复掺矿粉、粉煤灰与石粉水工混凝土耐久性研究

文章探讨了增效剂和石粉、粉煤灰、矿粉多元复掺方式对水工混凝土基本性能的影响作用。研究表明:采用适量石粉等量替代矿粉或粉煤灰能够有效改善拌和物工作性能,且工作性能随替代量的增加呈先上升后下降的变化趋势;石粉替代量≥50%时,对试块强度的影响较小,100%替代时会影响后期强度发展;石粉替代矿粉或粉煤灰不利于抗渗透性的提升,其替代量越高则电通量越大;掺入增效剂能够有效改善抗氯离子渗透性、抗压强度及拌和物和易性。

复合掺合料在混凝土中的应用研究进展

在工业生产过程中会排出大量固体废弃物,若采用填埋、堆存等低资源化方式处理,将导致环境污染等问题,然而通过加工处理可将固体废弃物制成矿物掺合料。在混凝土中加入矿物掺合料不仅能够改善混凝土各项性能,还可以减少水泥用量,降低碳排放。近年来的工程实践表明,复合化是矿物掺合料的重要发展方向,通过复合化手段可充分利用掺合料各项性能实现效应叠加。论文首先介绍了单一种类矿物掺合料的物理化学性质及其对混凝土性能的影响;然后从复合掺合料的配伍方式入手,综合评述了复合掺合料在混凝土中的应用研究;最后讨论了三种配伍方式的特点,并对复合掺合料的下一步研究提出建议。

降低高强混凝土脆性的试验研究

采用外掺掺合料磨细矿渣、硅粉和粉煤灰及聚丙烯纤维的方法来研究它们对降低高强混凝土脆性的作用,并分析了相应的作用机理.结果表明:单掺磨细矿渣时,当其掺量为25%,则高强混凝土的脆性最低;磨细矿渣、硅粉和粉煤灰各自复掺时,高强混凝土脆性较单掺25%磨细矿渣的进一步降低,且降低幅度大致相当;三掺磨细矿渣、硅粉和粉煤灰时,高强混凝土脆性的降低幅度更大.当聚丙烯纤维的掺量控制在 0.24%以内时,高强混凝土的脆性随着聚丙烯纤维的掺加而降低;当聚丙烯纤维与硅粉复掺时,高强混凝土的脆性系数又进一步降低.

掺合料复合化对高强混凝土强度及显微结构的影响

本文主要讨论粉煤灰及沸石粉单一组分、复合组分对高强混凝土强度及显微结构的影响。在早期 ,掺合料的主要作用是微集料效应 ;特别是复合双掺时 ,次级颗粒级配更趋合理 ,叠合效应显著。在后期 ,掺合料的火山灰效应明显。沸石的独特结构使大掺量沸石粉的混凝土强度增幅较大。

提高高强混凝土抗裂性能的试验研究

采用外掺矿物掺合料磨细矿渣、硅粉和粉煤灰的方法来研究它们对提高高强混凝土抗裂性能的作用,并分析了相应的作用机理。试验结果表明:以抗裂特征长度为评价指标,单掺磨细矿渣时,当其掺量为25%,则高强混凝土的抗裂性能较好;磨细矿渣、硅粉和粉煤灰各自复掺时,高强混凝土的抗裂性能较单掺磨细矿渣的进一步降低,且降低幅度大致相当;三掺磨细矿渣、硅粉和粉煤灰时,高强混凝土的抗裂性能达到最优。

自密实轻骨料混凝土工作性能的研究

采用改进的L-800自密实混凝土拌合物流变性能测定仪,通过测定混凝土拌合物流过40cm,同时结合扩展度值、坍落度值及1h坍落度、扩展度损失情况,介绍了粉煤灰掺量、砂率大时的时间t40小、外加剂品种和硅灰掺量对自密实轻骨料混凝土拌合物工作性的影响。结果表明,30%左右Ⅰ级粉煤灰、50%左右体积砂率、2%～6%硅灰掺量和掺有粘塑组分的复合高效减水剂是保证自密实轻骨料混凝土拌合物具有较好工作性能的关键。

-10℃即时受冻条件下外加剂和掺和料对负温混凝土性能影响

在-10℃即时受冻条件下,采用SK复合防冻剂、粉煤灰、纤维素醚和硅粉配制C30F300混凝土,以研究无预养情况下,化学与矿物外加剂对负温混凝土抗压强度、耐久性能和变形性能的影响.结果表明:在-10℃即时受冻条件下,掺加SK复合防冻剂可配制满足C30F300设计等级的负温混凝土,复掺SK复合防冻剂和矿物掺和料是制备负温混凝土的关键技术.另外,借助X射线衍射(XRD)、压汞法(MIP)、扫描电子显微镜(SEM)等测试方法,对比研究了未掺与掺加SK复合防冻剂水泥净浆的水化过程,阐明了SK复合防冻剂的作用机理;从理论上探讨了SK复合防冻剂、纤维素醚和矿物掺和料对负温混凝土的作用,可以为混凝土配合比设计与施工提供技术参考.

外加剂对低温条件混凝土抗冻临界强度的影响

目的为了防止冬期施工中混凝土早期受冻及由于掺入大量防冻剂对混凝土耐久性带来的不利影响.方法采用恒低温一次冻结法和自然变低温多次冻结法,研究了掺加以早强、减水、引气为主要组分的复合外加剂辅以矿物掺合料混凝土在低温条件下的强度发展情况,及其对抗冻临界强度的影响,以及不同组分混凝土的强度发展情况、抗冻临界强度和达到抗冻临界强度的时间,并对试验结果进行对比分析.结果试验结果表明,以减水、引气、早强为主的复合外加剂并复掺矿物掺合料的混凝土,在低温条件下强度发展好,双掺粉煤灰10%和硅灰4%取代水泥,在恒低温条件下28 h达到抗冻临界强度3.5 MPa,变低温条件下34 h达到抗冻临界强度4.1 MPa.结论以减水、引气、早强为主的复合外加剂并复掺矿物掺合料的混凝土,能够防止早期受冻,强度发展及抗冻临界强度均能满足冬季施工要求.

含钢渣复合掺合料对混凝土耐久性的影响

研究了掺钢渣、矿渣和粉煤灰复合掺合料混凝土的碳化、氯离子渗透、碱集料反应、抗冻及绝热温升性能.结果表明:在同水胶比下,复合掺合料等量取代水泥后,混凝土的抗碳化性能和抗氯离子渗透性能有明显提高,混凝土碱集料反应膨胀率显著降低,当复合掺合料用量超过50%,混凝土抗冻性有所降低.掺加复合掺合料可显著减小胶凝材料的水化热,以及混凝土的绝热温升值和温升速率.

改性纤维复合掺和料对混凝土性能的影响

研究了改性聚丙烯纤维复合矿物掺和料对混凝土抗压强度、抗裂性能和耐久性能的影响.结果表明,在混凝土中加入改性聚丙烯纤维复合矿物掺和料可以在不影响强度的情况下明显减小混凝土的开裂面积,而且对其耐久性能有不同程度的改善作用.

河南地区C90高强混凝土的配合比试验研究

本文结合河南地区地材情况,通过对原材料优选和优化配比,采用基于优质磨细矿粉、粉煤灰、硅灰的复合矿物掺合料和高效减水剂,成功配制C90级高强混凝土。具有高流动性,坍落度损失小,早期强度高的特点,适合于高层、大跨、重载现代建筑结构。

绿色高性能混凝土正交试验研究

采用粉煤灰、矿渣、沸石和硅藻土作为混凝土掺合料,在自然养护和复合盐冻融环境下测试混凝土试块的抗压强度。通过混凝土配合比的正交试验,分析了有关因素对该高性能混凝土的影响和效果,验证了这四种矿物掺合料都具有很好的活性,可以作为掺合料配制高性能混凝土。研究发现:在复合盐冻融环境下,掺硅藻土和沸石的混凝土耐久性要优于掺粉煤灰和矿渣的混凝土,本实验中最优组合为A2B2C3D2。硅藻土的最佳掺量还可以适当增加,掺量修正后的混凝土符合高性能的要求。

复合型掺合料高性能混凝土强度与抗氯离子渗透性能研究

研究了复合型掺合料高性能混凝土的抗压强度及抗氯离子渗透性能,为采用复合型掺合料配制高性能混凝土提供了依据。

复合矿物掺合料对砂浆力学性能的影响

随着水泥混凝土需求量的剧增,有效利用各种固体废弃物作为矿物掺合料受到更多关注。矿渣、粉煤灰具有很高的潜在活性,可以作为矿物掺合料取代水泥。然而,在某些地方矿渣和粉煤灰都比较缺乏,而且价格较贵,因此,与其他天然矿粉复合使用已经成为目前矿物掺合料的使用趋势,这样不仅可以改善矿物掺合料的性能,而且可以最大程度的降低成本。通过单因素法的试验方法和水泥胶砂试验,研究了粉煤灰、页岩、石粉、石膏和矿渣复合使用后对水泥胶砂试块力学性能的影响,由此确定出了用这五种矿物配制复合矿物掺合料的最佳配合比。并在此基础上研究了助磨剂对矿物掺合料易磨性以及力学性能的影响。试验结果表明:采用最佳配合比的矿物掺合料取代30%水泥制作的试块,其3、7、28 d抗折、抗压强度均与基准试块相持平,因此,相比较于单一使用复合矿物掺合料可以达到更好的效果。

石灰石粉与不同矿物掺合料复掺对高强自密实混凝土性能的影响

基于混凝土的自密实性能和强度试验结果,研究了石灰石粉分别与粉煤灰、矿粉和硅灰3种不同矿物掺合料复掺组合对高强自密实混凝土性能的影响。结果表明:在合适的掺量范围和复配合比例条件下,将低活性的石灰石粉与高活性的硅灰复掺有很好的互补效应,对混凝土的自密实性能和强度产生了积极影响;石灰石粉与矿粉复掺不仅可以改善混凝土的自密实性能,同时也能满足高强要求。石灰石粉与硅灰、石灰石粉与矿粉复掺组合是制备高强自密实混凝土的有效技术手段。石灰石粉与粉煤灰复掺虽然显著提高了混凝土的自密实性能,但是不能满足高强要求,只能制备中、低强度自密实混凝土。

掺合料复掺对水泥基材料孔溶液碱度的影响

通过测定低水胶比下复掺粉煤灰、矿渣、硅灰的水泥基复合体系孔溶液PH值 ,研究孔隙液碱度随矿物掺合料的种类、掺量、不同复配情况的变化规律和碱度变化的原因。结果表明 ,复掺粉煤灰、矿渣 (或同时掺硅灰 )的多组分水泥基体系各龄期孔隙液的PH值均低于纯水泥净浆 ;粉煤灰和矿渣等双掺的水泥基体系 ,总掺量小于等于 4 0 %时 ,随掺量增加 ,同龄期的孔隙液PH值降低 ,其主要原因是稀释效应和化学效应 ;总掺量相同 ,掺合料复掺方式不同的试样其碱度不尽相同。

掺合料复配对再生骨料混凝土力学性能的影响

在固定胶凝材料用量480 kg/m^3的条件下,通过使用四种矿物掺合料(矿粉、粉煤灰、超细矿粉和硅灰)取代水泥并进行单掺或者复配,研究其对再生骨料混凝土工作性能和力学性能的影响。通过试验发现,对于再生骨料混凝土来说,矿物掺合料复配技术制备混凝土的工作性能和力学性能整体优于矿物掺合料单掺技术,其中使用大掺量矿粉与超细矿粉复配,即能获得较好的工作性能,同时也能得到优秀的力学性能,是再生骨料混凝土制备的优选方法。

矿物掺合料对高强混凝土抗裂性能的影响

抗裂性是高强混凝土最重要的指标之一。以脆性系数和特征长度为高强混凝土抗裂性评价指标,研究矿物掺合料(粉煤灰、硅粉和磨细矿渣)对高强混凝土抗裂性的影响。结果表明,矿物掺合料能有效地降低高强混凝土的脆性系数和特征长度,提高其抗裂性。同时得到抗裂性能最佳的配合比。机理分析表明,掺入细小的高活性磨细矿渣、硅粉和粉煤灰时能极大地改善过渡区的微结构,降低混凝土的Ca(OH2)、钙矾石和孔隙率,提高C—S—H胶体含量,并极大地降低过渡区的原生裂纹,从而提高高强混凝土的抗裂性。

多组分矿物外加剂复合效应研究

应用粉体机械力化学效应原理 ,对矿渣、粉煤灰等工业废渣进行机械活化。采用正交试验的方法 ,研究了矿渣、粉煤灰及多种矿物微粉的最优配比 ,研制出的新一代复合矿物外加剂 ,与磨细矿渣、粉煤灰相比 ,性能更加优良 ,且成本降低 ,具有良好的市场应用前景。

双掺矿物掺合料轻骨料混凝土性能试验研究

试验研究了粉煤灰、矿渣粉复合掺合料对LC30页岩陶粒轻骨料混凝土坍落度、抗压强度、抗冻融性能、抗碳化性能和自由收缩性能的影响规律。结果表明:总掺量不变时随着粉煤灰相对掺量的增加,坍落度逐渐增加;矿物掺合料提高了混凝土后期抗压强度,总掺量为30%、粉煤灰矿渣粉掺入比例2∶3时28 d抗压强度高于基准试验组14.3%;总掺量一定时掺入比例为2∶3的试验组,混凝土抗冻性能、抗碳化性能和抗自由收缩性能最佳;掺入比例一定时,掺量为30%的试验组的力学性能和耐久性能更优。