天然火山灰质材料在某特大桥大体积机制砂混凝土中的应用

天然火山灰作为混凝土的活性矿物掺合料的使用可以弥补传统活性矿物掺合料的紧缺,但天然火山灰对混凝土的工作性能、强度、耐久性有显著的影响。试验表明:天然火山灰质材料具有较好的活性,大掺量矿物掺和料加入混凝土中,对混凝土的工作性有一定的改善作用;天然火山灰质材料与粉煤灰等配制出的混凝土强度差距并不明显,但复合式天然火山灰质材料做掺和料的不利于混凝土后期强度的增长;天然火山灰质材料可在一定程度上改善混凝土耐久性,抗氯离子渗透性能与抗碳化性能接近Ⅱ级粉煤灰配制的混凝土;天然火山灰质材料对碱-骨料反应具有明显的抑制作用。     

暴露环境下高性能混凝土的收缩徐变性能研究

混凝土的收缩徐变对结构受力及预应力损失影响显著,准确了解复掺粉煤灰和矿粉的高性能混凝土在暴露环境中的收缩徐变是一项重要任务。为了更好的服务于工程,本文结合工地现场实际情况,采用相同的混凝土材料、配合比、加载龄期及暴露环境,进行暴露环境下高性能混凝土的收缩徐变试验。试验结果表明:掺与粉煤灰与矿粉的高性能混凝土前期比普通混凝土的收缩徐变要大,之后要小于普通的混凝土收缩徐变,在100天左右趋于稳定。暴露环境使混凝土的收缩徐变出现波动,混凝土在收缩徐变的过程中出现反复现象。     

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。     

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。     

轴心受压粉煤灰混凝土构件徐变系数研究

为了研究粉煤灰混凝土构件在轴向压应力作用下的徐变效应,自制了试验加载装置,对不同质量分数(掺量)粉煤灰混凝土徐变开展了试验研究。根据徐变B3模型的特点,考虑粉煤灰掺量、水胶比等参数,利用试验结果修正了混凝土徐变B3模型。此外,针对中国现行桥梁设计规范中混凝土名义徐变系数未考虑粉煤灰参数影响的事实,在试验研究粉煤灰掺量对不同龄期混凝土抗压强度影响的基础上,结合各国已有徐变试验数据,对中国现行桥梁设计规范中混凝土名义徐变系数计算公式进行了修正。结果表明:当粉煤灰掺量分别为0,15%和30%,经养护至28d加载时,混凝土徐变随粉煤灰掺量的增大而减小;经修正后的规范徐变系数计算模型可提高粉煤灰混凝土徐变的预测精度。     

沪杭客专特大桥主梁混凝土徐变性能研究

采用"葫芦串"预应力加载方法,研究水泥等级、粉煤灰掺量、胶凝材料总量和功能组分对高性能混凝土徐变性能的影响.结果表明:高性能混凝土徐变在加载100 d后趋于稳定;PⅡ 52.5水泥配制的高性能混凝土徐变系数明显低于PO 42.5水泥配制的;8%掺量粉煤灰极大地降低了高性能混凝土的徐变系数,继续增加粉煤灰掺量,反而增大了徐变系数;440～480 kg/m3范围内的胶凝材料总量对高性能混凝土的徐变系数影响不大;减缩剂显著地降低了高性能混凝土的徐变系数,单掺纤维以及双掺纤维和减缩剂均增加了高性能混凝土的徐变系数.提出配制低徐变值混凝土的技术要点:优选52.5级水泥,粉煤灰掺量不宜大于10%,不使用纤维,建议使用减缩剂.根据研究结果配制的混凝土在沪杭客专特大桥主梁中得到应用.     

混合梁斜拉桥C55高性能混凝土配合比设计研究

鄂东长江大桥为混合梁斜拉桥, PC宽箱梁及钢-混凝土结合段采用C55高性能混凝土.要求PC宽箱梁混凝土具有高工作性、高抗裂性及高耐久性,钢-混凝土结合段混凝土具有大流态、高粘聚性,收缩小、刚度大、韧性好、疲劳强度高.分别考察胶凝材料、掺合料及水胶比、砂率、聚丙烯纤维及微膨胀剂、水化热降低剂、减缩剂、钢纤维等对混凝土工作性及强度的影响.介绍在强度、防裂、长期收缩和徐变性能、耐久性能等方面的研究成果.确定PC宽箱梁采用单掺粉煤灰或粉煤灰矿粉复掺混凝土配合比,钢-混凝土结合段混凝土采用钢纤维增强混凝土配合比.     

九江长江公路大桥索塔高性能粉煤灰混凝土的早期抗裂与长期变形性能

结合九江长江公路大桥索塔工程,对掺粉煤灰的高性能混凝土配合比的早期开裂敏感性与长期变形性能进行了试验。结果显示,与同强度等级未掺粉煤灰的混凝土相比,掺入质量分数22.5%的Ⅰ级粉煤灰等量取代硅酸盐水泥配制的C50混凝土,其不仅具有良好的工作性能和力学性能,且水化热温升和早期自收缩下降、温度应力储备增加、抗塑性收缩开裂能力提高;同时,长期干燥收缩和徐变降低。掺入0.75kg/m3聚丙烯纤维可进一步提高其早期抗裂性能。     

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。     

粉煤灰和硅灰对再生水泥混凝土力学和耐久性的影响

为研究粉煤灰和硅灰对再生水泥混凝土力学性能和耐久性的影响,首先从C20和C50的母体混凝土中提取再生混凝土骨料(RCA),并采用100%两种掺量的RCA替代天然粗集料制备再生混凝土,通过分别向再生混凝土中填加粉煤灰和硅灰,研究其对再生混凝土性能的影响,其中主要包括再生混凝土的抗压、抗折强度、弹性模量以及耐久性等。结果表明:RCA母体混凝土强度显著影响着再生混凝土宏观性能,其母体混凝土强度越低,其制备的再生混凝土力学性能和耐久性越好;单掺粉煤灰和复粉煤灰和硅灰都降低了再生混凝土的宏观力学性能;同样地,单掺粉煤灰对再生混凝土的耐久性也造成不利影响,而复掺粉煤灰和硅灰可显著改善再生混凝土的耐久性。     

双掺增钙渣、增钙粉煤灰水泥混凝土路用性能试验分析

首先对新型废料——增钙渣和增钙粉煤灰进行了物理化学性能分析,证明其活性优于普通混凝土。采用正交试验方法对双掺该材料的水泥混凝土的力学强度试验结果进行了极差和方差分析,得出了影响强度性能的因素。采用快冻法等规定的试验方法验证了双掺混凝土的抗冻、收缩、抗磨耗等路用耐久性能。对双掺混凝土的强度和耐久性机理进行了级配调整、改善界面性能、孔结构等3方面的理论分析。对比试验结果表明:双掺增钙渣、增钙灰混凝土的抗压、抗折强度、抗折弹性模量等力学指标达到重交通等级公路要求,抗冻性能、收缩性能与普通砂混凝土相当,抗磨耗性能超过了普通砂混凝土,证明双掺此种材料的水泥混凝土可以满足公路建设的需要,而且还可以减少环境污染,社会意义重大。     

巴东长江大桥主梁C60高性能混凝土的研究与应用

针对巴东长江公路大桥预应力主梁施工,研究了粉煤灰、矿粉对C60高性能混凝土拌和物性能、力学性能、长期变形性能和耐久性的影响。试验结果表明,采用适量粉煤灰或矿粉运用缓凝高效减水剂双掺技术配制的C60高性能混凝土具有良好的工作性能、较高的早期强度和高抗冻性,且降低了混凝土的长期收缩和徐变变形,提高了混凝土的抗氯离子渗透性。C60粉煤灰高性能混凝土在巴东长江公路大桥边主梁上得到了成功应用。     

粉煤灰高性能混凝土养护方法的试验研究

试验研究了标准养护、自然养护、浸水养护以及一种带模供水养护方法对粉煤灰高性能混凝土的强度和收缩的影响，研究表明：早期供水养护对粉煤灰高性能混凝土的强度和收缩有极大的影响；带模供水养护是一种有效抑制混凝土收缩的养护方法，在养护水中使用减缩剂有减小收缩的作用。     

机制砂对中高等强度混凝土的影响试验研究

以河砂为基准组研究了机制砂对混凝土拌合物工作、硬化后的力学性能和早期收缩性能。试验结果表明：在相同配比下机制砂混凝土拌合物的工作性能较河砂混凝土差,易出现离析和泌水现象;硬化后机制砂混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度大于河砂混凝土;机制砂混凝土的早期收缩大于河砂混凝土,并随水胶比的减小而收缩增大。复掺粉煤灰和矿粉能明显改善机制砂混凝土的早期收缩,但不利于混凝土早期抗压强度的发展。     

粉煤灰混凝土在乌素沟大桥中的应用

通过对基础混凝土和粉煤灰混凝土的配合比设计以及试验结果分析,在混凝土中掺入一定比例的粉煤灰,能有效改善混凝土的性能,提高混凝土强度,减少水泥用量,降低工程造价。乌素沟大桥混凝土结构中应用了粉煤灰混凝土,通过对结构外观、受力状况和后期效果的检查,证明粉煤灰混凝土能够满足设计要求。     

室内环境下UHPC的收缩徐变试验和预测

为明确室内环境下普通及补偿收缩超高性能混凝土（UHPC）的收缩徐变特征，分别对这2种超高性能混凝土进行持续1 080 d的力学、收缩和徐变性能测试，分析了补偿收缩组分对超高性能混凝土性能的影响规律。基于收缩和徐变的试验结果，分析了国内外3种不同规范公式对室内环境下超高性能混凝土收缩徐变预测的适用性，并引入相应的修正系数对既有收缩徐变模型进行修正，使之适用于补偿收缩超高性能混凝土的收缩徐变预测。结果表明：①补偿收缩组分的加入对超高性能混凝土的力学性能有负面影响，使立方体抗压强度、棱柱体抗压强度和弹性模量分别降低4.3%、5.1%和4.2%。②UHPC棱柱体抗压强度和弹性模量与立方体抗压强度间存在良好的统计关系，且该统计关系受配合比和龄期的影响较小。③补偿收缩组分能有效抑制超高性能混凝土的收缩，使收缩降低28.9%，但对徐变有负面影响，使徐变应变、徐变系数和徐变度分别增加13.3%、9.3%和15.8%。④DBJ43/T325—2017的收缩、徐变模型对室内环境下普通超高性能混凝土的收缩徐变均给予较好的预测，预测误差分别在4%和6%以内；SIA 2052—2016仅有收缩模型的预测结果与实测结果较好地吻合；引入收缩和徐变修正系数后的修正模型能分别对补偿收缩超高性能混凝土的收缩和徐变予以较好地预测，预测误差也分别在4%和6%以内。     

循环硫化床粉煤灰固化土的试验研究

循环流化床粉煤灰（CFB灰）作为锅炉的主要固体废弃物,其资源化利用尚处于起步阶段。利用CFB灰的水化特性,制备以CFB灰为主、电石渣和脱硫石膏为辅、完全使用工业废渣的土体固化剂,提出CFB灰资源化利用的新方法。通过固化土室内试验,探究固化剂配比、养护龄期对固化土无侧限抗压强度的影响。结果表明:CFB灰活性高于普通粉煤灰;配比为CFB灰:电石渣:脱硫石膏=7.2:1.8:1,固化剂掺入量为10%时,固化土28天无侧限抗压强度可以达到2.12 MPa;固化土强度可以满足复合地基和止水帷幕中固化土天搅拌桩对于强度的要求。     

复合超细粉煤灰高性能道路混凝土的试验研究

以经改性的复合超细粉煤灰(简称CUFA),等量取代水泥,获得CUFA高性能道路混凝土,并通过试验研究了混凝土的力学性能及部分长期性能。结果表明,随着20%~40%CUFA的掺入,混凝土强度接近或达到C50强度级别,并建立起相应的强度回归经验式;同时干缩、抗渗、耐磨、抗裂等诸性能均优于基准混凝土。     

半刚性基层材料路用性能的试验研究

通过室内试验,研究了3种半刚性基层材料(水泥碎石、水泥粉煤灰稳定碎石、二灰碎石)的强度特性、断裂韧度、干缩特性及疲劳性能,比较了它们的路用性能。试验结果表明:半刚性基层材料的断裂韧度与弯拉强度具有一定的相关性;二灰碎石与水泥类稳定碎石相比,强度和断裂韧度较低,干缩性能和疲劳性能较好;水泥类稳定碎石抗弯拉强度比二灰碎石高,可弥补其疲劳寿命衰减过快的不足;用粉煤灰代替部分水泥,有广泛的工程应用前景。