粉煤灰不同掺量对高性能混凝土耐久性影响研究

为了研究粉煤灰掺量对高性能混凝土材料耐久性影响,在P·O42.5级高性能混凝土中掺入10%、20%、30%、50%的粉煤灰。设计混凝土、粉煤灰掺量的试验配合比,将粉煤灰掺量和高性能混凝土配合比作为正交试验的2个变量。试验结果表明,正常环境下10%、20%、30%时的混凝土渗透率较低,抗压强度大,50%的混凝土渗透率较高且抗压强度有所减小,冻融环境下的各个数据值均小于正常环境,说明适量掺入粉煤灰掺量能够提高混凝土材料耐久性。通过对试验数据整理可知,使用所研究方法混凝土渗透率、抗压强度与统计数据均存在最大仅为1%和0.1 MPa的误差,能够将试验研究结果作为实际工程可行的条件。

醇胺类和C-S-H-PCE纳米种子多元体系协同效应对高掺粉煤灰-水泥浆体早期强度的影响

粉煤灰虽然降低成本,降低碳排放等诸多优点,但在高掺量(>30%)下其火山灰反应缓慢会降低整个体系的水化程度,导致早期强度发展缓慢。如何高效、环保的提高高掺量粉煤灰-水泥浆体早期强度是十分必要的。从抗压强度、水化热、凝结时间、XRD、TG-DTG、ICP和SEM等方面研究了不同剂量醇胺类(三乙醇胺,TEA、三异丙醇胺,TIPA)和/或C-S-H-PCE组合对水泥(55%)和高掺量粉煤灰(45%)浆体和粉煤灰自身早期水化的影响和作用机理。结果表明:C-S-H-PCE与醇胺类(TEA、TIPA)的协同作用,显著提高水泥的水化程度和粉煤灰的反应程度。二者联合使用更能促进AFt的生成,对早期抗压强度的提高起协同作用,且显著优于二者单独加入效果之和。揭示了协同效应的内在机理:C-S-H-PCE提供成核点位,促进水泥水化,加速AFt形成;醇胺类(TEA、TIPA)一方面促进AFt转化成AFm,产生更多的CH,加速FA在孔隙溶液中的溶解,另一方面与Al和Fe发生络合,加速FA玻璃相中活性氧化铝和二氧化硅溶解到孔隙溶液中参与火山灰反应,形成额外的C-S-H凝胶。

大掺量粉煤灰活性粉末混凝土耐久性研究

研究了以大量粉煤灰取代水泥,并掺加硅灰、钢纤维配制的大掺量粉煤灰活性粉末混凝土(HVFRPC)的耐久性。研究结果表明,大掺量粉煤灰活性粉末混凝土具有较小的体积收缩率,抗碳化、抗氯离子渗透、耐硫酸盐浸蚀性优异。

高掺量粉煤灰混凝土的工程应用

研究了Ｃ３５级高掺量粉煤灰泵送混凝土在大体积混凝土基础中的应用问题．该混凝土中４２５号普通硅酸盐水泥用量为３３０ｋｇ／ｍ３，粉煤灰掺量为１３０ｋｇ／ｍ３，结果表明：采用该技术不仅混凝土强度在６０ｄ龄期可达Ｃ３５要求，而且可以明显降低混凝土的温升并推迟温峰出现的时间．

FJ1型激发剂在大掺量粉煤灰高强混凝土中的应用试验研究

本文对C55、C65混凝土按等量取代法进行配合比设计,粉煤灰掺量为30%、40%,用FJl型复合激发剂和减水剂进行试验,分析3d～60d抗压强度、抗折强度及折压比的发展、变化规律,探讨激发剂和减水剂的作用机理。

锅炉飞灰含碳量异常偏高的试验研究

通过锅炉冷态试验、常用煤种和异常煤种的热态调整试验,排除了可能引起某125MW机组飞灰含碳量异常(最高达14%)的结构及运行因素;常用煤种和异常煤种的常规指标接近,但其燃尽特性明显较常用煤种差;对异常煤种进行颗粒分离并分别进行工业分析,发现异常煤种由煤矸石、烟煤、无烟煤混合而成,无烟煤的含量达31.56%;对各颗粒分别进行热重分析,并与异常煤种TG-DTG曲线进行比较发现,烟煤、无烟煤的快速失重点分别与异常煤种的两个快速失重点相对应,进一步证明异常煤种主要由烟煤和无烟煤掺配而成。大量无烟煤的掺入导致燃尽困难,即为锅炉飞灰含碳量异常偏高的原因所在。

高温作用对大掺量粉煤灰混凝土力学性能影响

研究了高温作用对大掺量粉煤灰混凝土(HFCC)立方体力学性能的影响,探讨了不同加热温度、不同粉煤灰掺量与HFCC残余强度的关系.将粉煤灰掺量30%、40%和50%的混凝土立方体试块加热至250,450,550和650℃进行强度测试,并与素混凝土(不掺粉煤灰)试块进行对比.研究结果表明,随着温度升高,HFCC残余抗压、劈裂抗拉强度均出现明显退化,劈裂抗拉强度退化尤为明显;随着粉煤灰的掺入,粉煤灰掺量对强度退化率的影响具有复杂性:高温后HFCC抗压强度退化率均低于普通混凝土强度退化率;劈裂抗拉强度退化率除粉煤灰掺量30%外均低于普通混凝土退化率.在试验基础上建立HFCC高温后立方体残余抗压强度、残余劈裂抗拉强度与温度、粉煤灰掺量的定量关系,为高温后HFCC材料强度评估及修复提供依据.

高掺粉煤灰对特高拱坝封拱后坝体温度回升的影响

以溪洛渡特高拱坝分布式光纤测温数据为基础,统计分析了封拱后坝体内部混凝土的温度变化规律,认为坝体内部温度回升是胶凝材料水化放热的结果;提出了特高拱坝封拱后坝体内部混凝土中粉煤灰水化放热的计算方法;利用最小二乘法对实测温度回升过程进行拟合,并结合分布式光纤实测温度回升值,计算分析了高掺粉煤灰对溪洛渡特高拱坝封拱后坝体温度回升的影响。研究结果表明,特高拱坝封拱后,导致坝体内部混凝土温度回升的热量几乎全部来自于粉煤灰的水化放热;要有效减小封拱后温度回升对坝体带来的不利影响,其关键是通过对混凝土中粉煤灰掺量的优化调整来控制封拱后的水化放热量。

应用人工神经网络预测高掺量粉煤灰混凝土的强度

基于人工神经网络原理,建立了反映高掺量粉煤灰混凝土配方与强度之间映射关系的多因素智能分析模型。利用可视化CC++6.0开发了粉煤灰混凝土的强度预测应用软件,解决了高掺量粉煤灰混凝土的模式特征不明确、各组分对混凝土性能影响非线性、随机因素多等问题。该方法进行高掺量粉煤灰混凝土的配制具有优化设计及快速、定量、预测精度高、适应性强、成本低等特点。

大掺量粉煤灰HPC高温下抗爆裂性及改善措施

针对工程中高性能混凝土（HPC）易爆裂问题,对100mm×100mm×100mm和100mm×100mm×300mm不同尺寸的HPC试件在20~650℃范围内进行抗爆裂性能对比研究.以普通混凝土为基准混凝土,考虑粉煤灰掺量和纤维、硅灰掺加对抗爆裂的影响,粉煤灰掺量分别为30%,40%和50%,胶凝材料中分别考虑不掺、单掺和复合掺加聚丙烯纤维和硅灰.试验结果表明,掺加聚丙烯纤维能够有效防止大掺量粉煤灰混凝土爆裂问题,但加入硅灰对其抗爆性能影响不大.借助SEM微观测试技术分析高温前后试件内部微观形貌结构,从本质上揭示高掺量粉煤灰混凝土易爆裂以及聚丙烯纤维改善大掺量粉煤灰HPC抗爆裂性能的机理.

高掺量粉煤灰淤泥烧结坯体性能及工艺的试验研究

用淤泥和粉煤灰生产高掺量粉煤灰烧结砖,节能利废、保护环境,是开发新型墙体材料的一个有效途径。本研究以淤泥为粘结剂,用半干压成型方式烧结高掺量粉煤灰坯体。在淤泥用量25%～55%,粉煤灰用量45%～75%,焙烧温度为1000～1050℃时,可获得良好的物理力学性能。

大掺量粉煤灰海工混凝土含气量与气泡参数研究

引用胶凝系数（β）的概念，将粉煤灰作为混凝土中一种独立组分进行大掺量粉煤灰混凝土配合比设计。研究了在海水和标准养护下，粉煤灰掺量40％～70％，等强度（C40）设计的粉煤灰混凝土含气量、气泡参数和强度。研究结果表明，粉煤灰的掺量、细度以及含碳量都能够影响引气剂的作用效果，而粉煤灰的掺量是影响引气效果的主要因素。海水养护比标准养护的HFCC气泡间距系数大，粉煤灰火山灰反应程度高，强度略高。新拌混凝土和硬化混凝土含气量两者没有准确的对应关系。

大掺量粉煤灰掺合料中超细矿渣的作用

针对大掺量粉煤灰混凝土早期强度低等缺点 ,提出以部分超细矿渣取代粉煤灰可有效改善其综合性能 ,对粉煤灰的适宜掺量亦提出建议 ,并从微观上说明了复合胶凝的优越性。

高掺量粉煤灰水泥制备方法及其力学性能分析

为了实现粉煤灰的综合利用,采用对比试验法,分别选取质量分数50%和60%的2种粉煤灰掺入量制备水泥,利用晶核素诱导和促进粉煤灰水化反应技术,研究了粉磨时间、粉煤灰掺量和晶核素对所制备的粉煤灰水泥力学性能的影响。结果表明,对于高掺量粉煤灰水泥,粉煤灰细度与粉煤灰掺量对水泥早龄期强度影响较大,而对后期强度的影响逐渐减小;在粉磨时间90 min,晶核素加入量为3%,掺加50%粉煤灰的水泥试样最高达到了国标42.5R粉煤灰水泥的标准,掺加60%粉煤灰的水泥试样则最高达到了国标32.5R粉煤灰水泥标准。

高掺量粉煤灰混凝土断裂特征的测试与评价

研究了高掺量粉煤灰混凝土的断裂特征,对不同掺量粉煤灰混凝土的断裂特征以及不同断口深度、断裂韧性进行了测试评价,对不同掺量的粉煤灰混凝土的峰值荷载、最大应力、断裂韧度进行对比分析,并根据测试结果建立了峰值荷载、最大应力、断裂韧度的多元回归方程。研究结果表明,随着粉煤灰掺量的增加混凝土的脆性逐渐增大,随着断口深度的增大,混凝土的断裂韧度逐渐减少,断口深度对普通混凝土的断裂韧性影响也较大。

石灰-粉煤灰改良高含水率疏浚淤泥的试验

针对我国大量发生的疏浚淤泥难以处理和污染环境的问题,采用生石灰和废弃粉煤灰为改良材料,通过置换试验和增加试验,研究石灰-粉煤灰改良淤泥的含水率、液塑限和无侧限抗压强度的变化规律。结果表明:改良土的含水率都会随着养护龄期的延长和材料添加量的增加而有效地降低;龄期和粉煤灰添加量对改良土的液塑限和塑性指数的影响较大;在石灰中添加粉煤灰作为辅助材料时,可以显著提高强度,在粉煤灰添加量为4倍的石灰添加量时比单独添加粉煤灰强度增长达10倍。

大掺量粉煤灰海工混凝土耐久性探讨

在我国北方地区海洋环境下,混凝土结构的腐蚀现象十分严重,采用大掺量粉煤灰来取代水泥,能够获得良好的经济效益和环境效应。掺加粉煤灰能够增加混凝土密实度,进而提高混凝土抗氯离子渗透能力;而且能够减少水泥用量,降低水化热,防止大体积混凝土因水化热过大产生温度梯度而导致混凝土开裂,使得大体积海工混凝土的耐久性得以提高。针对氯离子渗透、硫酸盐侵蚀、冻融循环等破坏作用,对大掺量粉煤灰海工混凝土的耐久性等性能进行了探讨。

粉煤灰形态对高掺量粉煤灰烧结砖挤出成型工艺的影响

研究粉煤灰形态对粉煤灰掺量在70%以上的高掺量粉煤灰烧结砖挤出成型工艺的影响。指出由于粉煤灰的形态效应,致使利用挤出成型法生产高掺量粉煤灰烧结多孔砖出现挤出成型难度大、挤出压力高、成型水分不易控制和泥缸发热等弊病,是高掺量粉煤灰烧结多孔砖生产线普遍存在产量低、合格率低、掺灰率低和经济效益低的重要原因,并提出相应建议。

高掺量高钙粉煤灰单轴对称矩形钢管混凝土受弯构件力学性能的试验研究

混凝土用粉煤灰作为胶凝材料,不仅可以降低成本,而且对废物利用和环境保护意义重大。受弯钢管混凝土构件采用单轴对称非等壁厚矩形截面形式比传统等壁厚截面形式更能充分利用材料。通过试验的方法对高掺量高钙粉煤灰单轴对称矩形钢管混凝土受弯构件的力学性能进行研究,使用未经加工处理过的低品质高钙粉煤灰作为胶凝材料,设置4种粉煤灰掺加水平(0、50%、75%、100%),重点考察高掺量高钙粉煤灰单轴对称矩形钢管混凝土构件的抗弯承载能力和高钙粉煤灰掺量对其力学性能的影响。结果表明受压翼缘和受拉翼缘的屈服弯矩之比随着高钙粉煤灰掺量的增加而减小;高掺量高钙粉煤灰单轴对称矩形钢管混凝土受弯构件具有良好的延性和承载能力,50%和75%高钙粉煤灰掺量试件的抗弯承载能力比基准普通混凝土试件分别只降低了9.7%和10.1%,能够满足工程应用的需要;75%高钙粉煤灰掺量试件的钢管对核心混凝土的紧箍约束作用更强。

高铝煤混燃飞灰电除尘特性的试验研究

我国部分地区的煤燃烧后飞灰的铝含量高达45%以上,严重影响了飞灰的电除尘性能,实际测定其飞灰比电阻达到了1012Ω.cm以上,使电除尘器效率明显下降。采用高铝煤与其它煤种按不同比例混配后在高温炉中燃烧,并测定燃烧后飞灰的粒径、比电阻等特性;对电除尘效率进行建模计算,在保证对锅炉燃烧热效率影响不大的情况下,找出最佳混配比例,使混燃后高铝煤灰的物化特性得到改善,从而提高电除尘效率。