矿物掺合料对混凝土性能的影响

介绍了不同种类的矿物掺合料对混凝土的力学性能和抗氯离子渗透性能的影响试验.试验结果表明,对单掺矿物掺合料的高性能混凝土而言,在水胶比和坍落度相同的情况下,掺硅灰的混凝土的抗压强度最高,其次是掺粉煤灰的混凝土,掺矿粉的混凝土强度最低.矿物掺合料的掺入能改善混凝土抗氯离子渗透的能力,其中以硅灰为最好,其次是矿粉,粉煤灰稍差.     

矿物掺合料与表面涂层对混凝土抗氯离子侵蚀能力的影响

试验研究了矿物掺合料(不同掺量下单掺粉煤灰、矿渣或硅粉)、表面涂层材料(环氧树脂或聚合物水泥基防水材料)以及两者共同作用对混凝土抗氯离子侵蚀能力的影响。研究结果表明:矿物掺合料和表面涂层材料均可显著地提高混凝土的抗氯离子渗透能力;矿物掺合料的改善效果随着掺量的增加而增加,改善能力为硅粉>矿渣>粉煤灰;环氧树脂的作用效果比聚合物水泥基防水材料更明显;矿物掺合料与表面涂层结合使用效果更优。对混凝土抗氯离子渗透性能的作用机理分析表明:矿物掺合料的火山灰效应、填充效应和对氯离子的初始固化能力是改善混凝土的抗氯离子渗透性能的三个重要因素。     

氯盐环境下混凝土耐久性多因素模型的试验研究及统计分析*

为了准确评估混凝土的抗氯离子渗透性和耐久性,开展了不同矿物掺合料混凝土的制备和电通量测试,根据试验数据和文献数据分析了水胶比(水灰比)、粉煤灰掺量、矿渣掺量、硅灰掺量对混凝土电通量的影响,通过回归分析研究建立了混凝土电通量的多因素计算模型,通过对试验数据和文献数据的统计分析验证了该计算模型的正确性和广泛适用性。在此基础上,通过定量计算氯盐环境下混凝土结构服役寿命,分析了混凝土水胶比、掺合料组合及其掺量对混凝土耐久性的影响。结果表明,降低混凝土的水胶比、或提高掺合料掺量均能提高混凝土耐久性;使用矿物掺合料的高性能混凝土,其耐久性明显优于普通混凝土;矿渣对混凝土耐久性的改善优于粉煤灰;复合掺加粉煤灰和矿渣对提高混凝土结构耐久性的效果更加明显。     

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。     

掺合料对胶凝材料水化热及混凝土氯离子扩散系数的影响

分别利用水化热测定仪和自然浸泡法研究了掺合料对胶凝材料水化热及对混凝土内氯离子扩散系数的影响,结果表明:单掺粉煤灰或矿渣时,胶凝材料的放热总量和最大放热速率随掺合料掺量的增加而降低,粉煤灰混凝土内的氯离子扩散系数随粉煤灰掺量的增加先减小后增大,当掺量为30%时氯离子扩散系数最小,矿渣混凝土的扩散系数随矿渣掺量的增加而降低;复掺粉煤灰和矿渣时,复合胶凝材料的放热总量及最大放热速率均低于单掺粉煤灰或矿渣时的胶凝材料,且放热总量随着复合胶凝材料掺量的增加而降低,复合掺合料混凝土内的氯离子扩散系数随掺量的增加而降低,且均低于同比例单掺粉煤灰或矿渣时混凝土内的氯离子扩散系数.     

若干矿物掺合料对混凝土用水量的影响

对粒度、形状、结构各异的4种重要矿物掺合料——硅灰、稻壳灰、矿渣微粉、超细粉煤灰对混凝土用水量的影响进行了比较研究，分析了矿物掺合料需水性的影响因素，对各种矿物掺合料的减水作用进行了排序。     

几种重要掺合料对混凝土用水量的影响

对粒度、形状、结构各异的四种重要矿物掺合料——硅灰、稻壳灰、矿渣微粉、超细粉煤灰对混凝土用水量的影响进行了比较研究，分析了矿物掺合料需水性的影响因素，对各种矿物掺合料的减水作用进行了排序。     

矿物掺合料对除冰盐环境下混凝土氯离子扩散中劣化效应系数的影响

采用化学分析方法,测定了高强混凝土(HSC)和高性能混凝土(HPC)在3种氯盐环境中的自由氯离子分布规律。根据F ick第二扩散定律和相关公式计算了混凝土中氯离子扩散的劣化效应系数(K)。结果表明:在除冰盐环境下,不掺掺合料的HSC存在劣化现象;掺加粉煤灰(FA)的HPC不存在劣化现象;掺加硅灰(SF)能减小混凝土的劣化程度,掺量为5%时效果最佳;双掺硅灰和粉煤灰(SF FA)的HPC不存在劣化现象。     

现场测试混凝土抗氯离子渗透性方法的应用研究

为快速、准确地测定混凝土中氯离子的含量,以实现对混凝土耐久性的有效评价和钢筋腐蚀的适时防护与有效修复,研究现场测试氯离子渗透性的方法是非常必要的。结合客运专线工程施工情况,分别按矿物掺合料不同掺量以及不同的强度等级进行配合比设计试验,采用PERMIT离子迁移仪对混凝土试件进行氯离子扩散系数的测定,并采用电通量法进行验证。结果表明：随着电通量的增加,氯离子扩散系数呈现增加的趋势,二者存在很好的线性关系;双掺粉煤灰＋矿粉的混凝土抗氯离子侵入性优于单掺粉煤灰的混凝土;PERMIT离子渗透试验方法测得的试验结果准确可靠,具有很强的实用性。可以为混凝土耐久性的判定提供依据。     

不同再生骨料、掺合料对建筑废渣混凝土抗氯离子性能的对比研究

通过建筑废渣混凝土的抗氯离子渗透试验分析不同再生骨料和矿物掺合料对混凝土氯离子扩散系数的影响,表明掺入矿物掺合料的建筑废渣混凝土的抗氯离子能力不弱于普通混凝土,满足建筑废渣混凝土用于海洋工程的耐久性要求.     

滨海环境下清水防腐蚀混凝土配制技术

通过改变原材料种类、胶凝材料总量、水胶比、矿物掺合料用量和比例以及模板体系等因素,探索混凝土抗压强度、抗氯离子渗透性以及外观质量的变化规律。水胶比为0.34~0.38,胶凝材料用量不小于420 kg/m3,以1∶2比例掺入30%~60%的粉煤灰与矿粉,掺入20%以下的超细石灰石粉,同时运用消泡剂与引气剂对聚羧酸减水剂加以改进,严格控制原材料性能指标,并在钢模板中涂覆聚氨酯模板漆,可制备出强度等级大于C40,56 d氯离子迁移系数小于3.0×10-12m2/s,外观质量满足JGJ 169—2009《清水混凝土应用技术规程》的清水防腐蚀混凝土。     

上海液化天然气码头高性能混凝土配制与施工技术

为满足上海液化天然气码头高性能混凝土的设计要求,通过优选高效减水剂、硅酸盐水泥和矿物掺合料,配制出了用于不同尺寸构件的高性能混凝土.单掺矿粉的高性能混凝土应用于一般尺寸构件,复掺矿粉和粉煤灰的高性能混凝土应用于平台大体积高性能混凝土.采用预拌胶凝材料和有关技术规程进行高性能混凝土的施工,并采取措施有效控制平台大体积混凝土的温升.工程应用情况表明,高性能混凝土的抗压强度和耐久性指标满足设计要求.工程现场勘察表明,单掺矿粉的高性能混凝土构件表面平整光滑;复掺矿粉和粉煤灰有效地降低了工作平台大体积高性能混凝土的绝热温升,表面无裂缝出现.     

复掺粉煤灰与矿渣粉的海工自密实高性能混凝土试验研究

为满足海洋环境下高性能混凝土的施工要求,开展了复掺粉煤灰与矿渣粉海工自密实高性能混凝土的试验研究。试验结果表明,在复掺粉煤灰和矿渣粉掺量为60%～70%的条件下,掺入20%～30%粉煤灰自密实混凝土具有较高的流动性、填充性、间隙通过性和抗离析性等工作性,满足自密实混凝土的施工要求;28 d抗压强度大于50 MPa,56 d的电通量小于1 000 C,90 d扩散系数小于1.5×10-12 m2/s,具有较高的抗压强度和抗氯盐侵蚀性能,满足海洋环境下抗氯盐侵蚀的耐久性要求。     

金塘大桥预制箱梁海工混凝土配制与性能研究

试验针对金塘大桥箱梁海工混凝土所处环境的特点,采用粉煤灰与矿粉复掺和控制混凝土用水量的技术,配制C50预制箱梁海工混凝土。试验结果表明,C50箱梁海工混凝土工作性能和力学性能良好,掺入一定量的矿物掺合料可以提高海工混凝土抗开裂、体积稳定性、抗碳化和氯离子渗透等耐久性性能。     

养护龄期和矿物掺合料对砂浆氯离子结合能力的影响

为研究养护龄期和矿物掺合料对砂浆氯离子结合能力的影响规律,通过比较不同氯离子浓度检测方法的准确度和重现性,确定自动电位滴定法为最佳检测方法。采用自动电位滴定法,对不同养护龄期和掺入不同矿物掺合料的砂浆试样进行水溶性氯离子和酸溶性氯离子研究。结果表明,砂浆中水溶性氯离子含量随龄期延长而逐渐降低,而酸溶性氯离子含量与龄期无关;矿物掺合料中活性SiO_2和活性Al_2O_3含量,决定着固化氯离子能力;在中长龄期(180d)下,粉煤灰对氯离子的固化能力要大于矿粉的。     

复掺粉煤灰与石灰石粉海工自密实高性能混凝土试验研究

为满足海洋环境下高性能混凝土的施工要求,开展了复掺粉煤灰与石灰石粉海工自密实高性能混凝土的试验研究。试验结果表明,在复掺粉煤灰和石灰石粉掺量为40%的条件下,掺入10%～30%粉煤灰自密实混凝土具有较高的流动性、填充性、间隙通过性和抗离析性等工作性,满足自密实混凝土的施工要求;28 d抗压强度大于50 MPa,56 d的电通量小于1 000 C,90 d扩散系数小于1.5×10-12 m2/s,具有较高的抗压强度和抗氯盐侵蚀性能,满足海洋环境下抗氯盐侵蚀的耐久性要求。     

混凝土早期裂缝成因分析及控制措施

分析了混凝土早期裂缝形成的原因，并从材料和施工方面提出了减少或防止混凝土开裂的措施。研究结果表明，选择适宜的水泥．引入一定量的矿渣粉或粉煤灰取代水泥，掺入一定量的膨胀剂和减缩剂，施工中控制内外温差，浇水养护，可以减少或防止混凝土早期开裂。