矿物掺合料对水泥砂浆性能影响试验研究

为了研究粉煤灰、矿粉、硅灰、微珠超细粉煤灰4种矿物掺合料对水泥砂浆流动性、强度与收缩性能的影响。选定4%、7%、10%等3种掺量水平,采用四因素三水平的正交试验方法进行试验,对试验数据进行极差分析,研究4种矿物掺合料对各项性能的影响规律。研究结果表明:在掺量范围内,4种矿物掺合料均能改善水泥砂浆流动性能,其中微珠超细粉煤灰为最显著影响因素;粉煤灰对水泥砂浆7d龄期与28d龄期的抗压强度、抗折强度均有负面影响,且掺量越大,影响越明显;硅灰与矿粉随着掺量的增加,7d强度随之减少,而28d强度随之增加,微珠超细粉煤灰的7%掺量为提升水泥砂浆早期强度的最优掺量;除硅灰外,另3种矿物掺合料掺量越大,改善水泥砂浆收缩变形效果越好,因此在改善水泥砂浆收缩性能方面,4%的硅灰、10%的粉煤灰、10%的矿粉、10%的微珠超细粉煤灰复掺效果最佳。     

复合胶凝材料体系对海工混凝土抗氯离子渗透性及抗压强度的影响

通过调整胶凝材料中矿物掺合料的种类、掺量,研究了单掺矿粉、粉煤灰及复掺上述两种矿料对海工混凝土抗氯离子渗透性及抗压强度的影响。研究表明,与纯水泥混凝土相比,单掺矿粉、粉煤灰均会降低混凝土7d抗压强度,且强度与掺量成反比关系;单掺矿粉对混凝土28d强度无明显影响,且会增强28d混凝土抗氯离子的渗透性能,掺量达35%后增强效果不明显;混凝土性能对粉煤灰极为敏感,当掺入50%粉煤灰时,28d强度下降37%,氯离子扩散系数为纯水泥混凝土的4.4倍。     

新型岩溶隧道注浆材料组成的设计研究

研究以硫铝酸盐水泥为主要原材料,聚丙烯酰胺作为絮凝剂,粉煤灰、矿粉作为矿物掺合料对注浆材料流动度及强度的影响。并制备新型单液注浆材料用于岩溶隧道。研究结果表明:水胶比对强度起主控因素,在流动度上起次要影响;聚灰比在流动度和水陆强度比方面起主控因素,而对陆上强度上影响微小;矿物掺合料对流动度起到促进作用,对陆上强度及水陆强度比影响较大;当水胶比为0. 58～0. 62,聚灰比0. 5‰,粉煤灰及矿粉取代率为10%时,注浆材料的综合性能优良,可作为岩溶隧道注浆材料配合比。     

火山渣为集料制备轻质透水混凝土路面的研究

该文旨在研究一种高强轻质透水混凝土,该混凝土以火山渣(主要成分为玄武岩和浮石)为轻型集料,以粉煤灰和硅灰替代部分普硅水泥为矿物掺合料。分别研究了以20%粉煤灰和10%的硅灰等质量替代部分水泥的三元掺合料对轻质混凝土性能的影响。研究结果表明:使用火山渣为轻型集料能够制得性能较好的轻质混凝土,三元掺合料的使用有利于轻质混凝土强度的发展,以硅灰为掺合料时,强度最高,所制得的轻质混凝土强度可达C40等级水平;同时以火山灰为集料所制备的轻质混凝土具备较好的透水性能,其强度等级和透水性能均能达到透水混凝土路面的基本要求。     

矿物掺合料对复合注浆材料性能优化研究

针对水泥混凝土路面板底脱空等病害,系统研究了硅灰、粉煤灰等矿物掺合料,减水剂掺量和乳化沥青掺量等对复合注浆材料性能的影响,研发的复合注浆材料初始流动度不大于20 s,30 min流动度不高于30 s,与水泥稳定材料相比,复合注浆材料固结体7 d无侧限抗压强度略低,但挠度和水稳定性显著提高。     

络合型外加剂与矿物掺合料对水泥基材料结构与性能的影响研究

络合型外加剂(络合剂)是一种能促进水泥基材料自修复的添加剂。通过孔隙率、力学性能、裂缝自修复测试和扫描电镜表征,研究了络合剂和矿物掺合料协同作用对水泥砂浆结构与性能的影响。研究结果表明:络合剂能够提高水泥砂浆的力学强度,降低总孔隙率,提高裂缝自修复能力;络合剂和矿物掺合料同时使用能进一步改善水泥砂浆的性能;当龄期为28d时,与普通水泥砂浆相比,掺加粉煤灰和络合剂的水泥砂浆总孔隙率降低了42.2%;掺加矿粉和络合剂的水泥砂浆的抗折抗压强度分别比普通水泥砂浆的抗折抗压强度提高了24.7%和40.7%。掺加络合剂和粉煤灰的水泥砂浆表面宽度为0.3mm的裂缝在养护28d后自愈合。扫描电镜观察显示,掺加络合剂和矿物掺合料的砂浆孔隙中,有大量水化硅酸钙和碳酸钙生成。     

干热河谷地区大体积高强混凝土配合比优化设计

针对云南格巧高速公路双河特大桥C60巨型塔柱大体积高强混凝土在干热河谷地区体积稳定性控制要求,采用L16(44)正交试验,以水胶比、胶凝材料、矿物掺合料取代量、粉煤灰与矿粉复合比例为四因素,研究分析混凝土抗压强度和绝热温升为指标最优设计方案,并通过收缩变形试验优化配合比。结果表明,影响混凝土强度因素逐次为水胶比胶凝材料复合掺合料比例矿物掺合料掺量;影响混凝土绝热温升因素逐次为水胶比胶凝材料矿物掺合料掺量复合掺合料比例;粉煤灰和矿粉均可降低水化放热,并抑制混凝土自收缩和干燥收缩,且粉煤灰收缩抑制效果优于矿粉。     

C60低收缩徐变高性能混凝土的配制与试验研究

为配制出适用于大跨度桥梁工程的高性能混凝土,通过掺加大掺量优质的粉煤灰、矿粉,降低水胶比的方法,进行C60低收缩徐变高性能混凝土的配制与试验研究。试验结果表明：采用优化设计混凝土配合比配制出的混凝土拌合物出机坍落度为170～215 mm ,2 h坍落度损失较小,压力泌水率较低,表现出良好的工作性能;混凝土28 d抗压强度较高,达到C60强度等级;掺加矿物掺合料的混凝土具有较低的收缩和徐变,与不掺矿物掺合料的混凝土相比,长龄期（360 d ）的收缩和徐变值降低了30％～50％;通过掺加大掺量矿物掺合料、降低水胶比的方法可以配制出C60低收缩徐变的高性能混凝土,该混凝土可用于塔柱和预应力混凝土箱梁中。     

矿物掺合料对海工混凝土长寿命化的影响

综合研究了单掺粉煤灰、矿粉及硅灰对混凝土氯离子扩散系数、氯离子结合能力及临界氯离子浓度的影响,探讨了海工混凝土长寿命化机理.研究结果表明,掺人矿物掺合料后,改善了混凝土的抗氯离子渗透性能,增强了氯离子结合能力,临界氯离子浓度虽略有降低,但钢筋发生锈蚀的时间明显延长,提高了混凝土的使用寿命.     

掺复合型掺合料的高性能混凝土配合比优化设计

高性能混凝土具有较好的工作性和耐久性,本文对全计算法进行了优化设计,选用钢渣、粉煤灰、矿粉和硅灰进行2种"三掺"组合,根据调整后的配合比制成试件,对其进行28d抗压强度、抗氯离子渗透性能试验,将试验结果与基准混凝土试件的试验结果进行比较,分析胶凝材料中不同掺合料用量对混凝土强度及耐久性的影响,初步得出一个全计算法的优化方法。     

负温环境对水泥水化程度及混凝土强度的影响研究

为研究负温、常温养护下的水泥水化程度和混凝土的强度增长规律,选定水胶比为0.24和0.38,在混凝土中加入粉煤灰和矿粉为掺合料,同时加入不同掺量的引气剂作对比,测试混凝土试块在养护至7 d、14 d、21 d、28 d、84 d的抗压强度,分析对比其规律。研究表明:-3℃养护下,水泥水化程度在14 d后变缓,同龄期下水泥水化进程约为常温养护下的50%;常温养护下,矿物掺合料的效应在84 d以后发挥效果较明显;-3℃养护下,混凝土强度约为常温养护下的60%,矿物掺合料的效应不明显,引气剂的加入对低水胶比的混凝土试块强度影响更大。     

高性能混凝土的抗氯离子侵入性研究

试验以粉煤灰、矿粉两种矿物掺合料与液体或固体防腐剂进行组合配置高性能混凝土,通过对其28天和56天抗压强度和电通量的测试,分析混凝土的强度和氯离子渗透性。结果表明,粉煤灰、矿粉与固体防腐剂复合混凝土具有较高的强度和氯离子渗透性,是抗氯盐高性能混凝土。可为桥梁和高速铁路等具有高抗腐蚀性要求的百年混凝土结构设计提供参考。     

火山灰混凝土配合比设计及其抗渗性能试验研究

基于黑龙江、海南岛等地区丰富的火山灰资源的现状,为充分利用地方性材料,实现火山灰的工程应用价值,通过开展火山灰混凝土材料配合比设计及其抗渗性能的试验研究,并对不同混凝土强度等级下基准混凝土、火山灰混凝土、粉煤灰混凝土掺入3%和5%硅灰的火山灰混凝土的电通量值进行了对比试验,以确定火山灰混凝土的抗渗性能。研究结果表明:掺加矿物掺合料后,混凝土的抗渗性能有明显的提高。建议采用掺加5%硅灰的火山灰混凝土代替粉煤灰混凝土,并给出了不同强度等级下的火山灰混凝土配合比设计。     

水泥基材料化学收缩和自收缩研究综述

高性能混凝土由于低水胶比及粉煤灰、硅粉等活性矿物掺合料的掺入,早期体积稳定性降低,化学收缩更加复杂而自收缩显著增加.该文在阐述水泥基材料化学收缩及自收缩产生机理及其相互关系的基础上,介绍国内外水泥基材料化学收缩和自收缩检测方法,总结误差来源及优缺点;总结影响化学收缩和自收缩的主要因素;分析控制水泥基材料早期收缩的技术措施.     

矿物掺合料高性能混凝土耐久性研究

矿物掺合料能显著提高混凝土的耐久性能。分析了矿物掺合料在高性能混凝土中的作用,提出了配置高性能混凝土的关键技术要求,并结合宁夏地区的环境特点进行试验研究。结果表明:粉煤灰等矿物掺合料能明显提高混凝土的抗腐蚀和抗渗性能,并提出了粉煤灰、硅粉在C 30水下混凝土及C 50高性能混凝土中的合理掺量,总结了混凝土中掺入矿物掺合料的优缺点。     

混合掺合料高性能混凝土的力学和耐久性研究

对掺入掺合料(1种或2种)的高性能混凝土力学特性和耐久性进行了研究。实验参数变化量包括掺入掺合料的种类和数量以及混凝土的水胶比。实验表明:掺合料硅灰在对提高混凝土强度和渗透性方面明显优于粉煤灰。2种掺合料的高性能混凝土(粉煤灰+硅灰)在抗氯离子渗透方面表现最优。所有的2种掺合料的高性能混凝土样品均表现出很突出的耐久特性。     

Plastic Shrinkage Cracking Behavior of Pavement Cement Concrete at Early Age

针对目前路面水泥混凝土易于出现塑性开裂的情况,为更合理优化路面混凝土原材料与配合比设计参数,采用笠井芳夫教授提出的大板法,对比研究了水泥细度、矿物掺和料种类及掺量、混凝土配合比设计参数对路面混凝土早期塑性开裂性能的影响.试验结果表明,水泥的比表面积越大,矿物掺和料掺量越高,水灰比越小,混凝土浆集比越大时,越不利于路面水泥混凝土的塑性开裂控制.且相对于粉煤灰与矿粉,硅灰作为矿物掺和料时,硅灰将更显著降低混凝土抗塑性开裂等级.为提高路面水泥混凝土的抗裂性,宜选择比表面积小于360 kg/m3的水泥,水灰比大于0.4、浆集比小于275:725的配合比设计参数.当混凝土中掺加活性矿物掺和料时,应加强混凝土的早期养护,以抑制塑性裂缝的出现.     

桥梁伸缩缝快速修补材料配制及性能研究

为解决因桥梁伸缩缝修补周期较长而造成道路拥堵、车辆通行效率降低的问题，采用特种水泥和硅酸盐水泥作为复合胶凝体系，通过调节灰砂比、减水剂及矿物掺合料，制备了一种快速固化的水泥基砂浆材料，并对砂浆的和易性评价指标和力学性能进行试验，得到砂浆的最优配比为：灰砂比1∶1.1,减水剂0.2%,硅灰、矿粉、粉煤灰掺量分别为水泥用量的6%、2%、4%。试验结果表明，基于最优配方，快速修补材料流动度达到200 mm左右，凝结时间控制在15 min～25 min,具有良好的施工和易性，且2 h抗折强度和抗压强度分别达到7 MPa和25 MPa, 28 d抗压强度达到50 MPa以上，干缩率小于0.02%,是一种理想的桥梁伸缩缝快速修补料。     

矿物掺和料对再生混凝土力学性能的影响

以工程常用的3种矿物掺和料:粉煤灰、矿渣微粉以及硅灰单掺和双掺为主要因素,通过试验设计制作了一批不同配合比的再生混凝土试块,考察各因素对再生混凝土抗压强度和抗折强度的影响规律。试验结果表明:3种矿物掺和料对再生混凝土的强度均有一定程度的提高,其中单掺时以硅灰最能提高其抗压强度,粉煤灰最能提高其抗折强度,当双掺硅灰和粉煤灰时能使其抗压强度和抗拉强度的提高达到最佳。     

大掺量矿物外加剂引气混凝土耐久性研究

该文通过混凝土电量法、收缩试验、滚珠轴承耐磨度试验分析了大掺量矿物外加剂对引气道路混凝土耐久性的影响。结果表明:掺入50%矿渣,可以提高引气道路混凝土抗氯离子渗透性,减小混凝土收缩,但对耐磨度无明显改善作用;掺入30%粉煤灰,引气道路混凝土早期耐磨度低于基准混凝土,但后期有较大增长,而且可以提高抗氯离子渗透性和减少混凝土收缩;掺入10%硅灰,能提高引气道路混凝土抗氯离子渗透性和耐磨度,减少混凝土的收缩。