瓦斯隧道高性能气密性混凝土的配制及应用

结合新建涪陵—秀山铁路黄草二线瓦斯隧道工程,基于类似瓦斯隧道工程气密性混凝土的研究成果,通过优选混凝土原材料及对气密性混凝土气密机理的分析,确定了人工砂代替河砂,并在混凝土中掺入适量优质粉煤灰、气密剂与聚羧酸减水剂的配制方案。经多次试验,配制出高性能气密性混凝土并成功用于工程中,满足了高瓦斯隧道气密性混凝土的技术要求。     

天然火山灰混凝土抗碳化性能试验研究

研究目的:以天然火山灰混凝土为研究对象,通过加速碳化试验与差热分析试验对未掺加矿物掺合料的基准混凝土、火山灰混凝土及粉煤灰混凝土的抗碳化性能进行对比分析,并研究掺加少量硅灰对火山灰混凝土抗碳化性能的改善效果,为实际工程提供技术指导。研究结论:(1)与基准混凝土相比,由于水泥孰料减少和二次水化消耗的双重作用,火山灰混凝土和粉煤灰混凝土中的Ca(OH)_2的含量少,抗碳化性能显著降低;(2)同掺量的粉煤灰混凝土与火山灰混凝土相比,粉煤灰混凝土抗碳化性能优于火山灰混凝土;(3)掺加硅灰的火山灰混凝土的抗碳化性能明显提高,掺加5%硅灰的火山灰混凝土甚至优于粉煤灰混凝土,可以代替粉煤灰混凝土使用;(4)差热分析试验从机理上验证和分析了宏观试验结果;(5)对于天然火山灰资源丰富地区的混凝土工程,该研究成果可以促进地方资源的有效利用,为实际工程带来环境和经济效益。     

活性粉末混凝土（RPC）配合比试验研究

通过活性粉末、石英砂、钢纤维、聚羧酸系高性能减水剂等材料的配制试验，分析并研究了石英砂在多级配骨料下不同水胶比、不同钢纤维掺量对RPC抗折、抗压强度的影响。各项性能指标试验结果表明普通硅灰、粉煤灰、矿粉、聚羧酸减水剂代替特殊专用掺和料和专用外加剂配制RPC混凝土能达到客运专线RPC混凝土的验标要求。     

玄武岩石粉用于混凝土掺和料的试验研究

针对西藏地区矿物掺和料紧缺的问题,研究玄武岩石粉细度、掺量对混凝土性能的影响,并采用硅灰复合技术对玄武岩石粉混凝土密实度进行了改性。研究结果表明:比表面积大于600 m^2/kg的玄武岩石粉能改善混凝土的工作性能与力学性能;玄武岩石粉对混凝土后期强度增长效应不及粉煤灰,当玄武岩石粉与粉煤灰复合使用时,粉煤灰掺量不宜小于20%,玄武岩石粉掺量不宜大于10%;采用5%硅灰复合20%玄武岩石粉,可配制出密实度满足要求的混凝土,该方案有利于减少西藏地区混凝土掺和料不足带来的外运需求。     

矿物掺合料对高性能混凝土抗氯离子渗透性能的影响

采用ASTM C1202推荐的快速试验方法——直流电量法,研究了水灰比以及粉煤灰和硅粉两种矿物掺合料对混凝土抗氯离子渗透性能的影响。试验结果表明：水灰比降低,虽然可以降低混凝土6h库仑电量,但并不能有效地提高混凝土抵抗氯离子渗透能力,只有掺入矿物掺合料才能有效解决这一问题。单掺粉煤灰可以降低氯离子在混凝土中的渗透性,且随着粉煤灰掺量的增加,混凝土渗透性降低;粉煤灰的细度对混凝土28d龄期前的渗透性有较大的影响,而对后期的影响较小。单掺硅灰显著降低混凝土6h库仑电量,而且硅灰与粉煤灰复合双掺可进一步改善混凝土的抗氯离子渗透性。综合考虑,少量的硅灰与粉煤灰复合双掺是配制具有极低氯离子扩散渗透性混凝土的重要技术途径。矿物掺合料改善混凝土抗氯离子渗透性的机理主要是其在混凝土中的密实填充效应和火山灰效应。     

南京地铁1号线高性能混凝土制备

介绍南京地铁1号线C50P10盾构管片混凝土、C20P6喷射混凝土的配制。掺20%~25%的Ⅰ级粉煤灰配制的C50P10管片混凝土具有良好的工作性能、力学性能和长期耐久性能。在地铁的非淋水带采用掺硅灰的喷射混凝土,在软土地层采用双快水泥配制喷射混凝土,可保证地铁隧道施工过程中初期支护的稳定性。     

用硅灰配制高抗折混凝土的研究

研究目的:提高铁路桥梁的跨度和耐久性是高性能混凝土研究的主要方向,硅灰和超细矿渣粉是配制大跨度预应力铁路桥梁最好的活性火山灰质材料.本试验研究的目的是通过在混凝土配料中加入等量硅灰代替矿渣水泥来提高混凝土的抗折强度和耐久性.研究结论:试验结果表明,掺加8%的等量硅灰代替矿渣水泥配制的高抗折混凝土的抗折强度3 d达到了8.8 MPa,提高了44.3%,28 d达到了11.4 MPa,提高了50.0%;掺硅灰的混凝土试样ZR-2的耐卤盐溶液侵蚀性能、抗碳化性能、抗冻融性能和抗渗性能也明显优于混凝土对比样ZR-1.根据试验研究结果可知,掺加8%的等量硅灰代替矿渣水泥可以配制耐久性良好的高抗折混凝土.     

用硅灰配制高抗折混凝土的研究

研究目的：提高铁路桥梁的跨度和耐久性是高性能混凝土研究的主要方向，硅灰和超细矿渣粉是配制大跨度预应力铁路桥梁最好的活性火山灰质材料。本试验研究的目的是通过在混凝土配料中加入等量硅灰代替矿渣水泥来提高混凝土的抗折强度和耐久性。研究结论：试验结果表明，掺加8％的等量硅灰代替矿渣水泥配制的高抗折混凝土的抗折强度3d达到了8．8MPa，提高了44．3％，28d达到了11．4MPa，提高了50．0％；掺硅灰的混凝土试样ZR-2的耐卤盐溶液侵蚀性能、抗碳化性能、抗冻融性能和抗渗性能也明显优于混凝土对比样ZR-1。根据试验研究结果可知，掺加8％的等量硅灰代替矿渣水泥可以配制耐久性良好的高抗折混凝土。     

硫化氢隧道喷射混凝土腐蚀破坏机理与防治技术研究

结合国道569曼德拉至大通公路段内的祁连山2#隧道的施工实践,分析了隧道因硫化氢环境影响造成的初支混凝土强度降低、腐蚀破坏的机理;提出了采用径向锚杆封堵法减少硫化氢与混凝土接触、增强混凝土自身在硫化氢环境中的抗腐能力(如采用气密性混凝土、硫酸盐水泥替代硅酸盐水泥、无碱速凝剂)等防治措施;并通过混凝土外加剂试验、分层喷射厚度试验,发现喷射混凝土中添加粉煤灰相对于矿粉具有更强的抗硫性能,确定了6～7 cm的分层厚度更有利于控制混凝土的掉块回弹现象。相关研究成果可为类似硫化氢环境中喷射混凝土的施工提供有效借鉴。     

蒸养混凝土早期力学性能影响因素研究

研究了水胶比、超细粉煤灰掺量和砂率对不同粗骨料（碎石和碎卵石）蒸养混凝土早期力学性能的影响,主要包括抗压强度、棱柱体强度和弹性模量。试验结果表明：水胶比时蒸养混凝土弹性模量的影响较大,随着水胶比的增大,蒸养混凝土的弹性模量降低;随着超细粉煤灰掺量增加,蒸养混凝土的力学性能略有改善;当砂率大于0．3时,对蒸养碎石混凝土的弹性模量影响较大,而对蒸养碎卵石混凝土的力学性能均有影响。     

掺粉煤灰煤矸石轻骨料混凝土性能研究

通过在煤矸石轻骨料混凝土中掺入粉煤灰,对不同粉煤灰掺量下混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能进行试验研究。结果表明,在煤矸石轻骨料混凝土中掺入粉煤灰,能够有效改善混凝土的工作性能、后期强度及耐久性,当粉煤灰掺量不超过30%时,煤矸石轻骨料混凝土能够获得良好的使用性能。煤矸石、粉煤灰等在混凝土中的大量使用,为综合利用工业固体废弃物提供了有效途径。     

气密性混凝土在瓦斯隧道中的应用

结合上清河隧道的施工 ,介绍气密性混凝土在瓦斯隧道中的使用情况 ,着重介绍气密性混凝土的配制、气密性的检测、所用材料和施工工艺     

青藏铁路建设中混凝土的碱-骨料反应问题

岩相法和快速砂浆棒法试验结果表明,青藏铁路用混凝土中的大多数骨料含有典型的碱活性矿物。为预防混凝土日后发生碱-骨料反应,确保桥涵结构的长期耐久性能,在青藏铁路混凝土施工过程中,采取了限制混凝土原材料碱含量,严格控制混凝土的总碱量,掺用优质粉煤灰及DZ型专用复合外加剂等技术措施。为了考察矿物掺合料及外加剂对碱-硅酸反应的抑制效果,根据我国实验室实际情况,参照ASTM C1260提出了一套实验方法。研究表明,复合掺入优质粉煤灰和DZ型专用复合外加剂后,采用该试验方法检验的结果表示抑制碱一硅酸反应有效。进一步研究发现,上述砂浆试件的微观结构与宏观膨胀试验结果吻合。可见,采用上述技术措施抑制青藏铁路混凝土碱-骨料反应是有效的。     

青藏铁路西格二线混凝土冻融试验研究

研究目的：由于工期的要求，青藏铁路新增西宁至格尔木段必须进行冬期施工。为了保证西格线的施工质量，需要对冬期混凝土施工进行可行性研究。研究方法：本文从分析混凝土冻融机理开始，先进行基础试验，然后通过调整引气剂掺量、调整水胶比大小、砂率大小、粉煤灰掺量大小、粗集料的级配、细集料细度模数大小、混凝土搅拌温度、静停时间、以及其它影响因素来研究含气量对混凝土耐久性的影响而进行了大量的试验。研究结论：混凝土含气量随引气剂掺量的增加而增大，随水灰比的减小而减少，随砂率的提高，含气量逐渐增多，随粉煤灰掺量的增加，混凝土含气量急剧变小，随石子粒径变大，含气量变小，单粒级骨料混凝土含气量比连续级配骨料混凝土含气量低，用中砂的混凝土含气量高而且比较稳定，随温度升高而降低，振捣时间越长，含气量损失越大，搅拌时间太短会导致引气数量不够，时间太长会导致气泡的损失。然而随着含气量的增加混凝土强度呈递减趋势。因此，选择适宜的混凝土含气量是保证混凝土耐久性的关键。     

气密性混凝土在瓦斯隧道中的应用

结合天生桥隧道的施工介绍气密性混凝土在瓦期隧道中的使用情况，着重介绍了气密性混凝土的配制，气密性的检测，所用材料和施工工艺等具体问题。     

高石粉含量石灰岩机制砂混凝土性能研究

为解决潮惠高速公路沿线优质河砂资源紧缺问题,减少石粉对环境的不良影响,试验研究了高石粉含量石灰岩机制砂混凝土工作性能、力学性能、收缩变形性能和耐久性能,并与河砂混凝土进行了对比。结果表明,石灰岩机制砂可替代河砂作为细骨料,并可将石粉含量限值提高至9.6%;机制砂混凝土可通过外加剂调整其工作性能,使之与河砂混凝土相当;机制砂混凝土的抗压强度和弹性模量与河砂混凝土相当,而机制砂混凝土抗折强度略高;机制砂混凝土收缩变形性能和耐久性能较优。     

碎黏土砖粗骨料再生混凝土的强度指标换算

对净水灰比0.45,不同碎黏土砖粗骨料取代率(0,20%,30%和50%),不同龄期(3,7,14和28 d)的144个再生混凝土试件分别进行了立方体抗压强度、轴心抗拉强度和劈裂抗拉强度试验,基于试验数据回归分析得出碎黏土砖粗骨料再生混凝土立方体试件抗压强度随龄期和粗骨料取代率的变化公式,并分别给出了碎黏土砖粗骨料再生混凝土各龄期轴心抗拉强度与立方体抗压强度,劈裂抗拉强度与立方体抗压强度,以及轴心抗拉强度与劈裂抗拉强度的换算关系。     

基于机制砂混凝土收缩试验的隧道衬砌环向开裂原因探讨

针对叙(永)毕(节)铁路某标段5座隧道衬砌收缩开裂问题,开展隧道衬砌机制砂混凝土收缩特性试验研究,以分析衬砌环向开裂原因.通过工程调研和试验研究,考虑细骨料、混凝土强度等级、养护条件等因素的影响,对比分析机制砂混凝土与河砂混凝土在力学性能和收缩变形2个方面的差异.研究结果表明:机制砂混凝土的抗压、抗拉和抗折强度等力学性能指标均优于河砂混凝土,但机制砂混凝土收缩率指标高于河砂混凝土24％～35％,且机制砂混凝土收缩率随强度等级的提高而增大.通过试验判定隧道衬砌环向开裂的主要原因是机制砂混凝土收缩变形指标偏大,而隧道衬砌混凝土养护不到位增加了衬砌开裂的几率和程度.     

人工砂粉煤灰混凝土基本力学性能试验研究

通过试验研究了水胶比、粉煤灰替代水泥率和超量系数对人工砂混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度和轴心抗拉强度的影响规律,提出了宜采用粉煤灰超量取代水泥配制人工砂粉煤灰混凝土,确定了粉煤灰替代水泥率和超量系数的合理取值范围;分析了人工砂粉煤灰混凝土的轴心抗压强度、弹性模量、抗拉强度与立方体抗压强度之间的关系,提出了设计计算方法,探讨了人工砂粉煤灰混凝土的强度随龄期变化规律。     

高性能混凝土轨枕应用试验研究

在混凝土中掺加Ⅰ级粉煤灰、磨细水淬矿渣粉及复合型高性能混凝土外加剂,配制轨枕用C60混凝土,可在保证轨枕静载、疲劳等力学性能不降低的前提下,提高混凝土的工作性及长期与耐久性能,同时可明显改善轨枕的抗裂性和疲劳稳定性能,从而大幅度地提高混凝土轨枕的使用寿命。