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。

不同种类矿物掺合料对水泥混凝土性能的影响

随着建筑行业飞速发展,各种建筑材料被广泛应用到工程建设施工中,建筑材料的质量、掺和比例等都将影响到材料质量,从而影响到建筑工程安全。为了达到节能降耗环保的目标,多种矿物掺合料被应用于水泥与混凝土施工材料中。矿物掺合料的掺入量与掺合料自身的性质等都将极大地影响到水泥与混凝土的抗压强度、抗折强度与工作性能等。基于此,该文简要介绍矿物掺合料的分类以及实验分析了六种矿物掺合料的使用量对水泥性能的影响。

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。

矿物掺合料对复合胶凝材料浆体静态屈服应力的影响

复合胶凝材料浆体的静态屈服应力可用于表征浆体内部微观结构建立的特性,且对新拌水泥基材料的施工与3D打印过程有很大影响。本文研究了矿物掺合料的种类和掺量对复合胶凝材料浆体静态屈服应力变化规律的影响。研究发现,矿物掺合料的细度增大使颗粒表面的水膜层厚度减小,导致浆体的静态屈服应力增大。复合胶凝材料浆体的静态屈服应力在加水搅拌后的一段时间内缓慢增加,浆体结构建立速率较小。在加水搅拌后大约1.5 h,复合胶凝材料浆体的静态屈服应力迅速增大,表明浆体内部结构的连接程度已接近不可破坏的程度,浆体开始凝结,向固体状态转变。

高掺量矿物掺合料对水泥基材料固化氯离子能力的影响

本文研究了高掺量矿物掺合料对水泥基材料固化氯离子能力的影响,并借助XRD、DTG等进行了分析,研究结果表明:在水泥掺量为20%情况下,随着矿粉和Na Cl的掺量的增加,提高了水泥基材料的强度。高掺量的矿粉促进了水泥基材料中的F盐和镁铝水滑石的生成提高了其对氯离子的固化能力,增加浆体的水灰比对氯离子的固化也起到了促进作用。

大掺量矿物掺合料混凝土碳化行为研究进展

在国家积极推进碳达峰、碳中和目标背景下,水泥行业减少碳排放势在必行。大掺量矿物掺合料混凝土使用了大量矿物掺合料,大幅减少了水泥用量,因此受到较大关注。本文重点综述了大掺量矿物掺合料混凝土的碳化行为、微观机理研究现状和常用矿物掺合料对混凝土抗碳化性能的影响;总结了混凝土碳化的影响因素,以及碳化行为的测试评价方法和优缺点;最后,提出了碳化可能存在的途径,并指明了进一步的研究方向,这对于改善大掺量矿物掺合料混凝土耐久性和降低建筑行业碳排放具有重要意义。

易流型大掺量石灰石粉复合掺合料性能研究

针对甘肃平凉地区大量石灰石粉得不到有效利用的问题,本文将当地的石灰石粉和粉煤灰、矿粉、降粘剂等进行复合,制备出满足JG/T 486—2015《混凝土用复合掺合料》中石灰石粉掺量不低于80%的易流型复合掺合料,研究单掺及大掺量石灰石粉复合掺合料对水泥胶砂性能的影响。结果表明:提升石灰石粉的比表面积,可以改善胶砂的流动性,提高其抗压强度,但强度的提高有限;单掺石灰石粉制备的胶砂性能较差,无法满足JG/T 486—2015《混凝土用复合掺合料》的要求和工程需要,建议和其他矿物掺合料复掺使用;三元复合掺合料的性能优于二元复合掺合料,当石灰石粉掺量为掺合料总量的80%,矿粉和降粘剂掺量均为10%时,复合掺合料的性能最佳,SF2石灰石粉复合掺合料的流动度比达到111%、7 d活性指数为71.38%、28 d活性指数为74.71%。

矿物掺合料细度及掺量对水泥石渗流微结构影响的分析

在运用渗流理论分析水泥石渗流微结构的基础上,探讨了有效发挥矿物掺合料效应的问题及其本质。分析表明,未水化粒子、水化产物等固相在水泥石空间内分布特性改变是影响矿物掺合料效应有效发挥的主要因素,是矿物掺合料掺入导致水泥石宏观力学性能下降的本质原因。要有效利用矿物掺合料的各种效应,需合理地控制未水化粒子、水化产物等固相在水泥石空间内分布特性,在化学反应活性一定的情况下,需对矿物掺合料粒径、掺量进行控制。

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%。

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。

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.

用烧响岩粉作混凝土矿物掺合料高掺量取代水泥

响岩是第三纪火成岩，属于火山灰岩石。主要化学成分见表。 由于硅高钙低，其矿物主要是钾长石、方钠石和沸石，此外还有辉石、硅灰石和很少量的方解石。原状响岩有一定反应活性，经适当温度煅烧其活性可大大提高。试验表明，经400℃煅烧活性约提高到原来的2倍，经600℃煅烧活性约提高到3倍，主要是沸石脱水和在500℃左右分解的缘故。水化期间与Ca（OH）2反应生或C4AH13。

养护制度和掺量对高活性复合矿物掺合料胶凝材料性能的影响研究

随着社会对环境保护要求的提高,矿物掺合料作为一种可被掺入混凝土中减少水泥用量的可靠材料,在混凝土行业越发得到重视。对3种不同种类的复合矿物掺合料掺入水泥胶砂后的性能进行了系统性研究。在掺量15%、30%、45%下制备多组水泥胶砂试块,分别在常温养护、标准养护、蒸汽养护和蒸压养护4种不同养护制度下养护至指定龄期后,对试块进行了基本力学性能测试。结果显示:水泥胶砂试块在夏季进行常温养护可以获得最高强度;复合矿物掺合料A、B、C的最佳掺量分别为30%、15%、15%;在最佳掺量下,3种复合矿物掺合料试块强度均较纯P·O 42.5级水泥试块有所提升,其中掺有复合矿物掺合料A的力学性能增加最为明显,其抗压强度提升率最大为14.8%。

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。

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。

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。

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。

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。