及其复合掺合料在混凝土中应用的工程建设标准。为便于读者理解和标准实施推广应用,本文介绍了《规程》编制背景和意义,并对《规程》的主要条款进行了解释和说明。

花岗岩石粉对水工混凝土性能的影响分析

采用抗氯离子侵蚀、快速碳化、快速冻融、抗折抗压和坍落度试验,全面分析了水工混凝土耐久性能、力学性能和工作性能受内掺花岗岩石粉掺量的影响。结果表明:内掺适量花岗岩石粉能够明显改善混凝土性能,结合试验数据提出其最优掺量5%~10%,为实现水工混凝土的优化设计及花岗岩石粉的资源化利用提供数据支撑。

花岗岩石粉对水泥浆体力学性能的影响

以花岗岩石粉(GP)为矿物掺合料,通过X射线衍射仪、扫描电镜、综合热分析仪研究了GP对水泥浆体力学性能、物相组成、微观形貌的影响。结果表明:在标准养护条件下,掺加15%(质量分数,下同)GP的水泥浆体28 d抗压强度最高,为37.0 MPa;与未掺加GP的水泥浆体相比,掺加10%GP的水泥浆体56 d线收缩下降了18.3%,掺加20%GP的水泥浆体初凝时间和终凝时间分别缩短了20.7%、18.2%。在水养条件下,掺加20%GP的水泥浆体28 d抗折强度较标准养护条件下提高了48%。GP通过火山灰效应参与水泥浆体水化过程,形成更多的水化硅酸钙(C-S-H),掺加GP可以促进水泥浆体形成Ⅰ型C-S-H,有利于提高水泥浆体力学性能,缩短凝结时间。

花岗岩石粉对砂浆干燥收缩性能的影响

本工作针对花岗岩石粉,首先研究了不同粉磨时间(0、20、40、60 min)下石粉的颗粒特征,并探究了粉磨时间及石粉掺量(0%、5%、10%、15%、20%,质量分数,下同)对砂浆干燥收缩性能的影响规律。其次,采用扫描电镜(SEM)、同步热分析仪(TG-DSC)深入分析了石粉掺量和粉磨时间对掺花岗岩石粉砂浆的微结构形成特征和水化产物的影响规律。最后,基于灰熵分析方法,计算得出石粉颗粒特征参数与砂浆28 d干燥收缩活性指数的灰熵关联度,从而把握颗粒特征参数中影响干燥收缩的关键参数。结果表明,原状石粉颗粒粒径在56.4~63.2μm含量的占比最大,为5.1%,经20、40、60 min粉磨后,粒径在17.8~20.0、22.4~25.2、15.9~17.8μm占比达到最大,分别为3.5%、3.3%、3.4%。当粉磨时间延长时,掺石粉砂浆的抗干缩性能表现为先降低后升高再降低的变化趋势。相比基准配合比,掺5%、10%、15%的粉磨40 min的石粉,砂浆28 d干缩率分别减小了11.9%、35.2%、45.3%,当掺量增至20%时,干缩率减少了1.9%。灰熵分析表明,石粉的粒度累积分布数达到10%所对应的粒径、比表面积和20~40μm颗粒含量是影响砂浆干缩性能的关键参数,面积平均粒径和大于60μm颗粒含量对砂浆干缩性能影响较弱。

掺花岗岩石粉砂浆自收缩性能演变规律研究

为提高花岗岩石粉利用率,在分析粉磨时间对花岗岩石粉颗粒特征影响规律的基础上,系统研究了花岗岩石粉掺量及粉磨时间对砂浆自收缩性能的影响规律,并采用灰熵法分析了影响掺花岗岩石粉砂浆自收缩性能的主要因素,最后采用微观测试方法揭示花岗岩石粉对砂浆自收缩性能的影响机理。结果表明:随着粉磨时间增加,石粉颗粒细度逐渐增大,粒径小于10μm的颗粒含量增多,粒径大于40μm的颗粒含量降低,掺花岗岩石粉砂浆自收缩变形逐渐增大;随着花岗岩石粉掺量增加,砂浆自收缩变形呈先增大后减小的趋势;适当减小粒径小于20μm的花岗岩石粉颗粒含量,有利于提高掺花岗岩石粉砂浆的自收缩活性指数;花岗岩石粉主要通过影响砂浆内部水化产物种类及数量,进而影响砂浆自收缩变形规律。

花岗岩石粉对机制砂砂浆性能的影响

采用花岗岩石粉取代部分花岗岩机制砂,研究花岗岩石粉取代率对机制砂砂浆孔隙率、吸水率、力学性能以及氯离子传输和固化性能的影响,探讨了花岗岩石粉对机制砂砂浆性能的影响机理,建立了不同花岗岩石粉取代率条件下的相对氯离子扩散系数模型。结果表明:随着花岗岩石粉取代率的增加,机制砂砂浆的孔隙率和吸水率逐渐减小,而力学性能先增大后减小。花岗岩石粉取代花岗岩机制砂降低了机制砂砂浆的总氯离子含量和氯离子扩散系数,增强了机制砂砂浆的氯离子固化能力。

内掺花岗岩石粉掺量对水工混凝土性能规律影响研究

为了研究内掺花岗岩石粉对水工混凝土性能影响规律,通过室内坍落度试验,抗压、抗折强度试验,快速冻融、快速碳化和抗氯离子侵蚀试验,对不同掺量内掺花岗岩石粉的水工混凝土工作性能、力学性能和耐久性能进行了研究。结果表明:合理内掺掺量的花岗岩石粉可以有效提升水工混凝土使用性能,内掺掺量7.5%~10%的混凝土综合性能表现最佳,研究结果为花岗岩石粉水工混凝土工程实践及相关应用研究提供了一定的参考。

花岗岩石粉-硅灰复合混凝土基本性能分析

采用花岗岩石粉与硅灰复掺,制备复合混凝土,研究不同配比下复合混凝土的抗压强度、抗折强度及抗碳化性能各龄期变化规律并分析成因。结果表明,花岗岩石粉与硅灰复掺具有可行性,二者能够发挥协同作用。当以质量分数比为花岗岩石粉:硅灰(32%:8%)替代水泥时,复合混凝土抗压强度、抗折强度、抗碳化性能优于普通水泥基混凝土。

不同掺量的花岗岩石粉对耐蚀混凝土性能影响研究

为了解决废弃花岗岩石粉的资源利用及环境污染问题,研究针对不同掺量的花岗岩石粉,按照内掺和外掺的方式,评价了对耐蚀混凝土性能的影响情况。结果表明:①耐蚀混凝土随着花岗岩石粉内掺掺量的增加,坍落度会逐渐增大,随着花岗岩石粉外掺掺量的增加,坍落度会逐渐减小;②花岗岩石粉对混凝土早期强度影响较大,28d抗压强度随着花岗岩石粉内掺掺量的增加呈现出逐渐降低的趋势,外掺花岗岩石粉下的抗压强度明显高于内掺花岗岩石粉下的抗压强度;③混凝土氯离子扩散系数随着花岗岩石粉掺量的增加呈现出先减小后增大的趋势,在内掺方式下,花岗岩石粉掺量为10.00%时,耐蚀混凝土氯离子扩散系数最小;在外掺方式下,花岗岩石粉掺量为25.00%时,混凝土抗渗性能最优。

花岗岩石粉细度与砂浆强度灰熵分析

为提高机制砂石粉的利用率,在分析花岗岩机制砂石粉(以下简称石粉)掺量和细度对砂浆强度影响规律的基础上,采用灰关联熵分析法研究石粉细度对砂浆强度影响的显著性,并采用SEM分析方法研究石粉对砂浆微观性能的影响.研究表明:随着石粉掺量的增加,砂浆强度呈现先上升后下降的规律.随着石粉的粉磨时间增加,石粉比表面积增大,表现为粒径小于10μm颗粒含量的增加和大于40μm颗粒含量的减小.灰熵结果分析表明,石粉的颗粒参数及分布对砂浆强度均有一定的影响,其中比表面积对砂浆强度的影响最为显著,是影响石粉活性的显著因子.10~40μm的石粉颗粒对砂浆强度的提高是最为有益的.微观分析结果表明,合适掺量及细度的石粉通过改善胶凝体系内部水化产物数量及形貌进而影响砂浆宏观力学性能.

花岗岩石粉对新拌混凝土工作性能的影响研究

文中研究了花岗岩石粉的掺加比例对C35、C40、C45新拌混凝土坍落度的影响。试验结果表明:花岗岩石粉掺加比例不超过10%时,C35、C40、C45新拌混凝土的坍落度及坍落度损失满足要求,流动性、粘聚性、保水性均有明显改善,经工程应用效果良好。

花岗岩石粉混凝土抗冻性试验研究

针对花岗岩石粉混凝土抗冻性问题,制备尺寸为100 mm的立方体混凝土试件,进行冻融循环试验,分别测定未冻融和冻融循环25、50、75、100、125和150次时花岗岩石粉混凝土试件抗压强度、质量损失率和动弹性模量,得到主要结果如下:花岗岩石粉混凝土抗压强度、质量损失率、相对动弹性模量与冻融循环次数分别呈负相关、正相关、负相关;冻融循环150次时,编号为S52C10试件抗压强度与其冻融前。抗压强度比值、质量损失率、相对动弹性模量分别为66.0%、1.81%和66.9%;试验表明当花岗岩石粉掺量在0%~20%范围时,掺量为10%的花岗岩石粉混凝土抵抗冻融破坏能力最强,试验结果可以为花岗岩石粉混凝土配合比设计提供参考。

消泡剂与花岗岩石粉掺量对高性能混凝土性能的影响

聚醚改性有机硅消泡剂、花岗岩石粉的掺量会对超高性能混凝土(UHPC)的物理性能、收缩性能、抗压强度产生影响。研究进行试验测试,并通过超景深显微镜对UHPC气泡总量、平均孔径及孔径分布进行观察分析。结果表明,水胶比固定花岗岩石粉一定掺量范围内促进UHPC孔隙细化,石粉滚珠润滑作用提升UHPC的物理和易性能、降低含气量、提高密度、改善早期自收缩性能、抗压强度未降低;优化花岗岩石粉掺入量后,调控聚醚改性有机硅消泡剂掺入促使花岗岩石粉UHPC中泡沫破裂,UHPC颗粒堆积更为紧密、密度提高、结构紧密、气泡总量降低、平均孔径更小及孔径分布也更合理。

花岗岩石粉对再生混凝土性能的影响研究

为了研究花岗岩石粉用量对再生混凝土力学性能的影响,通过试验对比了花岗岩石粉对再生混凝土抗裂性能、抗冻性能、抗压性能的影响。结果表明,花岗岩石粉替代率在5%~10%时,再生混凝土的工作性能较好,改善效果较明显;随着花岗岩石粉替代率的不断增加,再生混凝土的抗裂性能、抗压性能、抗拉性能都呈现先增加后减小的现象;花岗岩石粉替代率为5%时,再生混凝土的力学性能最优,同时其质量损失率和相对动弹性模量都较好,可以有效提高再生混凝土的抗冻耐久性。

花岗岩石粉掺合料对水工混凝土性能影响研究

花岗岩石粉具有来源广、价格低且性能良好的优势,其能否作为优良的基础料或外加剂从而提升水工混凝土的性能是亟需解决的问题。水工混凝土耐久性指标包括抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、混凝土的碳化、碱骨料反应等,其中最重要的性能为坍落度和抗压强度,二者亦是评价水工混凝土安全性和耐久性的重要指标。通过研究不同花岗岩石粉细度、不同掺加方式和不同掺量下水工混凝土的坍落度及抗压强度的变化规律,研究得出:掺加方式为外掺的情况下,掺入量为12%以下的细度为0~120μm的花岗岩石粉掺和料对水工混凝土的抗压强度及坍落度为正相关,显著提高水工混凝土的性能。

改性花岗岩石粉对水泥的性能影响

提出了一种通过改性花岗岩石粉取代水泥做水泥掺合料的方法,并分析了改性花岗岩石粉在不同取代量下砂浆的流动度、干缩率和不同龄期抗压、抗折强度,同时通过XRD,SEM对其水化微观机理进行了分析。在此基础上探讨了改性花岗岩石粉取代量对水泥性能的影响。试验结果表明:随着改性花岗岩石粉取代水泥量的增加,砂浆的干缩率逐渐降低,砂浆的流动度逐渐变大,同时,砂浆的抗压、抗折强度逐渐降低。当改性花岗岩石粉取代量在20%时,砂浆28d抗压强度42.6MPa,抗折强度8.5MPa。

钢纤维对掺花岗岩石粉UHPC的增强增韧:磷酸锌改性和纤维形状的影响及机理

采用自制的单根钢纤维拉拔试验装置等,通过拉拔试验和SEM-EDS等试验,开展钢纤维的磷酸锌(ZnPh)改性及其形状对在蒸压养护条件下的掺花岗岩石粉超高性能混凝土(UHPC)增强增韧影响机理的研究。所研究钢纤维形状包括:镀铜平直型S、镀铜单折线端钩型G1、镀铜双折线端钩型G2和镀铜波浪型L。研究表明,钢纤维的机械咬合力起主导作用,钢纤维平均粘结强度与拔出功大小顺序均为:G1>G2>L>S。ZnPh改性后,钢纤维表面变粗糙,这增强了钢纤维与UHPC基体间的化学粘结力和静摩擦力,从而提高了钢纤维在UHPC中的平均粘结强度和拔出功。在UHPC韧性的提高方面,采用ZnPh改性,对S钢纤维最明显,而对异型钢纤维(G1、G2和L)则不明显。

碱激发花岗岩石粉水泥浆体性能研究

为提高花岗岩石粉作为水泥矿物质掺合料利用率,利用碱激发原理,选用水玻璃提高其活性,分析水玻璃模数、掺量对花岗岩石粉水泥净浆抗压强度和流动性能的影响,并通过XRD和SEM分析水玻璃激发花岗岩石粉活性机理。结果表明:浆体流动性随着水玻璃模数和掺量升高均呈下降的趋势,当水玻璃模数1.2~1.4,掺量3%时,对掺量30%花岗岩石粉的水泥净浆抗压强度达到64 MPa。