锂渣粉对碱-硅反应的抑制效果及其自身微膨胀的分离

为了客观评价锂渣粉抑制碱-硅反应(ASR)的效果,进行了锂渣粉抑制ASR的试验和分离锂渣粉自身微膨胀的试验.用砂浆棒快速法对比了锂渣粉与粉煤灰单掺或复掺对ASR的抑制效果,当掺量为20%时,锂渣粉的抑制效果为76%,而粉煤灰的抑制效果可达93%,表明同掺量下锂渣粉对ASR的抑制效果远不如粉煤灰.采用砂浆棒快速法,使用非活性大理岩骨料测试在锂渣粉掺量为0,10%,20%,30%时的膨胀率,计算得到不同掺量下锂渣粉产生的微膨胀(膨胀率约0.005%~0.015%),然后从相应锂渣粉掺量下采用活性砂岩骨料时的膨胀率中减去锂渣粉的微膨胀,从而从锂渣粉抑制活性骨料ASR效能试验的膨胀值中分离出锂渣粉产生的自身微膨胀.采用60℃快速混凝土棱柱体法,进一步证实了混凝土中锂渣粉导致的早期微膨胀以及锂渣粉对ASR的抑制效果.结果表明:锂渣粉会导致砂浆或者混凝土在早期发生微膨胀;测试锂渣粉抑制ASR的效果时,需分离这种微膨胀;锂渣粉掺量为30%以上时,可有效抑制砂岩骨料的ASR,抑制效果约89%,略逊于同掺量粉煤灰的典型抑制效果.     

粉煤灰抑制砂岩碱硅酸反应

采用岩相法、砂浆棒快速法、混凝土棱柱体法研究了砂岩集料的碱硅酸反应活性,并评价了粉煤灰对砂岩集料碱硅酸反应的抑制效果.实验结果表明,该砂岩集料含有5%～12%微晶石英,具有碱硅酸反应活性.砂浆和混凝土试件的膨胀率随着粉煤灰掺量的增大而减小.水泥碱质量分数为2.0%时,粉煤灰掺量30%和40%的混凝土试件养护24月膨胀率仍然小于0.04%.Ⅰ级粉煤灰占胶凝材料质量分数大于30%,可以有效抑制砂岩集料的碱硅酸反应引起的膨胀.粉煤灰的加入降低了CSH凝胶中的Ca与Si摩尔比.低Ca与Si摩尔比的CSH凝胶可以吸附更多的Na 、K ,有效地抑制碱硅酸反应.     

骨料碱活性抑制性能研究

针对西北地区不同程度碱活性的粗、细骨料,采用不同水泥、不同矿物掺合料掺加方式、不同掺量、是否掺加外加剂等形式进行抑制性能试验。通过快速砂浆棒法得到的膨胀率进行数据分析,对骨料碱活性的抑制性能进行了研究,得出了抑制骨料碱活性的有效途径。     

再生混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

改变再生粗骨料掺量、粉煤灰掺量、水胶比等参数,研究不同配合比对再生混凝土抗氯离子渗透能力的影响规律。试验结果表明,降低水胶比对再生混凝土抗氯离子渗透性能有利;再生混凝土氯离子迁移系数随着再生粗骨料替代率的增大而增大,抗氯离子渗透性能下降。掺加粉煤灰可以改善再生混凝土抗氯离子渗透性能,对于早龄期再生混凝土粉煤灰掺量在10%~20%之间为宜。     

水泥和骨料化学成分对碱骨料活性影响的试验研究

试验采用5种不同的水泥、10种不同的骨料,通过快速砂浆棒法研究水泥和骨料的化学成分对碱骨料活性的影响。结果表明:当水泥化学成分不同,骨料化学成分相同时,各龄期的膨胀率与MgO质量分数成正比,与SiO_2质量分数分数成反比;当骨料化学成分不同,水泥化学成分相同时,各龄期的膨胀率与骨料中碱质量分数、SiO_2质量分数成正比,与MgO质量分数成反比。     

不同碱当量、粉煤灰和矿渣掺量对碱激发粉煤灰 矿渣地聚物力学性能及微观结构的影响

粉煤灰、矿渣复配组成碱激发复合水泥可以改善单一组分碱激发水泥的性能劣势。为了研究不同碱当量、不同粉煤灰和矿渣掺量对碱激发粉煤灰-矿渣砂浆力学性能、干燥收缩及微观结构特性的影响,采用抗压、抗折强度试验、吸水率试验、干燥收缩试验、微观扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)及傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectrometer, FTIR)试验进行表征。结果表明:3、7、28 d龄期时,随着碱当量和矿渣掺量增加,粉煤灰-矿渣砂浆抗压、抗折强度呈逐渐增加趋势,吸水率和干燥收缩率呈逐渐下降趋势。其中龄期为28 d,碱当量为6%、矿渣掺量为100%时,碱激发粉煤灰-矿渣砂浆抗压强度达到峰值110.84 MPa,抗折强度达到峰值10.77 MPa,吸水率最小,为1.2%,与4%的粉煤灰-矿渣砂浆相比,碱当量为6%的砂浆干燥收缩率均减少10%以上。由微观分析知,粉煤灰-矿渣砂浆在碱激发作用下水化产物主要为铝硅酸盐凝胶和水化硅酸钙凝胶,粉煤灰掺量越大,凝胶结晶度越低。碱当量越大,体系水化产物数量越多,结构越密实。     

矿物掺合料对再生混凝土早龄期拉伸徐变的影响

通过对1d龄期的再生混凝土拉伸徐变试件进行单轴拉伸,研究再生粗骨料、单掺粉煤灰和复掺粉煤灰加矿渣对再生混凝土早龄期各类拉伸徐变性能的影响. 结果表明：再生混凝土拉伸徐变性能与普通混凝土类似,呈现早期发展快、后期发展慢的规律;掺入70%再生粗骨料导致再生混凝土各类拉伸徐变增加,拉伸总徐变增幅为8.0%;单掺粉煤灰和复掺粉煤灰加矿渣均导致再生混凝土各类拉伸徐变增加,30%~60%粉煤灰掺量的再生混凝土拉伸总徐变增幅为8.5%~32.5%,30%~60%粉煤灰加矿渣复掺量的再生混凝土拉伸总徐变增幅为2.6%~21.7%;相较于单掺粉煤灰,复掺粉煤灰加矿渣的再生混凝土的拉伸徐变增幅较低.     

焙烧锂辉石对碱硅酸反应的抑制效果

以试验室焙烧锂辉石(DS)为原材料,研究了在40 ℃和80 ℃养护条件下,单掺DS和双掺DS与粉煤灰(FA)取代部分水泥,对沸石化珍珠岩集料和某高活性集料M成型不同砂浆碱集料反应膨胀的影响.试验表明:碱含量为2.5%时,在40 ℃和80 ℃养护条件下,DS掺量10%对沸石化珍珠岩集料砂浆试件ASR有效抑制,90 d龄期时试件膨胀值仍小于0.1%.DS掺量10%对高活性集料M砂浆试件ASR抑制效果不大.养护温度不同膨胀值变化趋势不同.DS掺量固定,随着FA掺量的增加,对2种集料砂浆碱集料反应膨胀抑制效果越好.     

反映温度历程的掺粉煤灰水工混凝土抗压强度模型探讨

由于综合考虑温度历程、养护龄期以及粉煤灰掺量对混凝土抗压强度影响的模型研究相对偏少,因此本文基于正交设计法开展了不同养护温度(5℃、20℃、35℃)、养护龄期(7 d、14 d、28 d)和粉煤灰掺量(0%、15%、35%)下的水工混凝土抗压强度试验,并分析3种影响因素对混凝土抗压强度发展的规律,进而基于等效龄期理论建立了反映温度历程的掺粉煤灰水工混凝土抗压强度模型.试验结果分析表明,混凝土早龄期抗压强度随养护龄期的增加而增加,养护温度越高、粉煤灰掺量越小,强度发展越快;粉煤灰掺量是影响强度的主要因素,养护温度次之,养护龄期影响最小;所建的组合指数式模型能够较准确预测不同温度历程下粉煤灰混凝土的早期抗压强度,为粉煤灰混凝土的优化设计提供依据.     

Al2O3对碱硅酸反应的影响

采用分析纯Al2O3和烧铝矾土,以玻璃砂为活性骨料,通过测定砂浆棒的膨胀率及用能谱仪分析砂浆棒中C-S-H凝胶的组成,研究了Al2O3对碱硅酸反应的影响,并分析了其机理.结果显示,Al2O3对碱硅酸反应也有较好的抑制作用.其机理可能为Al3+对C-S-H中Si4+的取代作用加强了C-S-H对碱的结合能力.     

复合微粉和聚丙烯纤维对再生混凝土抗冻性研究

通过正交设计试验研究了粉煤灰掺量、矿粉掺量、聚丙烯纤维掺量以及再生粗骨料掺量这4个水平因素对再生混凝土抗冻性的影响,对比分析其质量损失率和相对动弹性模量,得出满足良好抗冻性的最优配合比.同时对最优配合比与普通混凝土(基准组)及全再生粗骨料混凝土(对比组)进行应力-应变曲线分析,检验优选结果的合理性.     

粉煤灰石灰粉对再生细骨料混凝土抗压强度的影响

将石灰粉加入再生粉煤灰混凝土中,可激发粉煤灰的活性,促进粉煤灰的"二次水化"。该课题拟通过试验探索单掺粉煤灰、双掺粉煤灰和石灰粉对再生细骨料混凝土抗压强度的影响规律,为再生细骨料混凝土的推广应用提供理论依据。研究过程中,试验分两种工况:第一种工况为单掺粉煤灰;第二种工况为双掺粉煤灰和石灰粉。实验表明:单掺粉煤灰时,随着粉煤灰掺量增加,抗压强度是先增大后减小,且掺量为20%时,抗压强度最大。双掺粉煤灰和石灰粉时,早期抗压强度增大较快,抗压强度随石灰粉掺量的增加是先增加后减小,石灰粉掺量为4%时,再生细骨料混凝土的抗压强度最大。     

贫混凝土基层材料强度与龄期关系

通过室内试验,研究了不同粉煤灰掺量、不同龄期对贫混凝土基层材料强度的影响规律,并与不掺粉煤灰贫混凝土的强度特性进行了对比研究。试验显示,贫混凝土粉煤灰掺量为20%时,早期强度接近甚至超过不掺粉煤灰的;粉煤灰掺量为40%和50%时,贫混凝土的强度随龄期而增长的幅度最高;当粉煤灰掺量≤40%时,可改善贫混凝土的脆性。结果表明,当贫混凝土中掺入40%以下粉煤灰时,其后期的强度与抗裂性能均可得到改善。     

天然火山灰抑制碱硅酸反应的研究

选用某工程附件两处天然火山灰料,经过研磨加工后进行不同掺量抑制骨料碱活性效能试验研究。试验结果表明,抑制骨料碱活性效能跟天然火山灰掺量有关,掺量越高,抑制效能越好;并且当掺量高于35%时,天然火山灰能有效抑制混凝土中活性骨料的碱硅酸反应。     

粉煤灰掺量对再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响

再生骨料与普通骨料相比,由于孔隙率大、吸水率高及堆积密度小,直接采用再生骨料配制的混凝土耐久性差。文章采用RCM法和电通量法2种试验方法,研究了粉煤灰掺量对再生混凝土抗氯离子渗透性的影响,结果表明,适当的粉煤灰掺量有利于混凝土抗氯离子渗透性的改善,混凝土抗氯离子渗透性能随水灰比的减小而提高。     

三维数值模拟在掺碱粉煤灰-水泥胶砂强度试验的应用

粉煤灰-水泥中掺氢氧化钠能够增加水泥早期强度,本次试验通过测定3 d、28 d龄期的胶砂强度值;并分析得出氢氧化钠最佳掺量分别为5%和6%;粉煤灰的最佳为10%;相对与基准组强度提高率最高的粉煤灰掺量分别为20%和30%。其次,将3 d龄期的强度提高率和28 d比较,得出龄期对强度发展的影响;同时,利用有限元方法模拟混凝土试件单轴抗压的受压破坏过程;并将数值模拟结果与物理实验对照,精度基本满足要求,其方法为混凝土的研究提供新思路。     

纤维粉煤灰改良膨胀土无侧限抗压强度试验

为研究碱激发粉煤灰、玄武岩纤维对膨胀土的改良效果,开展无侧限抗压强度试验,分析了碱激发剂的类型及掺量、纤维和粉煤灰掺量以及养护龄期对改良土强度的影响。研究结果表明:Na_2CO_3、Na_2SiO_3、NaOH 3种碱激发剂中,Na2Si O3的激发效果较好;单掺纤维或粉煤灰均能够提高土体的强度,纤维粉煤灰共同改良的膨胀土强度高于相同掺量下的单掺纤维和单掺粉煤灰改良土强度;纤维的加入改善了粉煤灰土样的脆性破坏模式;随着养护龄期的增长,改良土的强度逐渐提高。     

Al2O3对碱硅酸反应的影响

采用分析纯Al2O3和烧铝矾土，以玻璃砂为活性骨料，通过测定砂浆棒的膨胀率及用能谱仪分析砂浆棒中C—S—H凝胶的组成，研究了Al2O3对碱硅酸反应的影响，并分析了其机理。结果显示，Al2O3对碱硅酸反应也有较好的抑制作用。其机理可能为Al^3＋对C—S—H中Si^4＋的取代作用加强了C—S—H对碱的结合能力。     

粉煤灰掺量与砂浆强度和水化参量的关系

对水胶比为0.15,I级粉煤灰掺量分别占胶凝材料总量（质量分数）为0,0.20,0.30,0.45和0.55的砂浆试样,经标准养护（d)7,28,90,180和365时的抗压强度、浆体非蒸发水量和CH含量,进行了系统测试,试验数据经回归分析,发现粉煤灰掺量与砂浆抗压强度、非蒸发水量和CH含量之间,分别存在很好的线性相关关系,从中,可以定量研究在不同的粉煤灰掺量和养护龄期时,粉煤灰效应对大掺量粉煤灰水泥基材料的力学性能和水化进程的影响规律。     

粗集料对粉煤灰混凝土性能影响

混凝土的架构理论认为混凝土是由砂浆、粗集料和二者之间的界面构成的．试验研究了石灰石、玄武岩、花岗岩和辉绿岩4种不同类型的粗集料对不同粉煤灰掺量混凝土的坍落度、抗压强度、抗折强度和弹性模量的影响,分析了石灰石粗集料对不同粉煤灰掺量混凝土抗冻性的影响．结果表明,粗集料对混凝土的坍落度、抗压强度、抗折强度和弹性模量影响十分显著．粗集料的掺入降低了砂浆基体的扩展度和抗折强度,提高了砂浆基体的抗压强度和弹性模量,此外,粗集料改善了混凝土的抗冻性．随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的坍落度提高,但混凝土的力学性能和抗冻性减弱．不同类型的粗集料对混凝土性能的影响相差不大,随着粉煤灰掺量的提高,不同类型粗集料混凝土性能相差也不大．