全矿渣混凝土的研究及应用前景

针对国内近年来由于大量使用混凝土而导致所需材料的用量大幅度提高的情况,为节约能源、保护环境,综合利用高炉矿渣,制备全矿渣混凝土。通过对高炉重矿渣的化学成分、矿物组成及稳定性分析,阐述选择、评价高炉重矿渣粗、细骨料的依据以及配制全矿渣混凝土的工艺特点和性能特点及应用条件和使用范围。同时对全矿渣混凝土做出技术、经济分析及工程应用概述。     

全矿渣混凝土的研究及应用前景

针对国内近年来由于大量使用混凝土而导致所需材料的用量大幅度提高的情况,为节约能源、保护环境,综合利用高炉矿渣,制备全矿渣混凝土.通过对高炉重矿渣的化学成分、矿物组成及稳定性分析,阐述选择、评价高炉重矿渣粗、细骨料的依据以及配制全矿渣混凝土的工艺特点和性能特点及应用条件和使用范围.同时对全矿渣混凝土做出技术、经济分析及工程应用概述.     

全再生骨料混凝土导热性能试验研究

采用德国HFM436/3/1E导热仪测试再生混凝土导热系数,研究再生细骨料取代率、再生细骨料粉体含量对再生混凝土导热性能的影响规律,并与普通混凝土进行对比.研究结果表明,再生粗、细骨料可明显降低混凝土导热系数,再生粗骨料取代率为100%时,其导热系数比普通混凝土降低了12.2%;再生粗骨料取代率为100%不变,其导热系数随着再生细骨料取代率的提高进一步降低,100%再生粗、细骨料的全再生混凝土,其导热系数比普通混凝土减小了23.6%;再生细骨料中粉体含量在7%以内对再生混凝土导热性能影响很小.最后进一步研究玻化微珠(GHB)对再生混凝土导热性能的影响.     

浅谈工业废弃物矿渣在国内外应用的研究现状

矿渣是一种具有潜在活性的工业废弃物,其大量堆放已对环境造成严重污染。通过对矿渣性能的研究及应用现状的阐述,进一步为矿渣这种工业废弃物的综合应用提供必要的研究条件。     

再生细骨料残余浆体对混凝土流变性和强度的影响

文章开展再生细骨料残余浆体的定量表征实验、混凝土常规工作性能试验、流变性能试验和力学性能试验,研究不同残余浆体质量分数对再生细骨料混凝土流变性能和力学性能的影响。研究发现,再生骨料表面残余浆体的去除可以明显改善其基本性能,再生细骨料的使用会使新拌混凝土的坍落度和扩展度损失加快,屈服应力增大,塑性黏度降低。随着再生细骨料残余浆体质量分数的减少,用其制备出的再生混凝土的抗压强度和劈裂抗拉随之增大。当浆体质量分数为14.9%时,骨料水泥界面过渡区粘结紧密,再生细骨料混凝土的28 d抗压强度和劈裂抗拉强度分别为28.50、2.30 MPa,约为普通混凝土的89%、77%,表明较低残余浆体质量分数的再生细骨料可取代天然砂应用于混凝土中。     

铁尾矿混凝土应用特性试验研究

随着矿产资源的大量开发,选矿过程中不断产生尾矿,因其排放量大、利用率低的特点,造成了一系列环境和经济问题,如何提高尾矿利用率已成为世界范围内的课题。提出用铁尾矿代替常规细骨料配制混凝土,变废为宝。将原始铁尾矿进行筛分,按照粒径分布分级代替普通砂作为新细骨料配制混凝土,测试其和易性、抗压强度以及耐久性,并与普通混凝土作对比,实验结果表明,铁尾矿部分或全部代替普通砂作为细骨料配制的混凝土与普通混凝土相比,坍落度降低,抗压强度有所提高,耐久性基本保持不变。为此,铁尾矿完全代替普通砂作为细骨料配制混凝土技术上是可行的,工程性质有所增益,可以在建筑工程中推广使用。     

粉煤灰影响再生细骨料混凝土抗压性能的试验研究

通过室内试验,研完了粉煤灰等量取代水泥对再生细骨料混凝土抗压强度及其离散性的影响.试验结果表明:(1)粉煤灰等量取代水泥使得再生细骨料混凝土早期抗压强度降低,但后期抗压会超过或接近不掺粉煤灰的再生细骨料混凝土.(2)随着粉煤灰取代水泥率的增加,再生细骨料混凝土的后期抗压强度是先增大后减小,最佳取代率在15％～20％之间.3)随着粉煤灰取代水泥率的增加,再生细骨料混凝土抗压强度的离散性越大.     

晶种在矿渣混凝土中的增强作用

把由工业废料磨细后制成的晶种加入到矿渣混凝土中可以极大激发矿渣的早期活性，加快矿渣的石灰吸收反应，使得掺大量较粗矿渣的混凝土早期强度不降低，并且后期强度不断增加。在研究了这种晶种对掺较粗矿渣混凝土的增强作用的同时初步探讨了其增强机理。     

掺聚丙烯纤维和矿渣的再生混凝土性能研究

为研究纤维和矿渣对再生骨料混凝土性能的影响,选择聚丙烯纤维和矿渣作为外掺料,系统研究再生骨料掺量、外掺料掺配方式及含量对再生混凝土力学和收缩性能的影响规律,并借助SEM扫描电镜,着重分析纤维和矿渣复合改性材料对再生混凝土的微观改性机理.结果表明:掺加矿渣后,混凝土早期力学性能影响不大,后期略有提高,而混凝土吸水率和收缩性能改善显著;掺加纤维不仅可以显著提高再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗弯拉强度等力学性能,对吸水率和收缩性能也有显著改善;掺加纤维和矿渣复合改性材料可显著改善混凝土各项物理力学性能.     

碱矿渣陶粒混凝土密实性及硫酸盐腐蚀试验

通过孔结构、抗渗性和硫酸盐腐蚀试验,研究碱矿渣陶粒混凝土的密实性以及受硫酸盐腐蚀混凝土的退化性能.研究结果表明,对于同种骨料,碱矿渣混凝土的密实性优于普通混凝土;对于同种水泥,陶粒混凝土的电通量较高,其密实性比砾石混凝土的差.混凝土在硫酸盐溶液中浸泡会使混凝土强度先提高再降低,但碱矿渣混凝土强度下降幅度比普通混凝土的小,且碱矿渣陶粒混凝土的下降幅度比碱矿渣砾石混凝土的小.碱矿渣陶粒混凝土具有较好的耐硫酸盐腐蚀能力.     

钙基膨润土对矿渣膨珠轻骨料泡沫混凝土性能的影响

相比于普通轻骨料,矿渣膨珠表观密度高,当用于泡沫混凝土制备时,将出现轻骨料下沉。以矿渣膨珠为轻骨料,采用物理发泡法制备了干表观密度600 kg/m3的矿渣膨珠轻骨料泡沫混凝土,同时引入无机矿物增稠剂钙基膨润土增加体系浆体黏性,阻滞轻骨料下沉。结果表明:钙基膨润土的掺入可有效解决矿渣膨珠下沉问题并提高矿渣膨珠轻骨料泡沫混凝土的密度均匀性,同时也可优化其气孔结构和孔径分布,进而提升泡沫混凝土的力学性能和保温隔热性能。当掺入质量分数1%的钙基膨润土时,泡沫混凝土抗压强度为4. 1 MPa,导热系数为0. 191 7 W/(m·K)。     

酸性环境中骨料成分对混凝土桩的影响

为了探寻骨料成分对混凝土抗硫酸腐蚀的影响,进行4种骨料组合(青石+黄砂,青石+大理砂,大理石+黄砂,大理石+大理砂)的混凝土抗硫酸加速腐蚀试验。每天用浓硫酸调节溶液p H保持在0.95左右,试件采用直径×长度为100 mm×200 mm的圆柱体。通过对这4种骨料组合的12个混凝土试件,进行为期194 d的12次跟踪监测,测试计算得到腐蚀深度、长度、质量、吸水率、动弹性模量这5个指标。研究结果表明:粗骨料采用大理石,细骨料采用大理砂,硫酸腐蚀后,混凝土的腐蚀深度小,质量损失小,吸水率小;粗骨料采用青石,细骨料采用大理砂,硫酸腐蚀后,混凝土的动弹性模量降低小;细骨料对腐蚀深度、质量损失、动弹性模量的影响大于粗骨料的影响,粗骨料对于吸水率的影响大于细骨料的影响。     

西昌高钛重矿渣混凝土骨料性能试验研究

西昌钒钛资源综合利用项目生产形成的巨量高钛重矿渣,造成了严重的资源利用、环保污染和土地浪费的问题。结合相关规范,对高钛重矿渣加工形成的渣砂和渣石作为混凝土骨料的可行性进行试验研究。研究表明渣砂和渣石为组成成分稳定、无放射性、不具有碱硅酸活性的硅质骨料,骨料的级配、坚固性、堆积密度、压碎值、含泥量、针片状颗粒含量、有害物质含量等物理性能优良。加工形成的渣砂和渣石符合混凝土用骨料的成分组成、物理性能和结构耐久性能要求,可以作为混凝土骨料使用。     

废玻璃细骨料再生混凝土的性能研究

以质量分数0、10%、20%、30%和50%的废玻璃细骨料取代天然细骨料制作废玻璃再生混凝土试块,测试废玻璃细骨料再生混凝土试块的坍落度、抗压强度和回弹值,研究废玻璃细骨料再生混凝土的工作性能、强度性能和回弹特性。结果表明:废玻璃细骨料取代天然细骨料制作废玻璃细骨料再生混凝土是可行的,废玻璃细骨料再生混凝土的抗压破坏机理不同于普通混凝土,但废玻璃细骨料再生混凝土回弹值和抗压强度的变化规律与普通混凝土相近;废玻璃取代率为30%时,废玻璃细骨料再生混凝土的工作性能和力学性能均最佳;用SPSS软件建立的RGC3试件养护龄期与抗压强度、回弹值与抗压强度的预测公式,精度符合要求。     

基于混凝土抗冻融特性的影响试验研究

为了研究粉煤灰细骨料混凝土(CFA)在多因素耦合条件下的抗冻融性能,设计了一个创新的耦合试验方案,将应力损伤和高温的耦合作用于混凝土,然后采用快速冻融试验,通过测定混凝土试样的质量损失和相对动弹性模量来评价混凝土的抗冻融性能,借助扫描电镜对其微观性能进行研究.试验结果表明,初始应力损伤会加速混凝土冻融损伤的发展,冻融损伤程度随着损伤度的增加而显著提高.高温对粉煤灰细骨料混凝土的抗冻性能的影响低于普通混凝土,这在一定程度上降低了高温作用对粉煤灰细骨料混凝土的损伤.应力损伤和高温的耦合作用加速了混凝土的质量和相对动弹性模量的衰减;与普通混凝土相比,用粉煤灰替代细骨料的混凝土能够在一定程度上改善和提高混凝土的抗冻性.     

碱矿渣混凝土基本力学性能试验研究

以水玻璃和Na OH作为激发剂,矿渣微粉作为胶凝材料,硫铝酸钙氧化钙膨胀剂作为掺合料,制备碱矿渣混凝土基本力学性能试验标准试件,开展其立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、弯拉强度、弹性模量和泊松比基本力学性能试验研究.结果表明:碱矿渣混凝土表现出良好的早强性能,SEM微观分析显示骨料与浆体界面间未见明显过渡区,膨胀剂的掺入可以提高碱矿渣混凝土的早期(1 d、3 d)强度,降低后期(28 d)强度;同强度等级的碱矿渣混凝土的抗拉韧性要优于普通硅酸盐混凝土,弯拉强度、弹性模量和泊松比与普通硅酸盐混凝土相当;膨胀剂的掺入对弯拉强度有较大幅度的降低;已有弹性模量各建议计算式计算结果中与试验值最为接近的为中国规范.     

通过三步碳化强化再生透水混凝土的性能研究

为了使用再生细骨料100%替代天然骨料制成再生透水混凝土,通过对再生细骨料烘干碳化、对浆料注碳搅拌、对再生透水混凝土碳化养护三步碳化工艺,起到强化透水混凝土的效果。对透水混凝土试件进行连通孔隙率、抗压强度测试,分析再生细骨料碳化程度、注碳浆体早期强度对透水混凝土力学性能的影响。结果表明：对再生细骨料进行烘干碳化处理,2 h碳化程度达69.05%;碳化再生骨料、碳化养护均可有效提升试件强度,抗压强度分别最大提高88.94%、33.40%,且不会影响试件透水性能;注碳搅拌可吸收固定一部分CO₂,提高试件透水性能和碳化养护效率,但对试件抗压强度产生负面影响,最大降低42.70%,碳化养护后强度仅下降7.0%。     

磨细矿渣在高性能混凝土中的应用研究

对磨细矿渣在高性能混凝土中的应用进行了研究．研究结果表明：矿渣越细，早期强度越高，但对后期强度的影响逐渐变小；矿渣的适宜掺量应在20％～45％之间，可根据不同的技术、经济要求进行选择；采用磨细矿渣配制的高性能混凝土具有优异的施工性能；掺磨细矿渣可以实现混凝土优异的耐久性能．     

再生细骨料对混凝土力学及抗冻性能的影响

通过设计不同水灰比的普通混凝土及引气混凝土,研究不同再生细骨料替代率对不同强度等级混凝土的力学及抗冻性能的影响.研究结果表明:随再生细骨料替代率的增加,普通混凝土的抗压强度和抗折强度都下降明显,而引气混凝土只是抗压强度下降明显,其抗折强度受影响较小;无论是否掺加再生细骨料,高水灰比(m(水)∶m(水泥)=0.52)混凝土抗冻性能均很差,通过掺加引气剂可适度提高其抗冻融循环能力,但抗冻耐久性仍较差;低水灰比(m(水)∶m(水泥)=0.35)混凝土本身具有很强的抗冻耐久性,掺加再生细骨料不会对其抗冻耐久性能产生明显影响.因此,对于高水灰比再生细骨料混凝土,降低水灰比比掺加引气剂更能显著提高混凝土的抗冻耐久性能.     

废弃玻璃集料混凝土与钢筋粘结性能试验

为揭示玻璃混凝土与钢筋的粘结锚固规律,采用中心拉拔试验方法,研究分别使用粗玻璃和细玻璃取代混凝土中粗骨料和细骨料对混凝土与钢筋的粘结强度的影响.试验结果表明:废弃玻璃粗骨料混凝土试件与普通骨料混凝土试件的极限粘结强度相当;废弃玻璃细骨料混凝土试件的极限粘结应力较普通混凝土试件的极限粘结应力有很大的提高;废弃玻璃骨料钢筋混凝土具有较好的锚固延性;废弃玻璃细骨料混凝土试件中,钢筋与混凝土达到极限粘结应力时发生的相对滑移与普通骨料混凝土相近;废弃玻璃粗骨料混凝土试件中,钢筋与混凝土达到极限粘结应力时发生的相对滑移大于普通骨料混凝土.