碱激发矿渣粉煤灰地质聚合物力学性能改性及其混凝土性能

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。碱激发矿渣粉煤灰地质聚合物(ASFG)具有早期强度高、耐酸碱等优异性能,但脆性大、韧性差等缺陷影响其推广应用。为改善ASFG的性能且拓宽可应用于ASFG改性的矿物掺合料种类,以偏高岭土、沸石粉、膨润土、硅灰石粉、轻质碳酸钙和硅灰六种矿物掺合料作为改性材料,研究了其对ASFG力学性能的改性效果,并确定了硅灰为较佳改性材料。为深入探索硅灰对ASFG力学性能的改善作用,研究了硅灰掺量对ASFG力学性能的影响,并确定了硅灰的较佳掺量。最后,制备了碱激发矿渣-粉煤灰-硅灰地质聚合物混凝土(ASFSGC),并研究了其工作性、准静态力学性能和抗渗性。结果表明:膨润土、硅灰石粉、轻质碳酸钙、硅灰四种矿物掺合料对ASFG的抗折强度具有明显增强效果。硅灰石粉、硅灰两种矿物掺合料对ASFG的抗压强度具有明显增强效果。对ASFG而言,硅灰是一种优质矿物掺合料。随着硅灰掺量的增大,ASFG的力学性能先增大后减小,硅灰的较佳掺量为4%。ASFSGC具有良好的工作性、优异的抗渗性能,且ASFSGC的延性较普通硅酸盐水泥混凝土提高了14.1%。

添加剂对水泥混凝土耐久性能的改善机理研究

旨针对添加剂对水泥混凝土耐久性能的改善机理展开研究,通过分析水泥混凝土的组成和结构特点,以及矿物掺合料、缓凝剂和膨胀剂对水泥混凝土性能的影响,揭示了改善水泥混凝土耐久性的关键因素。分别探讨了矿物掺合料、缓凝剂和膨胀剂对水泥混凝土耐久性能的影响与作用机理,矿物掺合料影响了水泥混凝土的流动性、力学性能、抗渗性、抗冻性和收缩性能;缓凝剂对水泥混凝土的流动性、强度、干缩性能和抗渗性能产生影响;膨胀剂则影响了水泥混凝土的力学性能、抗渗性能、抗碳化性能、抗硫酸盐侵蚀性能以及抗冻融循环性能。

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。

外加剂与矿物掺合料对混凝土抗硫酸盐侵蚀的有效性研究

本文通过2年多的砂浆棒浸泡试验,系统研究了高效减水剂、膨胀剂、硅灰、粉煤灰等常用外加剂与矿物掺合料对混凝土抗硫酸盐、硫酸侵蚀作用的有效性。结果表明,高效减水剂提高密实度只能延缓混凝土的侵蚀破坏;膨胀剂、硅灰、粉煤灰能显著提高混凝土的抗蚀性,但抗蚀系数的经时变化规律不同。

青藏铁路低温早强混凝土抗压强度试验研究

试验研究了高效减水剂、引气剂、早强剂和矿物掺合料对低温养护(-2℃±2℃)混凝土抗压强度的影响。试验结果表明:在混凝土中双掺复合外加剂和矿物掺合料,不仅有利于低温养护混凝土早期强度发展,而且较大幅度提高了混凝土后期强度,并可显著改善混凝土的耐久性。

掺多元复合矿物外加剂高性能混凝土研究

研究了粉煤灰与矿渣微粉粉煤灰、矿粉与硅灰多元复合矿物外加剂对混凝土的和易性、力学性能及抗氯离子渗透性能的影响 ,采用扫描电子显微镜分析了水化产物的形貌 ,并总结了多元复合矿物外加剂的作用机理 ,得出多元复合矿物外加剂为配制高性能混凝土首选途径的结论 .

主塔墩承台C35大体积混凝土配合比设计与性能研究

结合赤壁长江大桥4#主塔墩承台大体积混凝土的温控防裂,测试了大掺量粉煤灰和矿粉复合掺合料与缓凝聚羧酸减水剂对胶凝材料水化热的影响,对比研究了3组大掺量矿物掺合料C35混凝土的工作性、力学性能、绝热温升及耐久性能。结果表明,缓凝型减水剂与大掺量矿物掺合料的复合掺入对胶凝材料水化热的控制具有协同作用;采用32.5%粉煤灰与12.5%~22.5%矿粉复合掺合料与缓凝型聚羧酸减水剂配制的承台C35混凝土具有良好的工作性、较低的水化热温升、较高的后期强度发展和高抗氯离子渗透性等特性。

BSF复合矿物掺合料对路面混凝土力学性能的影响

本文借助扫描电子显微镜、压汞测试仪和力学性能测试手段对BSF复合矿物掺合料的使用对路面混凝土力学性能的影响进行了系统研究。结果表明:(1)使用BSF复合矿物掺合料可在一定程度上提高混凝土的28 d抗折强度,大幅降低混凝土的压折比,有效改善混凝土的脆性;(2)BSF复合矿物掺合料可有效改善混凝土的界面过渡区,使浆体更加密实,并且减少有害孔的数量;(3)在水化过程中,BSF复合矿物掺合料中的砖粉和矿渣微粉会反应生成对改善混凝土抗折强度有益的纤维状晶体。

掺合料对混凝土耐久性的影响

主要分析了混凝土耐久性和几种掺合料对混凝土耐久性的影响,并进行了一系列的试验研究,其中包括混凝土抗氯离子渗透能力、抗渗性能、抗冻融性能、抗碳化性能、抗碱-集料反应能力等.试验结果表明,掺合料的加入能使混凝土结构变得更为密实,从而明显改善混凝土的耐久性.

复掺矿物掺合料混凝土碳化试验研究

对复掺矿物掺合料混凝土快速碳化进行了试验研究,考察了水胶比、矿物掺合料掺量、掺合料种类及掺合料之间的比例等因素对混凝土碳化深度的影响,分析了矿物掺合料复掺时对混凝土碳化性能的影响。结果表明:水胶比越大,混凝土碳化深度越大;混凝土碳化深度随着矿物掺合料掺量的增加而增大;单掺粉煤灰、矿渣对混凝土抗碳化性能是没有明显改善;当粉煤灰、矿渣复合使用时,混凝土的抗碳化性能随着粉煤灰掺量的增加、矿渣掺量的减少而降低;当粉煤灰与硅灰复合使用时,混凝土的碳化深度随硅灰掺量的减少、粉煤灰掺量的增加而降低。

自密实混凝土抗冻性研究进展

本文总结了混凝土冻融破坏机理,综述了矿物掺合料、化学外加剂、集料种类和纤维等对自密实混凝土抗冻性能的影响规律和改性机理。矿物掺合料和化学外加剂通过改变自密实混凝土拌合物的工作性和含气量,降低了硬化混凝土孔隙率和微孔间距。粗细骨料的孔隙性、力学性能、变形性能和颗粒组成影响了自密实混凝土拌合物的流动性和体系中水分的赋存状态,改变了硬化混凝土的孔结构和孔隙的连通性。纤维通过微引气作用和桥接阻裂效应,抑制了冻融过程中毛细孔压力所引起的裂纹的产生与扩展。本文阐述了自密实混凝土研究应用中存在的问题并提出了改善自密实混凝土抗冻性的途径。

活性矿物掺料在水泥与混凝土中的复合减水和增塑效应

探究了活性矿物掺料单掺或者复掺以及在高效减水剂共同作用下,在水泥和混凝土中的减水和增塑效应,试验结果表明:在减水剂掺量一定的条件下,在水泥浆体中的减水率为复掺硅灰与粉煤灰>单掺硅灰>单掺粉煤灰>未掺矿物掺料;在混凝土中的增塑效应为单掺硅灰>单掺粉煤灰>单掺矿渣,而复掺矿物掺料的增塑效果优于单掺矿物掺料,但复掺矿物掺料必须以硅灰为基础,否则增塑效果不明显。

矿物掺料对超高强水泥浆体水化程度与水化物组成的影响

通过XRD衍射图谱和SEM扫描图片的分析,认为高效活性矿物掺和料能够提高超高强水泥浆体的水化程度,改善C-S-H凝胶的质量,增加C-S-H凝胶的数量,削弱CH的负面影响,从而提高混凝土的强度和耐久性。通过比较不同胶凝材料体系的水化物组成,认为掺入含活性SiO2较多的掺和料以及复合掺入粒径相差较大、彼此有填充作用的几种掺和料时的增强效果更好。

高性能混凝土用多元复合矿物外加剂的优化配伍研究

矿物外加剂是高性能混凝土中必不可少的组分。通过研究不同复合比例的多元复合矿物外加剂对混凝土性能的影响 ,包括混凝土的和易性、混凝土抗压强度和抗折强度、混凝土抗氯离子渗透性能等 ,分析得出多元复合矿物外加剂的优化配伍比例。

钢筋混凝土中防腐添加剂的研究进展

在钢筋混凝土结构服役过程中,由环境侵蚀因素导致的耐久性问题是制约结构长效服役的重要原因,其中,氯离子侵蚀导致的钢筋锈蚀是引起钢筋混凝土耐久性劣化的主要因素之一。在混凝土内掺加防腐添加剂,可从促进钢筋表面成膜和改善混凝土自身性能(孔隙结构、水化过程、Friedel’s盐生成)等方面提升阻锈能力,近年来逐渐成为研究热点。本文将防腐添加剂分为传统阻锈剂、绿色植物提取物阻锈剂、纳米材料以及矿物掺合料等四类,从材料开发、作用机制、阻锈影响因素等方面对防腐添加剂的研究进行了综述。最后,探讨了防腐添加剂研究中存在的问题,并对未来的研究提出了建议,以期为防腐添加剂能够更好地防治混凝土中的钢筋锈蚀问题提供参考。

矿物和纳米材料对活性粉末混凝土性能的影响

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。利用硅粉、偏高岭土和纳米材料制备了活性粉末混凝土,并对矿物成分和纳米材料对活性粉末混凝土基本特性的影响规律进行了研究。硅粉和偏高岭土按照固定比例掺入,纳米二氧化硅和纳米氧化铝则分别按照水泥质量0.5%、1%、2%和3%的比例进行掺入。通过新拌混凝土的密度和流动度实验以及不同龄期下的强度实验对改性后的活性粉末混凝土的基本特性进行测试,结果表明随着纳米材料的掺入,混凝土的密度逐渐增加,而流动度则不断减小;抗压强度和抗折强度随着纳米材料掺入量的增加先增后减,由此得出纳米材料的较优掺量为1%~2%。高温实验结果表明活性粉末混凝土的抗压强度和抗折强度随着温度先增后减,较佳温度为200℃;温度导致的强度下降的速度为CSS>CSA>CMA>CMS。此外,SEM分析表明高温会导致混凝土内部出现劣化。

空心砌块建筑体系专用高性能填灌混凝土

针对混凝土小型空心砌块建筑的特点,通过采用自行研制的多功能复合化学外加剂,并使用大量的工业废料(粉煤灰,改性矿粉)作复合掺合料等质量取代水泥(40%～80%),成功地配制了具有高流动性、高粘聚性和保水性、高保塑性、高体积稳定性、适合的力学性能和耐久性能的高性能混凝土(HPC).并进一步对多功能复合化学外加剂和复合掺合料的作用机理作了探讨.

掺多元复合矿物外加剂高性能混凝土耐久性

指出矿物外加剂的复合化是配置高性能混凝土的良好途径,尤其在提高混凝土耐久性方面,发挥了明显的效应,从抗渗性能、抗冻融性能、抗硫酸盐侵蚀性能、抗碳化性能和抵抗碱—集料反应能力等方面,阐述了粉煤灰、矿渣与硅灰多元复合矿物外加剂高性能混凝土的耐久性。

水泥基透水混凝土的配合比优化设计研究

为了优化通用硅酸盐水泥基透水混凝土的配合比设计,研究了水灰比、浆骨比、矿物掺合料、外加剂对普通硅酸盐水泥基透水混凝土性能的影响规律.结果表明:水灰比在0.20~0.25,浆骨比为0.43~0.45时,透水混凝土的各项性能最优.研究结果还表明,Ⅱ级粉煤灰和S95矿粉单掺掺量分别为胶凝材料总量的30%~40%和10%~20%时,可以有效提高透水混凝土的后期强度,并且单掺粉煤灰的效果好于单掺矿粉,而单掺矿粉的透水混凝土透水性能好于单掺粉煤灰;透水混凝土胶结剂对透水混凝土性能提高的效果优于聚羧酸外加剂,并存在适宜掺量范围.

混凝土的自缩及其控制措施

通过对混凝土的自缩及产生原因的阐述 ,对影响混凝土自缩的因素进行分析 ,进而解释控制自缩的方法 ,可将水泥、矿物掺合料对自缩的影响分为材料的活性和材料的细度两个方面 ;