锂渣高性能混凝土的性能与微观结构

锂渣是新疆特有的工业废渣,为了寻求其利用,采用锂渣来配制高性能混凝土。从力学、抗裂、收缩性能与微观结构等方面探究其增强、抗裂机理。试验结果表明:锂渣的最大掺量不宜超过45%;随着掺量的增加,收缩率增加不明显,但都较空白组要小;当掺量在20%~30%时,其力学、抗裂性能较好;锂渣掺入混凝土后,细化了混凝土的凝胶孔,提高其密实度;且在混凝土中形成了一定量的AFt,改善了其抗裂、力学性能。     

锂渣作为混凝土掺合料的可行性研究

本文主要研究了以锂渣作为掺合料对混凝土工作性能、抗压强度、早期抗裂性能的影响,并且分析了影响机理。试验结果表明:随着锂渣掺量的增加,混凝土坍落度出现一定的减小,而稠度出现相应的增加,混凝土的早期抗裂性能增强;从抗压强度角度考虑,锂渣在混凝土中存在的最优掺量是10%。     

平板法试验研究高强与高性能混凝土抗裂性能

高强与高性能混凝土胶结料用量较多,砂率较大,粗骨料用量相对较少,而且水胶比较低,常掺有其它掺合料,因此若处理不妥易出现混凝土早期开裂现象.本文在圆环法试验的基础上通过平板法试验,研究分析不同水胶比和不同粉煤灰掺量对高强与高性能混凝土开裂性的影响.研究结果表明,高强与高性能混凝土的裂缝主要发生在早期,因此在早期就应该及时采取控制裂缝的措施;在低水胶比的情况下,水胶比对高强与高性能混凝土抗裂性能的影响较为明显,水胶比越小,开裂越严重;掺入粉煤灰对混凝土抗裂有所改善,但是其掺量对抗裂的影响并不是呈定向规律,而是存在着最优掺量.     

锂渣混凝土的氯离子渗透性能与活性评价

了解锂渣对混凝土性能的影响是利用锂渣的关键。为此设计了3个常用水胶比、4个掺量共12组,成型混凝土抗压和氯离子渗透试件。探讨大掺量锂渣对混凝土力学性能、氯离子渗透性能的影响,并评价其活性。试验结果表明:锂渣掺量在20%以内时,混凝土早期强度虽较空白混凝土要低,但龄期超过28 d时,抗压强度比空白混凝土高,氯离子渗透系数较空白混凝土要低。掺量大于20%时,高水胶比混凝土力学性能降低幅度较显著,氯离子渗透系数也向不利的方向发展,但都在10-12m2/s数量级。掺量从0%增加至60%时,活性因子呈先增大后降低的趋势,掺量为20%时,其活性因子最大。随着养护龄期的延长,特别是28 d后锂渣参与二次水化,混凝土的密实度得以提高,力学性能和氯离子渗透性能在一定程度上得到了改善。     

钢渣一碳纤维复相导电混凝土抗裂性研究

抗裂性是衡量混凝土性能的重要指标。文章以混凝土脆性系数与特征长度作为混凝土抗裂性评价指标,研究了短切碳纤维掺量、复掺粉磨钢渣掺量混凝土抗裂性的影响。结果表明,适量单掺短切碳纤维可降低混凝土的脆性系数和特征长度值,有效改善混凝土的抗裂性能;粉磨钢渣可改善混凝土的组成和内部结构,对碳纤维可起到分散作用,进一步降低碳纤维混凝土的脆性系数和特征长度值,提高碳纤维混凝土的抗裂性能。     

钢渣-碳纤维复相导电混凝土抗裂性研究

抗裂性是衡量混凝土性能的重要指标.文章以混凝土脆性系数与特征长度作为混凝土抗裂性评价指标,研究了短切碳纤维掺量、复掺粉磨钢渣掺量混凝土抗裂性的影响.结果表明,适量单掺短切碳纤维可降低混凝土的脆性系数和特征长度值,有效改善混凝土的抗裂性能;粉磨钢渣可改善混凝土的组成和内部结构,对碳纤维可起到分散作用,进一步降低碳纤维混凝土的脆性系数和特征长度值,提高碳纤维混凝土的抗裂性能.     

磷渣粉改善钢渣混凝土抗压强度及电通量

为了提高钢渣的利用率,改善掺入钢渣对混凝土电通量的不利影响,通过磷渣粉与钢渣粉复掺的方式,制备了强度等级为C40的钢渣粉-磷渣粉混凝土。采用扫描电镜和压汞法等手段,研究了钢渣粉、磷渣粉单掺及复掺时对混凝土水化产物和微观结构的影响。试验结果表明:当总掺量为60%(钢渣粉与磷渣粉掺量比为2∶1)时,28 d抗压强度达到59.4 MPa,是空白组的116%,56 d电通量为1 450 C,低于空白组电通量,比单掺40%钢渣粉组的电通量降低了1 749 C。该复掺方式比单掺钢渣粉或磷渣粉更能减少水泥的用量。磷渣粉的掺入使钢渣粉掺量从20%左右提升到了50%,不仅提高了钢渣粉的利用率,还改善了钢渣粉掺入对混凝土抗氯离子渗透性的不利影响。     

高性能锂渣混凝土的试验研究

为了将工业副产品一锂渣利用到水泥混凝土中，发挥锂渣的潜能，减少水泥用量，降低工程造价，提高混凝土的性能，采用理论分析和实验的方法，研究了锂渣单掺或与矿渣、石粉复合对混凝土性能的影响。结果表明，锂渣能提高混凝土的强度，运用锂渣代替一部分水泥配制出28天抗压强度为100MPa以上的高强泵送混凝土，锂渣单掺或与矿渣、石粉复合配制的混凝土能经受300次冻融循环而不破坏。研究的结论提升了锂渣的价值，为锂渣的应用提供途径，有助于高强高性能混凝土的制备。     

C60细石自密实混凝土耐久性能影响因素试验研究

为满足相关工程外包混凝土要求，制备了C60细石自密实混凝土（SCC），研究了水胶比、抗裂剂对细石SCC工作性能、力学性能、体积变形性能以及抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子渗透、抗冻融、抗碳化等耐久性能的影响机制，探讨了细石混凝土性能变化规律.经SEM、NMR等试验探究了不同因素对混凝土的微观结构影响，并与宏观性能进行对比分析.结果表明：水胶比对细石混凝土性能影响机制与普通混凝土类似；抗裂剂存在最佳掺量点，适量抗裂剂可生成Mg（OH）2填充基体孔隙，与絮状水化硅酸钙（C-S-H）、针状钙矾石（AFt）交错生长，改善孔结构，提高细石混凝土力学性能及耐久性能，但掺量过多时复合侵蚀效应反而使SCC抗硫酸盐侵蚀性能下降，其最优掺量为8%.     

玄武岩纤维高性能混凝土早期抗裂性能试验研究

采用改进的平板法进行粉煤灰掺量和玄武岩纤维掺量对高性能混凝土早期抗裂性能影响的试验研究.首先通过单掺粉煤灰得出粉煤灰最优掺量为30%,然后再将不同掺量的玄武岩纤维掺入到粉煤灰掺量为30%的混凝土中,得出玄武岩纤维掺量的最优值.试验结果表明,玄武岩纤维的掺入对混凝土坍落度影响不大,但对高性能混凝土早期的开裂面积、初裂时间等都起到了显著的改善作用.当粉煤灰掺量为30%、玄武岩纤维掺量为1.6 kg·m-3时,高性能混凝土早期开裂面积最小,改善效果最好.     

聚合物超细粉体混凝土耐久性能实验分析

为了对比硅灰、聚丙烯纤维和聚丙烯超细粉体3种外掺料对混凝土的改性作用,设计了基准混凝土、掺硅灰混凝土、掺聚丙烯纤维混凝土及掺聚丙烯纤维超细粉体混凝土4组C30强度高性能水工混凝土配合比。采用混凝土耐久性能实验方法,研究了混凝土的物理力学、抗裂、抗渗、抗冻及抗撞磨等耐久性能指标,分析不同外掺料对高性能水工混凝土的耐久性能影响。实验结果表明,利用超临界溶液快速膨胀法制备的聚丙烯超细粉体作为一种新型的聚合物混凝土掺合料,综合了有机聚合物材料与无机矿物超细粉体的部分优良特性,能全面提高混凝土的力学性能,并能有效改善混凝土的抗裂、抗渗及抗冻等部分耐久性能。     

南疆硫酸盐渍土地区高性能混凝土抗侵蚀干湿循环试验研究

在矿物掺合料的掺量为30%情况下,分析粉煤灰、矿渣粉、水胶比对硫酸盐侵蚀性能的影响,结果表明:矿物掺合料能明显改善混凝土抗硫酸盐侵蚀的性能;对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能改善效果方面,粉煤灰略优于矿渣粉;水胶比对混凝土抗硫酸盐侵蚀性的影响明显,水胶比越小,试件的抗压强度折损系数越高、质量损失率越小,混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能越好;反之,水胶比越大,混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力越差。     

碳纤维混凝土的导电性及其影响因素分析

以碳纤维作为导电基元材料,并利用羧甲基纤维素钠（CMC）对碳纤维表面进行改性,制备了一种导电性能良好的碳纤维导电混凝土．通过SEM微观测试,评价了所制备的导电混凝土中碳纤维的分散性,并分析了纤维体积掺量、水胶比、养护龄期对碳纤维混凝土导电性能的影响．结果表明,CMC能够明显改善碳纤维在混凝土中的分散性;水胶比和纤维掺量是影响碳纤维混凝土导电性能的主要因素,当混凝土的水胶比为0．6、碳纤维体积率0．62％时,所制备的碳纤维混凝土电阻率小于0．20Ω·m,满足电网工程中接地降阻技术的要求．     

活性粉末混凝土抗裂性能试验研究

采用自制带隔板的环形约束收缩试验装置,通过正交试验,研究砂胶比、水胶比、钢纤维掺量对活性粉末混凝土(RPC)抗裂性能的影响.研究表明:钢纤维掺量对RPC抗裂性能影响最显著,而砂胶比、水胶比对RPC抗裂性能影响不明显;随着钢纤维掺量的增加,RPC抗裂性能提高;钢纤维掺量为3%时,RPC抗裂性能最好;但当钢纤维掺量达到4%...     

支持向量机在矿渣-粉煤灰混凝土强度预测中的应用

为了更好地预测矿渣-粉煤灰混凝土强度,选择水胶比、取代率、灰渣比、减水剂、砂率和激发剂作为预测参数,建立了矿渣-粉煤灰混凝土强度预测的支持向量机模型。根据有限的学习样本,建立了各种影响因素和混凝土抗压强度之间的一种非线性映射,对矿渣-粉煤灰混凝土强度进行预测。以实际样本数据进行训练,并对测试样本进行了预测。预测结果表明,支持向量机方法有着良好的泛化能力,优于人工神经网络建模方法,为预测混凝土强度提供了一种新的方法。     

引气粉煤灰道面混凝土抗冻融性能试验研究

采用快速冻融法,测定了不同冻融循环次数下引气粉煤灰混凝土试件的质量损失、相对动弹模量和抗弯拉强度。研究了水胶比、引气剂掺量和粉煤灰掺量对混凝土抗冻性能的影响规律。结果表明:提高水胶比会增大水泥石内部孔径和孔隙率,混凝土更容易遭受冻融破坏;掺加粉煤灰不利于提高混凝土抗冻耐久性,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土冻融循环后力学性能呈下降趋势;引气剂能够改善混凝土拌和物的泌水和离析现象,减小混凝土循环冻融后抗弯拉强度的损失。     

运用响应面法的无机聚合物混凝土性能分析

利用矿粉与固体激发剂,制备了适用于机场道面的快硬早强无机聚合物混凝土。基于响应面分析法,使用Design Expert软件对试验结果进行模型拟合,研究水胶比、胶凝材料用量、砂率各自变量及其交互作用对无机聚合物混凝土坍落度、初凝时间、7d抗折强度影响的显著程度。分析结果表明:坍落度影响方面,胶凝材料用量水胶比砂率;初凝时间方面,水胶比胶凝材料用量砂率;7d抗折强度影响方面,水胶比砂率胶凝材料用量;双因素交互作用的显著程度也各不相同,其中水胶比和胶凝材料用量对坍落度的交互作用最显著,胶凝材料用量和砂率对7d抗折强度的交互作用最显著,三因素两两之间对初凝时间的交互作用不显著。     

钢纤维增强自密实橡胶混凝土力学性能研究

采用正交试验设计的方法,研究了钢纤维掺量、橡胶粉掺量、水胶比和砂率对钢纤维自密实橡胶混凝土力学性能的影响。研究结果表明,钢纤维自密实橡胶混凝土表观密度随着钢纤维掺量的增加而逐渐增加,随着橡胶粉掺量、水胶比与砂率的增加而逐渐减小;抗压强度随着钢纤维掺量、橡胶粉掺量、水胶比与砂率的增加有逐渐减小的趋势;劈裂抗拉强度随着钢纤维掺量的增加而增加,随着橡胶粉掺量增加而减小;拉压比随着钢纤维、橡胶粉掺量的增加逐渐增加,但随着水胶比与砂率的增加,出现了波动。最终得出:钢纤维自密实橡胶混凝土的韧性优于基准自密实混凝土。     

基于稳定浆骨比的粉煤灰混凝土配合比设计

为了解决当前粉煤灰混凝土配合比设计方法会明显增大浆骨比以及对粉煤灰的胶凝材料作用重视不够的问题,直接以稳定的浆骨比为出发点,利用水胶比与混凝土强度的关系,采用绝对体积法推导了粉煤灰混凝土配合比计算公式.结果表明:浆骨比对混凝土拌合物硬化前后性能有重要影响,按基于稳定浆骨比方法设计的配合比所拌制的粉煤灰混凝土,可使构件成型后具有良好的最终质量,在获得较高强度的同时,还有较好的耐久性能.该成果对有效提高粉煤灰混凝土的性能质量具有一定的参考价值和指导意义.     

混凝土氧气扩散系数试验研究

为了确定混凝土材料氧气扩散系数和混凝土水灰比、环境相对湿度及环境温度的关系,根据Fick扩散定律的基本原理,研制了混凝土氧气扩散系数测试装置.利用该装置,进行了上述3种因素对混凝土氧气扩散系数影响效果的正交试验研究.结果表明,环境相对湿度对混凝土氧气扩散系数影响最明显,混凝土水灰比次之,环境温度的影响最后.根据试验结果,利用SPSS统计分析软件得到了混凝土氧气扩散系数和混凝土水灰比、环境相对湿度和环境温度相互关系的预计模型,为钢筋锈蚀的定量评价中合理确定混凝土氧气扩散系数提供了科学依据.