不同养护方式对混合砂浆抗冻性能影响研究

为了解决混凝土用砂资源问题和在应对冰冻环境时传统养护方式局限性的问题,将淡化海砂、机制砂、混合砂等3种砂类成型的试件,用慢冻法进行冻融循环试验,探讨了标准养护条件下的抗冻性能。实验结果表明:淡化海砂和机制砂的比例为6︰4时,成型的混合砂试件在抗冻性能表现上优于单一砂类。此外在解决传统养护方式局限性问题时,对混合砂试件采取4种不同平行养护方式,针对其抗冻性能进行对比研究,并在养护龄期到达28 d时取平行试样内部样品,通过SEM对其微观结构进行探究和分析。结果表明:采用外养护的混合砂试件抗压强度损失率较低,但冻融后孔隙率变化幅度较大,说明其在低次数的冻融循环表现较好;采用内养护的混合砂试件冻融循环后,孔隙率变化幅度小,可以有效控制孔隙发育,但其本身抗压强度略低;当同时采用这两种养护方式时,混合砂试件冻融循环后质量、抗压强度损失率、孔隙率增长均较小,在SEM微观结构的结果分析中,也观察到较少裂缝,且抗压强度可达到标准养护的水平。综上研究后发现,适当比例混合砂的使用,能够解决混凝土用砂资源问题,在成型试件时和成型试件后,同时施作内养护和外养护可提高试件抗冻融循环的能力。

水淬锰渣-炉渣-石灰石复合微粉的活性试验

研究了经过物理激发的水淬锰渣微粉和炉渣微粉活性指数,进而确定水淬锰渣、炉渣适宜的比表面积;采用石膏、生石灰、水玻璃3种激发剂对水淬锰渣、炉渣、石灰石复合微粉进行了化学激发试验;探讨单一激发和复合激发对复合微粉的影响。结果表明:物理激发微粉时,水淬锰渣的适宜比表面积为470 m^(2)/kg,炉渣的适宜比表面积为410 m^(2)/kg;化学激发复合微粉时,使用4%的石膏和1%生石灰作为复合激发剂对复合微粉激发效果最佳,7、28 d活性指数达到最高,此时复合微粉7 d活性指数为55.7%,28 d活性指数为78.3%,均满足《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》(GB/T 18046—2017)中S75等级标准。

玻璃粉对玻璃骨料混凝土力学性能和ASR影响的研究

ASR膨胀是限制废弃玻璃作为细骨料运用到混凝土中的主要因素之一,玻璃粉具有潜在的火山灰活性,当一定细度的玻璃粉替代部分水泥可以有效的抑制ASR同时还可以增强混凝土后期强度;在玻璃细骨料混凝土(细骨料替代率分别为10%、20%、30%)中采用玻璃粉取代20%作为辅助胶凝材料,通过混凝土抗压试验和砂浆棒试验,研究玻璃粉对玻璃细骨料混凝土力学性能及ASR影响;研究表明,玻璃粉掺入可以提升玻璃细骨料混凝土后期强度,特别是90 d后玻璃粉混凝土抗压强度超越普通混凝土;同时,玻璃粉可以有效抑制玻璃细骨料混凝土ASR,掺入20%玻璃粉的玻璃细骨料混凝土14 d砂浆棒膨胀率均小于规范限定值0.1%,而未掺入玻璃粉的试件恰恰相反。所以,玻璃粉可以有效的改良玻璃细骨料混凝土的后期强度和ASR膨胀不足。

铅锌冶炼废渣对水泥胶砂强度及孔结构的影响研究

使用铅锌冶炼废渣作为混合材,研究了不同掺入比对胶砂试块流动度及各龄期强度的影响。通过压汞试验,结合扫描电镜分析了掺入铅锌冶炼废渣对胶砂内部孔隙率及孔径分布的影响及微观形貌。试验结果表明:随着铅锌冶炼废渣掺量的增加,胶砂试块各龄期强度逐渐下降,但在掺量为30%时,胶砂28 d抗压强度为46.8 MPa,与对照组基本持平,掺量不超过30%时,28 d抗压强度超过了对照组,压汞试验表明掺入铅锌冶炼废渣可以减小水泥浆体最可几孔径大小和孔隙率,使胶砂整体结构更加密实。扫描电镜结果表明铅锌冶炼废渣水化产物形成相互搭接的空间网络结构,填充了水泥浆体的孔隙。

聚合物内养护材料对高石粉含量砂浆体积稳定性影响

研究了高吸水高保水可控释水的聚合物内养护材料对高石粉含量机制砂砂浆性能的影响。通过单因素实验,分析了高保水聚合物掺量、吸水程度和石粉含量对砂浆稠度及环式限制收缩等性能的影响规律,并对内养护作用后的样品进行了微观形貌分析。结果表明:当高保水聚合物掺量为15%、吸水程度为100%、石粉含量为14%、稠化粉掺量在0.04%时,砂浆的各项性能较好,砂浆1、3、7 d收缩应变值最小,分别为-28、-41、-84με。

磷渣粉改善钢渣混凝土抗压强度及电通量

为了提高钢渣的利用率,改善掺入钢渣对混凝土电通量的不利影响,通过磷渣粉与钢渣粉复掺的方式,制备了强度等级为C40的钢渣粉-磷渣粉混凝土。采用扫描电镜和压汞法等手段,研究了钢渣粉、磷渣粉单掺及复掺时对混凝土水化产物和微观结构的影响。试验结果表明:当总掺量为60%(钢渣粉与磷渣粉掺量比为2∶1)时,28 d抗压强度达到59.4 MPa,是空白组的116%,56 d电通量为1450 C,低于空白组电通量,比单掺40%钢渣粉组的电通量降低了1749 C。该复掺方式比单掺钢渣粉或磷渣粉更能减少水泥的用量。磷渣粉的掺入使钢渣粉掺量从20%左右提升到了50%,不仅提高了钢渣粉的利用率,还改善了钢渣粉掺入对混凝土抗氯离子渗透性的不利影响。

钢渣粉-矿粉-磷渣粉三元复掺对混凝土电通量的影响

为了提高混凝土的抗氯离子侵蚀性能,通过钢渣粉-矿粉-磷渣粉三元复掺的方式制备了强度等级C40的混凝土。采用XRD、SEM和压汞法等手段研究了钢渣粉-矿粉-磷渣粉三元复掺对混凝土水化产物、微观结构和孔隙率的影响。结果表明:在等质量替代60%水泥时,当钢渣粉、矿粉、磷渣粉掺量比为1∶1∶1和1∶3∶2时(G20k20和G10k30组),其28 d强度分别为空白组的108%、117%,电通量为1575、840 C,低于空白组的1659 C;56 d强度分别为空白组的106%、104%,电通量分别为537、358 C,远低于空白组的1387 C。该复掺方式充分利用了钢渣、磷渣等固体废渣,解决了混凝土中掺入钢渣粉而导致电通量高的问题,从而提高了混凝土的抗氯离子侵蚀能力,为码头、人工鱼礁、海岛工程等建设提供优质高抗蚀掺合料。

超细高活性矿物掺合料对UHPC水化和收缩性能的影响

本试验研究了超细高活性矿物掺合料(超细掺合料)与硅灰以单掺、复掺的方式制备超高性能混凝土(UHPC),分析了复掺不同掺量超细掺合料对UHPC的工作性、力学性能、水化热和收缩性能的影响。结果表明:UHPC流动性随超细掺合料掺量的增加而增加,跳桌流动度最高为275 mm^(2)将超细掺合料与质量分数为10%的硅灰以复掺的方式制备UHPC时,随超细掺合料掺量的增加,UHPC抗折强度先增加后降低,抗压强度先增加后趋于平稳,最大抗折强度和抗压强度分别为25.9 MPa和150.0 MPa;超细掺合料与质量分数为10%的硅灰复掺制备的UHPC水化热随超细掺合料掺量增加,先增大后减小;复掺质量分数为10%的超细掺合料与质量分数为10%的硅灰制备的UHPC早期收缩量最小,比单掺质量分数为20%的硅灰制备的UHPC低50.92%。

聚合物包覆改性锰渣应用于复合保温砂浆试验

采用聚合物对水淬锰渣包覆改性,将包覆改性后水淬锰渣与玻化微珠组成复合骨料制备复合保温砂浆。研究了包覆改性溶液对水淬锰渣吸水率的影响,改性锰渣掺量、胶凝材料配合比以及发泡剂掺量对保温砂浆性能的影响;利用SEM分析改性前后锰渣表面形貌的变化和胶凝材料水化产物的形貌。试验结果表明:使用质量比为1∶3的苯丙乳液与有机硅母液作为复合改性溶液时,改性锰渣的吸水率为5.34%,憎水效果最好;复合保温砂浆中,改性锰渣最佳外掺量为75%,锰渣微粉与粉煤灰的最佳比例为4∶1,发泡剂最佳掺量为0.1%,制备的复合保温砂浆28 d抗压强度为1.1 MPa、干密度为436 kg/m^(3)、导热系数为0.079 W/(m·K),符合《无机轻集料砂浆保温系统技术规程》(JGJ 253—2011)中Ⅱ型砂浆的要求。