高寒地区混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

以不同水灰比、不同含气量、不同掺合料及不同掺合比例、不同养护方式下的混凝土为研究对象,研究了各配比混凝土的基本性能;并采用电通量法及氯离子渗透深度研究了混凝土的抗氯离子渗透性能.研究结果表明,减小水灰比、适当引气、加掺合料及良好的养护方式可有效改善混凝土的抗氯离子渗透性能,在一定掺量范围内,混凝土中掺硅粉比掺矿渣粉或粉煤灰的抗氯离子渗透性能好.在此基础上,提出了高寒地区有抗氯离子渗透性能要求的混凝土配制方案:含气量宜3%～5%;掺20%～30%粉煤灰或矿渣,或掺5%～8%的硅粉,硅粉和矿渣粉或粉煤灰双掺效果更好.     

高性能混凝土收缩徐变性能的试验研究

试验研究了水泥用量、矿物掺合料、龄期对高性能混凝土收缩、徐变的影响规律。试验结果表明:在胶凝材料用量一定、水胶比相近的情况下,水泥用量越低,矿渣掺量越大,混凝土的收缩、徐变值越小;在高性能混凝土中宜选用比表面积低于444 m2/kg的矿渣,且矿渣和粉煤灰总掺量宜大于40%;混凝土的收缩、徐变在加载后90 d内增长较大,在120 d后趋于稳定。     

大体积混凝土配合比设计

为了延缓和降低大体积混凝土的最大水化热,降低水泥用量,延长混凝土龄期,尝试掺用粉煤灰和磨细矿渣粉、选用缓凝型外加剂等方法,在试配阶段采用低水胶比、不同掺量粉煤灰和磨细矿渣粉,在满足混凝土各项工作性能、力学性能的情况下,确立出最佳配合比。实践结果表明:新的大体积混凝土配合比设计在满足强度要求的前提下,未产生任何温度裂缝和收缩裂缝,配合比设计思路和方法取得了良好的效果。     

冻融作用下矿物掺合料混凝土力学性能研究

为研究矿物掺合料混凝土的抗冻性能,通过试验研究了水灰比、冻融循环次数、粉煤灰掺量和矿渣掺量对混凝土不同龄期的动态弹性模量和抗折强度力学指标的影响。试验结果表明,水灰比越大,冻融循环次数越多,混凝土不同龄期的动态弹性模量和抗折强度越低;龄期越长混凝土抗冻性能越好;在一定掺量范围内,粉煤灰的加入能明显改善混凝土的抗冻性,建议粉煤灰掺量不宜大于20%;动态弹性模量和抗折强度随矿渣掺量的增大表现出先增大后减小的变化趋势,当矿渣掺量为30%时,混凝土的抗冻性能最好。     

基于正交试验混凝土湿喷回弹率的控制研究

喷射混凝土回弹率过高是影响工程经济效益的重要问题。通过对不同水泥用量、砂率、水灰比和速凝剂掺量情况下进行正交试验,研究了其对喷射混凝土回弹率影响程度,得到了水泥用量、砂率、水灰比和速凝剂掺量的最优组合。试验表明：砂率对混凝土回弹率的影响最为显著,且成正比例关系,最佳砂率为52%;最佳配合比为单位水泥用量410kg/m3,砂率52%,水灰比0.42,速凝剂掺量5%,可减少5%~6%的回弹率。上述研究为控制混凝土回弹率提供了参考。     

大掺量磨细矿渣粉高性能混凝土的试验研究

论述了大掺量磨细矿渣粉对混凝土性能的影响,研究结果表明:用S95磨细矿渣粉和少量粉煤灰可以配制出早期抗裂性和耐久性均好的C50~C70高性能混凝土,84 d氯离子扩散系数均小于1.50×10-12m2/s;大掺量磨细矿渣粉高性能混凝土的收缩徐变较普通混凝土小。     

当量碱概念及矿物掺合料对抑制ASR效用的试验研究

用化学纯的NaCl、NaOH、KCl、KOH来调整水泥中当量碱含量达到1.0%,采用砂浆棒法快速判定集料的潜在碱活性;用粉煤灰和磨细矿渣粉等量取代部分硅酸盐水泥,并评价这两类矿物掺合料对抑制碱-硅酸反应的效用.试验结果表明,用分子量比值作为当量碱计算的权值得到的当量碱,不能真正反映混凝土中总碱量与ASR膨胀率之间的规律;相同掺量条件下,粉煤灰抑制ASR的作用显著优于磨细矿渣粉;为有效避免混凝土发生ASR,并尽量满足混凝土的其他性能,可采取水泥:磨细矿渣粉:粉煤灰=40:40:20的胶凝材料体系.     

矿渣与沸石作掺合料配制C60高强混凝土的试验研究

通过正交试验,研究了用水量、砂率、矿渣掺量、沸石掺量、沸石比表面积五种因素对矿渣沸石混凝土强度、工作性能的影响规律。给出了掺矿渣沸石混凝土的最适宜配合比。采用电通量法和氯离子扩散系数法研究了适宜配比条件下混凝土的氯离子渗透性,较基准混凝土好。通过SEM照片对各龄期微观结构进行了分析,密实程度明显高于基准混凝土。     

混凝土导热系数试验研究

为了研究混凝土材料的导热系数,利用基于护热板法的导热仪(DRH)测试了各种试件的导热系数,探讨了粗集料与砂浆比、砂率、水灰比、粉煤灰掺量及含气量等影响混凝土导热系数的因素;根据试验结果,粗集料与砂浆比、含气量是影响混凝土导热系数的主要因素,水灰比、砂率、粉煤灰掺量对导热系数也有一定的影响。     

掺加矿粉和粉煤灰的混凝土渗透性能分析

矿粉和粉煤灰可以有效提高混凝土的抗氯离子渗透性能,且掺量、龄期是影响混凝土抗氯离子渗透性的主要因素。大量试验表明:混凝土的抗氯离子渗透性能随着矿粉、粉煤灰单掺掺量增多、试验龄期延长而增强;在龄期和掺量相同条件下,矿粉、粉煤灰双掺混凝土的抗氯离子渗透性能最好,矿粉单掺次之,粉煤灰单掺最差;试验龄期对粉煤灰单掺混凝土的抗氯离子渗透性能影响最大,矿粉、粉煤灰双掺次之,对矿粉单掺混凝土的抗氯离子渗透性能影响最小。     

高弯拉强度水泥混凝土早期干缩变形性能研究

主要研究了水泥用量、胶凝材料类型、引气量、砂率等因素对混凝土干缩变形的影响。混凝土试件尺寸采用100 mm×100 mm×515mm,试验在控温控湿箱内进行,通过控温控湿箱的自动调节功能,设定目标温度和湿度过程,湿度按要求自动调节,利用千分表观察试件干湿变形值。湿度变化过程如下:从当前湿度用30 min升到相对湿度99%,恒定180 min,读取初值;用30 min降低湿度到10%,恒定180 min,读取终值;再用30 min升高湿度到99%,恒定180 min,读取初值,如此进行3个循环。试验结果表明:随水泥用量的增加,混凝土早期干缩变形增大;单掺硅灰的混凝土早期干湿变形大,单掺粉煤灰和混掺硅灰与粉煤灰的混凝土差别不大;3 d龄期的混凝土含气量越大,干湿变形也越大;28 d龄期以后,在含气量小于6.8%的情况下,干湿变形随含气量的增加而减小,而当含气量达到10%,干湿变形又呈现增大的趋势。     

公路高性能混凝土中矿物掺和料适宜掺入量的试验研究

在混凝土中掺加粉煤灰、磨细矿渣粉是配置高性能混凝土的基本技术措施。采用不同粉煤灰和矿渣粉掺入量进行混凝土强度、耐久性及和易性指标的试验,验证矿物掺和料对混凝土性能的影响,对掺和料掺量限值以及适宜掺入量进行探讨。     

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。     

道路快速修补水泥砂浆组成设计与性能研究

采用超快硬水泥制备水泥混凝土路面快速修补砂浆(Road Repair Mortar, RRM),通过正交试验研究了水灰比、砂灰比和缓凝剂掺量对凝结时间、抗压强度和黏结性能的影响,并采用干缩性能、韧性及抗硫酸盐侵蚀性能测试评价了RRM耐久性能,结合微观形貌和气孔结构探讨了影响机理。结果表明：RRM凝结时间、力学性能和黏结性能的主要影响因素分别是缓凝剂掺量、水灰比和砂灰比;综合考虑砂浆力学性能与黏结性能,推荐出RRM最优配比,即水灰比为0.32、砂灰比为1.5、缓凝剂掺量为0.3%;最优配比下28 d收缩率为0.017 6%,较对照组降低88.72%,开裂风险低;折压比较对照组提升37.5%,韧性得到改善;抗压、抗折抗蚀系数分别为1.04和1.05,抗硫酸盐侵蚀性能有所提升;SEM和气孔结构分析表明,随着龄期增长RRM内部结构趋向完整致密,孔径分布更加均匀,砂浆各项性能得以提升。     

碳纳米管混凝土抗开裂性能试验研究

在水灰比为0.28的水泥混凝土中掺入掺量为水泥质量0%、0.2%和0.4%的多壁碳纳米管,开展抗折强度试验、收缩试验和环形约束试验,研究碳纳米管掺量对混凝土抗开裂性能的影响。结果表明:在0～0.4%掺量范围内,混凝土的抗折强度随着碳纳米管掺量的增加而增大,当碳纳米管掺量为0.4%时,抗折强度可提高21.3%;混凝土的收缩应变随着碳纳米管掺量的增加而减小,收缩应变可减小约18.4%;碳纳米管的掺入有助于提高混凝土的抗开裂性能,其掺量越大,混凝土的抗开裂性能越好,其原因与碳纳米管的桥联作用有关。     

基于耐磨性能的水泥混凝土外掺料的研究

通过理论分析结合室内试验,文章分别研究了6种利用外掺料提高路面水泥混凝土耐磨性能的技术,并对其进行了经济性比选。结果表明:不同外掺料通过提高混凝土的密实性、柔性和取代水泥用量三种方式,改善其耐磨性能,按改善效果从大到小依次为:聚合物、纤维、矿渣、硅粉、Ⅰ级与Ⅱ级粉煤灰。性价比分析进一步表明,矿渣更适合用于配制路面耐磨水泥混凝土。     

大掺量陶瓷砖抛光废粉混凝土的和易性及强度

研究配制了中等强度、复掺陶瓷砖抛光废粉及粗粉煤灰(两种矿物的质量比为7∶3,总掺量为0~70%)的混凝土,观测了不同水胶比、凝胶材料及减水剂用量下混凝土的和易性,给出了混凝土的3d、7d及28d强度。研究表明,优化配合比参数,可以获得具有预期和易性的混凝土。在60%掺量范围内,混凝土的各龄期强度均可有相当幅度的提高,70%掺量时,水泥用量可降低40%以上,28d强度仍可提高20%以上。     

Mix Proportion Optimal Design for Flexible Basalt Fiber Reinforced Cement Concrete

为研究玄武岩纤维增强水泥混凝土的路用性能,针对柔性纤维水泥混凝土配合比设计过程中的不确定性和依赖经验的现状,以水灰比作为参照因素,通过正交试验分析了玄武岩纤维体积掺量和长度对混凝土抗弯拉强度的影响程度,明确了主次影响参数及参数适宜取值范围.通过进一步分析纤维体积率对水泥混凝土28 d抗弯拉强度、干缩率和冲击韧性等指标的影响,结合柔性纤维混凝土的增强机理,确定了各参数的最佳选值.研究结果表明,水灰比、纤维体积掺量和纤维长度是影响混凝土强度的重要因素,0.2％～0.3％体积掺量的玄武岩纤维可显著提高水泥混凝土的早期强度、收缩性能和抗冲击性能,同时具有良好的工作性,玄武岩纤维对水泥混凝土后期强度的提升有一定效果.     

粉煤灰、矿渣双掺混凝土在海底隧道二次衬砌中的应用研究

结合厦门东通道海底隧道二次衬砌混凝土配制的主要技术途径和配合比参数的合理选择,在试验基础上研究了混凝土制备过程中功能性掺合料粉煤灰和矿渣粉的性能及其双掺用量对混凝土强度和耐久性的影响,阐明采用粉煤灰和矿渣粉双掺混凝土将是解决海底隧道衬砌混凝土耐久性问题的新途径。     

路用引气混凝土含气量损失试验研究

引气混凝土路面使用非常广泛,但关于其含气量经时损失的相关文献较少.笔者主要针对水泥混凝土滑模施工路面,分析了混凝土含气量损失的机理并通过大量室内试验数据详细阐述了引气剂掺量、水灰比、坍落度、粉煤灰、振动时间以及混凝土所处状态对引气混凝土含气量损失的影响.此外,还对如何控制混凝土含气量的损失提出了笔者的一些建议.