水泥混凝土路面快速修补材料研究

针对水泥混凝土路面快速修复材料快硬早强的需求,提出普通硅酸盐水泥-快硬硫铝酸盐水泥-丁苯胶乳三元复合胶凝体系。测试不同胶凝材料体系下净浆的凝结时间、砂浆的流动度、抗折强度、抗压强度、黏结强度。结果表明,选用质量比例为6∶4的快硬硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥作为基础胶凝材料,水胶比0.3、胶砂比1∶1.5,并掺加胶凝材料用量8%的丁苯胶乳,以及适量减水剂、消泡剂,可以得到最佳的力学性能及施工和易性。     

粉煤灰掺量对喷射混凝土耐久性的影响试验

为了研制环保节能喷射混凝土,在喷射混凝土胶凝材料中掺入尽可能多的工业废料粉煤灰代替普通硅酸盐水泥,开展粉煤灰掺量对喷射混凝土耐久性的影响试验研究。通过研究得到以下结论： 粉煤灰对喷射混凝土的早期抗压强度影响较大,对其后期抗压强度影响相对较小;在喷射混凝土胶凝材料中掺入20%以下的粉煤灰等量代替普通硅酸盐水泥,可保证喷射混凝土基本力学性能,并能够有效提高其耐久性能,降低工程造价;电通量能够综合反映喷射混凝土的密实性,可作为喷射混凝土的一个综合耐久性指标。     

两种养护条件下水泥-粉煤灰胶凝体系的性能

通过测定不同粉煤灰掺量的水泥净浆的化学结合水量、孔隙结构和抗压强度,研究了在蒸汽养护与标准养护条件下水泥-粉煤灰胶凝材料的性能。试验结果表明:蒸汽养护条件加快了水泥-粉煤灰胶凝体系的早期水化速率,提高了硬化浆体的早期抗压强度,但与标准养护条件下的对应试件相比,硬化浆体的孔径粗化,且后期强度增长较缓。     

自密实混凝土配合比及工艺性试验研究

以砂率、胶凝料用量、粉煤灰掺量、水胶比四个因素做正交试验,选择配合比参数,经过正交试验分析,得出同时满足工作性能和力学性能的自密实混凝土配合比。     

浆体流变特性对透水混凝土性能的影响

为研究浆体流变特性对透水混凝土力学与透水性能的影响规律,通过减水剂与增黏剂掺量的变化调配出5种不同流动度及6种不同塑性黏度的水泥浆体,并固定浆集比配置出对应的透水混凝土。采用光学显微镜图像分析透水混凝土中骨料颗粒表面浆体裹附层厚度,以水泥浆体的拉拔黏结强度表征浆体与骨料的黏结强度,在研究浆体流动度及塑性黏度对浆体拉拔黏结强度、骨料颗粒表面浆体包裹层厚度影响的基础上,进一步探讨了浆体流变特性对透水混凝土抗压、抗折强度、空隙率以及透水系数的影响规律,揭示出浆体流动度与塑性黏度对透水混凝土力学与透水性能的作用原理。研究结果表明：随着浆体流动度及塑性黏度的增加,透水混凝土力学性能呈现先提高后降低的趋势,而透水混凝土的透水系数则随着浆体流动度的增加逐渐降低,随着浆体塑性黏度的增加逐渐增加;结合浆体流变性能对浆体自身拉拔黏结强度及骨料颗粒表面浆体包裹层厚度的影响发现,浆体流变特性主要通过影响浆体自身黏结特性而作用于透水混凝土力学性能,通过影响骨料颗粒表面浆体包裹层厚度及其分布状态而作用于透水混凝土的透水性能;在进行透水混凝土配合比设计时,可以通过调控浆体的流变特性,达到兼顾透水混凝土力学性能与透水性能的目的。     

瓦斯隧道气密性混凝土性能研究

为研究胶凝材料体系和气密剂掺量对气密性混凝土性能影响,通过调整胶凝材料二元体系的组成、比例以及气密剂掺量制备了C30气密性混凝土,研究了胶凝材料体系和气密剂掺量对C30气密性混凝土新拌性能(含气量和工作性能)、力学性能(抗压强度和抗折强度)、耐久性能(抗氯离子渗透性能和抗渗等级)和透气性能(透气系数)影响。结果表明,增加胶凝材料体系中粉煤灰用量可减少新拌混凝土含气量,同时提升混凝土坍落度、抗压和抗折强度、56d电通量、透气系数等指标;气密剂在合理掺量范围内可改善混凝土抗渗性能,为保证C30气密性混凝土同时具备良好的力学性能和抗渗性能,建议水泥和粉煤灰二元体系中比例为280∶100,而气密剂掺量不小于6.05%。随气密剂掺量增加,C30气密性混凝土透气性能增加,且气密剂的最佳掺量为6.58%。     

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。     

粉煤灰水泥粉体颗粒堆积密度对其性能的影响

将纯硅酸盐水泥、粉煤灰按不同的粉磨时间和匹配处理成若干个不同颗粒群分布的试样,粉煤灰和水泥以各种颗粒群匹配(粉煤灰掺量均为40%)制成一系列粉煤灰硅酸盐水泥,进行胶砂强度、流动度检验。采用灰色关联分析方法研究粉煤灰水泥颗粒群堆积密度对粉煤灰水泥强度与流动度的影响。系统深入地研究了堆积密实程度与水泥胶砂性能的关系,为粉煤灰的有效利用提供理论依据。     

原材料掺量对大流动高性能砼工作性能的影响

通过试验检测,研究了胶凝材料用量、砂率、粉煤灰细度和掺量、粉煤灰与矿渣双掺及早强剂对大流动高性能砼流动性、稳定性、填充性、间隙通过性等工作性能的影响,得出了胶凝材料最佳用量为520～540 kg/m3、砂率宜较大、粉煤灰适宜掺量为10％～30％且超细粉煤灰优于Ⅱ级粉煤灰、粉煤灰和矿渣双掺时矿渣掺量不宜大于20％也不宜低...     

基于地聚合物再生混凝土的道路基层结构力学性能研究

地聚合物再生混凝土是将粉煤灰、氢氧化钠溶液及水玻璃的混合物作为胶凝材料,将废弃混凝土破碎后重新筛分作为集料,按照一定的配合比浇筑成新的混凝土材料。再生混凝土材料由于其组成材料的质量难以控制,用于道路基层时必须经过严格的试验验证。利用试验的方法,得到了再生混凝土不同胶凝材料掺量下7、28、90 d的抗压强度,90 d龄期的劈裂强度和90 d龄期的无侧限抗压回弹模量3个力学指标,通过3个指标分析,胶凝材料掺量在5%~7%时,再生混凝土材料的力学性能符合相关规范要求。     

石灰石粉硅灰复合胶凝体系预制梁混凝土试验研究

文中研究了石灰石粉、硅灰以不同比例取代粉煤灰的预制梁混凝土工作性能及物理力学性能变化规律,并结合扫描电镜分析其对混凝土微观形貌的影响,从微观层面揭示石灰石粉硅灰复掺胶凝体系影响混凝土性能的微观机理。结果表明,石灰石粉取代粉煤灰掺量的67%、硅灰取代粉煤灰掺量的33%,预制梁混凝土性能最佳,相较于基准混凝土,坍落度提高10%,扩展度提高6.3%,1 h坍落度、扩展度经时损失分别下降了33.3%,37.5%;3,7,28 d抗压强度分别提高3.2%,4.2%,12.6%;3,7,28 d弹性模量分别提高3.5%、3.7%、6.1%;干缩率接近基准混凝土。复合胶凝体系混凝土微观结构中C—S—H凝胶比例大幅提高,C—S—H凝胶聚集成层状,对混凝土起到更好的填充和黏结作用。按适宜比例复掺的石灰石粉硅灰预制梁混凝土工作性能和力学性能要优于单掺粉煤灰,并且不影响混凝土的干缩变形。     

钢渣-低品质粉煤灰复合微粉对混凝土长期性能的影响

为了对钢渣和低品质粉煤灰进行有效利用,制备钢渣-低品质粉煤灰复合微粉作为矿物掺合料,研究其对混凝土工作性及力学性能的影响,测试混凝土的长期强度及耐久性变化规律,并通过扫描电镜分析净浆的微观结构。结果表明:复合微粉中钢渣比例为40%~60%,混凝土塌落度变化不大;混凝土的抗压强度随复合微粉中钢渣比例的增加而增大,随着复合微粉(钢渣∶粉煤灰=6∶4)掺量的增加,混凝土早期强度降低,但长期强度持续增长;复合微粉的掺入还使混凝土的干燥收缩及电通量减小,并且能够改善浆体结构,增加密实性。复合微粉作为混凝土矿物掺合料掺量可达30%~40%。     

石粉对胶凝材料水化性能及路面混凝土力学性能的影响

采用正交试验方法研究了影响混凝土抗压强度和抗折强度的主要因素,以优选混凝土配合比为基础,考察了石粉含量对胶凝材料水化性能及混凝土抗折强度和耐磨性能的影响,结果表明:提高石粉含量不仅降低了胶凝材料体系的最大放热速率,且延迟了最大放热速率出现的时间;混凝土抗折强度和耐磨性能随石粉含量增加先提高后降低,在石粉含量为10%时抗折强度和耐磨性能达最大值,在石粉含量为3%～13%的范围内,机制砂混凝土的抗折强度和耐磨性能均优于河砂混凝土试件。     

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。     

高性能混凝土配合比设计及施工技术研究

参考国内外高性能混凝土配合比设计方法,从配置强度、水胶比、单位用水量、胶凝材料用量、砂率五方面详述各参数选取。依托工程实践,介绍高性能混凝土施工中搅拌、振捣、养生工艺,对工程项目干缩性能和抗渗性能进行检验。研究结果表明:不同配合比下高性能混凝土其干缩率随龄期的增长而增长,掺入适量粉煤灰能有效减少收缩并提高抗渗性能,但随着胶凝材料用量增加,其抗渗性能有所下降。     

梅溪河特大桥主梁高性能纤维混凝土配合比设计

为获得梅溪河特大桥主梁所需C60高性能混凝土高早期强度、高韧性;体积稳定;在严酷环境中的使用寿命长等特性,根据所选用材料的技术指标和配合比设计原则,文章通过对原材料和混凝土性能的分析,对大桥主梁的C60混凝土配合比进行设计,采用聚羧酸系高性能减水剂,以粉煤灰为辅助胶凝材料,实现了高性能混凝土工作性能、强度、收缩裂缝等指标,满足了设计要求。     

磨细矿渣改性超细水泥修补微裂缝的性能

针对目前存在的水泥混凝土路面裂缝无机修补材料的界面粘结强度低,且水泥路面早期裂缝一般为细小的微裂缝的问题,采用颗粒较小的超细水泥、磨细矿渣(GGBFS)及其他外加剂制备了水泥混凝土路面裂缝灌浆材料,对该类材料的力学性能和界面粘结性能进行研究,并通过微观试验分析揭示了材料宏观性能的改性机理。研究表明:磨细矿渣能通过微粒填充作用使超细水泥浆体的微观结构变得更密实,提高材料稳定期的力学强度;适量的磨细矿渣能改善灌浆材料的粘结界面微观结构,增加界面粘结强度。     

矿粉-粉煤灰-石灰石粉胶凝体系耐低温硫酸盐腐蚀研究

该文设计了从净浆、砂浆到混凝土一系列的矿粉-粉煤灰-石灰石粉-硅酸盐水泥胶凝体系在冰点以上的低温、硫酸镁溶液环境下的受侵蚀过程。净浆浸泡研究结果表明:在无粉煤灰掺入情况下,石灰石硅酸盐水泥受硫酸盐低温侵蚀的程度与石灰石粉在水泥中的比例有关,且呈正比关系,即石灰石粉含量愈高,受侵蚀程度愈严重;对受侵净浆剥离物的XRD分析结果证实石灰石硅酸盐水泥受侵是由于CaCO3与氢氧化钙、水化硅酸钙和硫酸镁反应生成了类似水化硫铝酸钙的产物(称其为水化碳硫硅酸钙)有关。当有矿粉、粉煤灰介入该体系后,可以明显改善石灰石硅酸盐水泥耐硫酸盐低温侵蚀性能。砂浆浸泡试验结果表明:当矿粉、粉煤灰替代石灰石粉达50%(总量达水泥胶凝体系质量的30%)时,胶砂强度损失由无粉煤灰替代的3个月8.8%、6个月13.4%,分别下降至3个月1.5%、6个月2.8%。混凝土试验结果与胶砂和净浆浸泡结果是一致的:单掺石灰石粉的混凝土低温浸泡6个月后外观已经出现明显的裂纹,浸泡后强度损失超过20%;当矿粉、粉煤灰以50%替代石灰石粉时,强度损失下降至8.0%。     

钢渣-矿渣-粉煤灰制备高活性超细矿物掺合料及性能研究

针对工业固废资源化利用过程中低活性废渣难应用问题，将钢渣、矿渣和粉煤灰复掺粉磨制备高活性超细矿物掺合料，研究了原料配比和颗粒细度对超细矿物掺合料性能的影响，对超细矿物掺合料使用扫描电镜(SEM)分析微观形貌，使用粒度粒形仪分析粒度粒形，将超细矿物掺合料取代水泥研究其流动性和活性。结果表明：当钢渣∶矿渣∶粉煤灰质量比为3∶5∶2时，采用球磨粉磨90 min可制得平均粒径3.64μm、D₅₀=2.53μm, 28 d活性指数可达104%的高活性超细矿物掺合料；超细粉粒径随粉磨时间的增加而降低，超过90 min后粉磨效率降低细度趋于稳定；掺入超细粉体后浆体的流动度略有降低，但对浆体硬化后的结构增强作用明显。     

蒸养条件下C50预制混凝土构件性能研究

研究了高温蒸养(50℃)对混凝土强度的发展规律，对比不同养护方式下混凝土抗压强度、回弹模量及结构实体的回弹强度。研究结果表明，蒸养能显著提高混凝土的早期力学性能，蒸养1 d时，强度可达设计强度97.4%,回弹模量可达到设计指标的85.2%,预制构件回弹强度提高18.8%,可有效缩短预制构件出件时间，大幅提高预制梁场生产效率。蒸养加速胶凝材料体系的水化进程，水化反应速率增大，水化放热量增加，胶凝材料体系的水化程度提高；水泥-粉煤灰-矿渣粉复合胶凝材料体系可改善蒸养对混凝土内部孔隙结构产生的热胀作用，保证了混凝土整体结构密实，28 d氯离子扩散系数降低。