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。

大掺量粉煤灰对高架桥混凝土路面断裂性能影响试验研究

大掺量粉煤灰与混凝土水泥反应产生的凝胶可以改善混凝土粘接性能。为了确定粉煤灰掺量范围,将断裂度作为衡量混凝土断裂性能重要参数,根据混凝土在不稳定状态下的脆性断裂特征,对混凝土路面进行了断裂程度及应力分析,按照大掺量粉煤灰的混凝土界面粘接强度,分析拔出型、断裂型在显微镜下的断裂细微形态。结果表明,粉煤灰掺量为20%时,混凝土路面断裂正应力大于0.8 GPa,剪切应力大于1.5 GPa,混凝土路面抗压强度较大,混凝土路面抗断裂性能最好。随着粉煤灰掺量增加,混凝土路面抗断裂性能逐渐变差。

复掺再生砂和超细粉煤灰对超高性能混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

为了研究再生砂超高性能混凝土(UHPC)的抗硫酸盐侵蚀性能,对掺再生砂和超细粉煤灰的超高性能混凝土进行了硫酸盐干湿循环侵蚀试验,测试了硫酸盐溶液侵蚀前后试件的抗压强度、相对动弹性模量、质量变化。通过离子滴定测定了不同侵蚀深度下硫酸根离子的分布,分析了再生砂和超细粉煤灰对硫酸根离子传输的影响。结果表明:经过90次硫酸盐干湿循环后,UHPC的耐侵蚀系数随着超细粉煤灰掺量的增加呈先增大后减小的趋势;超细粉煤灰掺量为20%(质量分数,下同)时,侵蚀全过程中UHPC的耐侵蚀系数、相对动弹性模量最大,硫酸根离子含量较低;再生砂掺量为50%时,UHPC在干湿循环45次之前的相对动弹性模量最大,相同深度下的硫酸根离子含量最低;复掺20%超细粉煤灰和50%再生砂的UHPC抗硫酸盐侵蚀性能最优。

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.

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。

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。

基于TSTM的大坝混凝土早期变温自收缩变形模型研究

采用绝热和温度匹配(TMC)2种温度历程养护模式,进行基准混凝土(F35混凝土)和超高掺量粉煤灰大坝混凝土(F80混凝土)的温度—应力试验(TST)。由实测的2种温度历程下的自由试件的应变获得大坝混凝土热膨胀系数和温度变形规律,进而得到2种大坝混凝土的自收缩变形规律。分析2种大坝混凝土的自收缩变形规律,提出大坝混凝土变温自收缩变形模型。结果表明:大坝混凝土的早龄期自收缩变形具有时变性,温度历程影响自收缩变形的发展。对于同种混凝土,绝热模式下自收缩变形大于温度匹配模式下的自收缩变形;F80混凝土的早龄期自收缩变形明显小于F35混凝土。提出的早龄期变温自收缩变形模型可较好地预测大坝混凝土的早龄期自收缩变形发展。

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。

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。

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。

大掺量引气剂混凝土在高寒干燥地区的抗冻性研究

为了研究大掺量引气剂对碾压混凝土抗冻性的影响,本文通过对混凝土的抗冻、抗渗和力学等性能的研究试验,分别研究了引气剂掺量、粉煤灰掺量和水胶比的变化对混凝土抗冻性能的影响,并在上述条件下研究了其对强度和抗渗等性能的影响。结果证明,在不降低混凝土强度和抗渗要求的情况下,大掺量引气剂和降低水胶比能显著提高碾压混凝土在高寒干燥地区的抗冻耐久性。

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。

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．

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。

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。

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。

氧化石墨烯对HVFA混凝土力学和耐磨性能的影响

为了研究氧化石墨烯对大体积粉煤灰(HVFA)混凝土表面耐磨性的影响,采用质量含量为0、0.01%、0.05%和0.1%的氧化石墨烯进行改性混凝土的研制,并以普通混凝土为参照组,测试了混凝土试件的抗压强度、显微硬度和磨损率,并对各指标的相关性进行了分析.试验结果表明:HVFA混凝土的表面耐磨性随氧化石墨烯含量呈增长趋势;在HVFA混凝土中掺入氧化石墨烯后,在宏观上提高了试件的抗压强度,微观上增加了混凝土的显微硬度,二者均与试件的表面耐磨性有显著的相关性;在0.05%的氧化石墨烯掺量下,改性混凝土的硬度随氧化石墨烯含量增加有明显提升;当氧化石墨烯掺量大于0.05%时可能会发生结块效应,限制了显微硬度的提升.本研究结果可为氧化石墨烯混凝土的研制提供可靠的依据.