III级粉煤灰与镁渣耦合对C30混凝土碳化的影响研究

为有效和充分利用Ⅲ级粉煤灰与镁渣,以常用强度等级C30混凝土为研究对象,Ⅲ级粉煤灰取代率和镁渣掺量为因素,设计混合均匀试验方案U₁₂(6,4),试验研究二因素耦合条件下混凝土的碳化规律。应用最小二乘法拟合,建立了混凝土碳化深度与粉煤灰取代率、镁渣掺量的非线性关系模型。因素效应分析表明：影响混凝土碳化的主要因素是粉煤灰取代率,其次是镁渣掺量;Ⅲ级粉煤灰取代率的碳化效应为正效应,镁渣掺量不大于33.8%时为负效应,粉煤灰与镁渣的耦合效应为负效应;镁渣能提高混凝土的抗碳化能力,与粉煤灰耦合有利于抑制混凝土的碳化。     

镁渣矿粉复合对混凝土早期抗裂的影响研究

针对镁渣利用率低,以及对现代混凝土尺寸稳定性要求高的问题,以镁渣掺量,矿粉取代率为因素,设计正交试验方案,试验研究镁渣矿粉复合混凝土的早期抗裂性。结果表明:混凝土的水分蒸发率、单位面积的裂缝数目和总开裂面积均随矿粉取代率的增加近似线性增大,随镁渣掺量的增加呈非线性减小。镁渣掺量0~20%时,减小幅度大,镁渣效应高;镁渣掺量20%~40%时,减小幅度小,镁渣效应低。混凝土的总开裂面积与水分蒸发率有很好的线性相关性。矿粉对混凝土的早期抗裂不利,镁渣能有效补偿和抑制混凝土的早期开裂,保水性好是其提高混凝土早期抗裂性的重要机制。     

C40沙漠砂混凝土抗碳化性能

通过设计水胶比、粉煤灰掺量、砂率和沙漠砂替代率四因素三水平正交试验,进行沙漠砂混凝土抗碳化性能试验,分析了各因素对C40沙漠砂混凝土抗碳化性能影响。研究表明:碳化3 d后各因素对沙漠砂混凝土碳化性能影响顺序为粉煤灰掺量水胶比砂率沙漠砂替代率;碳化7 d、14 d后各因素对沙漠砂混凝土碳化性能的影响顺序为粉煤灰掺量水胶比沙漠砂替代率砂率;碳化28 d、56 d后各因素对沙漠砂混凝土碳化性能的影响顺序为水胶比粉煤灰掺量沙漠砂替代率砂率。综合各因素对沙漠砂混凝土抗碳化性能影响,确定其最佳配合比为水胶比0.39,粉煤灰掺量10%,砂率30%,沙漠砂替代率30%。     

低品质粉煤灰抹灰砂浆的强度特性

为探索低品质粉煤灰对抹灰砂浆强度的影响规律,以水胶比、粉煤灰取代率、超掺率和木质素纤维掺量为因素,设计正交试验方案L16(45),研究了低品质粉煤灰抹灰砂浆的强度特性。应用正交试验理论分析了各因素的作用规律及其显著性,最小二乘法建立了抹灰砂浆力学强度的多元非线性回归模型,提出了M15抹灰砂浆的最优组合为水胶比0.60,粉煤灰取代率40%、超掺率15%,木质素纤维掺量0.2%。低品质粉煤灰等量取代水泥,对砂浆的拉伸粘结强度和抗压强度负效应显著,但对劈裂抗拉强度的负效应很小;超掺有显著的增强效应,对于抗拉强度和抗压强度,适当超掺的正效应可以补偿甚至超过取代引起的损失;木质素纤维掺量增加0.3%,砂浆的粘结强度和抗拉强度分别增大0.15 MPa和0.24 MPa,增强效应明显;建立的回归模型显著性高,相关性好。研究结果对有效利用低品质粉煤灰,改善抹灰砂浆性能具有重要的现实意义。     

粉煤灰掺量对混凝土性能的影响

为探讨粉煤灰适宜掺量对混凝土性能的影响,对粉煤灰掺量w(等质量取代水泥)为0,15%,30%的3种工况混凝土进行强度与耐久性试验.试验结果表明,粉煤灰取代量w为15%时,能明显提高混凝土强度,在加强养护的情况下,对混凝土碳化深度影响不大;粉煤灰取代量w为30%时,混凝土强度增长不明显,对混凝土碳化深度影响较大;粉煤灰掺量w由0增加到15%时,混凝土的氯离子含量下降7%~17%;粉煤灰掺量w由0增加到30%时,混凝土的氯离子含量下降15%~30%.综合考虑,粉煤灰掺量w=15%对普通混凝土较为适宜.     

尺寸效应在大掺量活性掺合料混凝土抗碳化性能研究中的影响

采用固定混凝土坍落度的方法,研究了大掺量粉煤灰、磨细矿渣及其双掺对混凝土抗碳化性能的影响,并对尺寸效应进行了探讨.研究结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的碳化深度逐渐加大,双掺磨细矿渣和粉煤灰的混凝土的抗碳化能力明显优于单掺粉煤灰的情况.对于碳化问题同样存在尺寸效应,混凝土的碳化深度随着试块尺寸的增大而增大;并且早期尺寸效应影响较大,粉煤灰掺量越高其碳化尺寸效应越明显.     

盐碱溶液对混凝土碳化性能的影响

基于盐碱寒冷地区的工程环境与混凝土的配制特点，模拟配制了盐碱（SA）溶液，对水灰比、含气量和粉煤灰掺量三个因素对混凝土碳化性能的影响进行了正交试验研究．结果表明：水灰比、含气量和粉煤灰掺量三个因素对混凝土碳化性能影响的顺序是水灰比最大，含气量次之，粉煤灰掺量最小；盐碱溶液侵蚀产生膨胀性裂缝和溶解碱组分的双重作用，改变了水灰比、含气量和粉煤灰掺量影响混凝土碳化性能的顺序，即水灰比最大，粉煤灰掺量次之，含气量最小；无论经过盐碱溶液的侵蚀与否，各因素影响混凝土碳化性能的规律是一致的，即随着水灰比、含气量、粉煤灰掺量的增加，碳化深度增大．     

粉煤灰混凝土碳化试验研究

随着环境的恶化,空气中的CO_2浓度越来越高,混凝土碳化现象越来越严重,导致混凝土耐久性不断下降,造成巨大的经济损失。通过快速碳化试验,研究了水胶比、水泥用量和粉煤灰掺量这三个指标对粉煤灰混凝土碳化深度的影响,并采用灰关联法分析了三个因素对碳化深度的影响程度。结果表明:随着水胶比和粉煤灰掺量的增大,碳化深度增大;一般情况下,水泥用量越多,碳化深度越小;在混凝土碳化过程中,粉煤灰掺量对碳化深度的影响最大。     

粉煤灰混凝土的多因素寿命预测模型

通过快速碳化试验,研究了不同粉煤灰掺量(0～60%)、不同养护龄期(1,3,7,28,90 d)、不同弯曲荷载率(0,25%,50%)对m(W)/m(C)=0.34混凝土的碳化影响,并建立了综合考虑粉煤灰掺量、养护龄期、荷载率、环境温度、结合能力以及混凝土的CO2扩散系数时间依赖性的多因素寿命预测模型.结果表明:混凝土的CO2扩散系数与粉煤灰掺量成二次函数关系,粉煤灰掺量30%左右最佳.混凝土的CO2扩散系数随养护龄期的增加而降低,随荷载率的增加而增加.其关系分别符合指数关系和乘幂关系.使用多因素碳化寿命预测模型对大桥的箱梁和索塔进行预测,箱梁的运营寿命为211年,索塔为167年.增加养护龄期或提高保护层厚度是提高大掺量粉煤灰结构混凝土寿命的重要途径.     

镁渣复合掺合料混凝土的早期自缩特性

为了探索镁渣与粉煤灰、矿粉复掺对混凝土早期自缩的作用规律,以镁渣、粉煤灰和矿粉掺量为因素,设计正交方案L16(45),应用非接触法研究混凝土的早期自缩特性.结果表明:镁渣、粉煤灰和矿粉对混凝土的早期自缩均具有抑制效应,镁渣和粉煤灰的抑制效应很显著,矿粉抑制效应的显著性一般,"蓄水"性好是镁渣对混凝土早期自缩抑制效应大的重要机制;混凝土的早期自缩主要发生在终凝前,12h就完成了早期自收缩总量的60.0%以上,之后发展变缓,但72h后仍有一定的增长趋势;镁渣复合掺合料混凝土的早期自缩与时间呈相关性很好的双曲线关系,其参数模型的显著性水平高,与各因数的相关性好.     

不同矿物掺合料对轻骨料混凝土抗碳化性能的影响

利用Ⅱ级粉煤灰、超细粉煤灰、磨细矿粉以及钢渣粉等量取代水泥,制备了轻骨料混凝土．并采用加速碳化试验和混凝土孔溶液pH值测试技术,研究了其碳化特性,分析了不同矿物掺合料对轻骨料混凝土抗碳化性能的影响机制．研究结果表明,掺II级粉煤灰和钢渣粉的试样各龄期碳化深度均高于基准样,且不同深度处的混凝土孔溶液pH值也低于基准样;而...     

生态混凝土的碳化深度影响浅析

研究了掺量分别为40%、50%的大掺量粉煤灰和矿渣(单掺和双掺)混凝土的碳化性能,并分别改变粉煤灰与矿渣间的比例关系,并对各组试块进行国标GBJ82-85快速碳化试验,对所得数据进行正交处理及回归分析,总结出粉煤灰掺量及比例对碳化深度的影响系数k,为进一步完善碳化深度预测的数学模型提供一个影响因素的数据参考.     

粉煤灰对碾压高掺量粉煤灰砼强度的贡献分析

应用比强度概念分析了碾压高掺量粉煤灰混凝土（ＨＦＲＣＣ）的结构形成和强度发展过程中粉煤灰效应的贡献及机理。试验和分析结果表明：ＨＦＲＣＣ的早期强度随粉煤灰掺量的提高而下降;随龄期的增长,ＨＦＲＣＣ的强度发展加速,不同粉煤灰掺量的ＨＦＲＣＣ中的粉煤灰效应对强度的贡献也从早期的负效应逐渐转变为正效应;粉煤灰效应对ＨＦＲＣＣ中的粉煤灰效应对强度的贡献也从早期的负效应逐渐转变为正效应;粉煤灰效应对ＨＦＲＣ     

泵送粉煤灰混凝土回弹测强曲线特性

通过对不同强度等级、不同粉煤灰掺量的泵送混凝土标准立方体试块进行抗压、回弹、碳化试验,研究各测试数据随龄期的变化规律,根据常用曲线形式进行测强曲线拟合并分析其与普通混凝土统一测强曲线的区别．试验表明：混凝土各测试数据的发展受粉煤灰影响不同而呈现不同规律,掺量高的低强混凝土抗压强度发展慢,回弹发展快,碳化深度大;而掺量低的高强混凝土抗压强度发展快,回弹发展慢,碳化深度低．该现象的内在原因为掺量低时粉煤灰微集料效应为主,抗压强度提高明显;掺量高时粉煤灰低活性限制抗压强度增长,而回弹值提高明显．各测试数据的发展规律不同造成曲线拟合误差大,分析建议将胶凝材料含量〉400kg／m2、粉煤灰掺量≤20％的高强混凝土的回弹值适当增大后拟合,可得到满足地区曲线的精度要求的统一曲线．     

基于正交试验的混凝土电通量非线性预测模型

为分析多因素对混凝土抗氯离子性能的影响,基于正交试验设计和ASTM C1202试验方法对掺粉煤灰和矿渣的混凝土的抗氯离子渗透性能进行试验和分析,研究了不同水平下水胶比、粉煤灰掺量、矿渣掺量、砂率等试验因素对混凝土电通量的影响,并基于各试验因素与混凝土电通量的相关关系,研究建立了混凝土电通量非线性预测模型.研究结果表明,水胶比、粉煤灰掺量、矿渣掺量对混凝土电通量的影响较大,基于水胶比、粉煤灰掺量、矿渣掺量的混凝土电通量非线性预测模型的计算结果与试验值吻合较好,可以用于实际工程混凝土电通量的预测.     

冻融循环下掺锂渣再生混凝土损伤试验

针对冻融损伤分析再生粗骨料取代率和锂渣掺量对混凝土质量、动弹性模量以及抗压强度的影响。试验结果表明:过多使用再生粗骨料不利于抗冻性的提高;适量添加锂渣可以有助减轻冻融循环给混凝土带来质量损失的影响,且随着掺入量的增加,抗冻性能呈现先提高后降低的趋势,当掺量为20%时,抗冻性能达到最优。由试验数据拟合得到用再生粗骨料取代率以及锂渣掺量两因素的混凝土冻融后抗压强度劣化方程。     

提升粉煤灰混凝土抗碳化性能试验研究

为提升大掺量粉煤灰混凝土的抗碳化性能,提出了一种预碳化再碱化的养护处理方法.采用快速碳化试验,对普通混凝土和质量分数为20%、30%和40%的粉煤灰混凝土进行了碳化3、7、14、28 d的碳化深度测试,对比分析了不同养护方法对粉煤灰混凝土抗碳化能力的影响.结果表明:粉煤灰混凝土的碳化深度随着碳化时间和粉煤灰掺量的增加而增加;与延长养护时间和水养护一样,提出的碳化试验之前预碳化再碱化养护处理可以有效地降低混凝土的碳化深度.对于质量分数为30%的粉煤灰混凝土,预碳化1 d再碱化1 d处理后的抗碳化能力与标准养护下的普通混凝土相当.对于普通混凝土,预碳化3 d再碱化1 d,提升抗碳化能力的效果最佳.     

锂渣聚丙烯纤维混凝土基本力学性能试验

为了研究锂渣聚丙烯纤维混凝土的力学性能,采用乌鲁木齐地区常用原材料,配制16组不同锂渣取代率和聚丙烯纤维掺量的混凝土试件,进行了立方体抗压试验、轴心抗压试验、劈裂抗拉试验和抗折试验。试验结果表明:锂渣取代率为20%,聚丙烯纤维掺量为0.9 kg/m~3时,试件的抗压强度和抗折强度比普通混凝土分别提高了11.3%和20.6%;聚丙烯纤维掺量为1.2 kg/m~3时,试件的劈裂抗拉强度比普通混凝土提高了38.9%。     

生态混凝土的抗碳化效应及其机理研究

研究了掺量分别为30％、50％、70％的大掺量粉煤灰或矿渣混凝土及其两种废渣 复合混凝土28天和90天的抗碳化性能，研究了废渣的抗碳化效应。研究结果表明仅从抗碳化方面的耐久性而言，混凝土中参入30％的粉煤灰或50％的矿粉是切实可行的。     

矿物掺和料对高性能再生混凝土力学性能的影响

采用公路拆除后废弃混凝土生产再生粗骨料并测试其性能指标,用70%再生粗骨料取代率和净浆裹石法配制高性能再生混凝土.以矿物掺和料品种、掺量为影响因素,开展高性能再生混凝土力学性能试验研究.试验结果表明,高性能再生混凝土的流动性能随着单掺粉煤灰或复掺粉煤灰与矿渣掺量的增大而变好,但其弹性模量、抗压强度降低.结合试验成果和课题组此前试验数据,拟合出适用于高性能再生混凝土弹性模量的计算模型.