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。     

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.     

粉煤灰掺量和龄期对砼碱骨料反应的因素分析

针对混凝土的新病害———碱骨料反应这一问题,对配制的高性能混凝土原材料进行了岩相法测试和快速砂浆棒试验,得出了该骨料具有碱活性。通过掺加不同比例粉煤灰代替水泥制作的砂浆棒试验,得出了砂浆棒膨胀率与粉煤灰的掺量及龄期有关。粉煤灰的掺量（质量分数≤30％）越多,龄期越短,砂浆棒膨胀率越小。结合数理统计分析方法,研究了粉煤灰和龄期两种因素对混凝土碱骨料反应的影响程度。研究结果表明：粉煤灰掺量和龄期均对混凝土碱骨料反应有非常显著的影响。在混凝土施工中,掺入适量的粉煤灰对抑制碱骨料反应是有效的。     

一种骨料碱活性检测新方法

提出一种新的骨料碱活性检测方法——溶胶-凝胶膨胀法，并用其对蛋白石和天然骨料的碱活性进行了研究，试验结果表明，利用溶胶-凝胶膨胀法，蛋白石表现出明显的碱活性，并且发现在蛋白石掺量为最劣点时的溶液中SiO2含量和SiO2／Na2O摩尔比都达到最值，膨胀量也达到最值。     

抑制砂岩骨料碱活性膨胀效果的对比分析

通过混凝土棱柱体法、60 ℃快速混凝土棱柱体法及全级配混凝土棱柱体法,分析了抑制砂岩骨料碱活性膨胀所采取的骨料替换措施的有效性。结果表明：采用大理岩人工砂 替代砂岩细骨料的组合骨料对砂岩碱活性膨胀具有明显的抑制作用;水泥品种对砂岩碱活性膨胀有一定的影响;在混凝土中掺30 %粉煤灰可显著抑制砂岩碱活性膨胀;大坝混凝土 浇筑后,养护温度应控制在38 ℃左右为宜。     

基于碱激发剂作用下火山灰的活性研究

掺碱激发剂火山灰-水泥既可以有效利用火山灰和保护环境,又可以改善火山灰-水泥胶凝材料的性能.选用掺合料为火山灰,变换不同含量的碱激发剂(氢氧化钠与水玻璃),测定龄期为7、28、90 d时混凝土的力学性能,确定最佳组合,并进行电镜试验,观察微观结构.研究结果表明:掺碱激发剂会使胶凝材料的强度随碱掺量的变化而变化,掺氢氧化钠的早期强度要优于掺水玻璃的早期强度,而后期掺水玻璃的强度要比掺氢氧化钠的强度发展得好.     

混杂来源再生混凝土的抗压强度及衍射分析

利用混杂来源再生骨料(混杂骨料)和单一来源再生骨料(单一骨料)逐步替代天然骨料,讨论不同水灰质量比下再生骨料掺量对再生混凝土抗压强度的影响,并结合X射线衍射方法,分析混杂再生混凝土不同龄期的水化程度。试验结果表明:随着混杂骨料掺量从0%到100%逐步增加,水灰质量比为0.50、0.55、0.60的3组混杂再生混凝土的抗压强度均迅速降低,其中水灰质量比为0.55的试件组降低速率最小;混杂骨料掺量为100%时,在所测试龄期范围内,再生混凝土抗压强度比未掺再生骨料的空白试件降低了18.7%~33.2%。水灰质量比同为0.55时,混杂再生骨料混凝土的抗压强度均低于同条件下单一再生混凝土的抗压强度;掺量较少时,混杂骨料和单一骨料来源问题对再生混凝土的早期抗压强度影响不大,但达75%大掺量后对再生混凝土的后期抗压强度有明显影响。X射线衍射分析表明,混杂再生骨料中含有较多的C3S和C2S熟料组分,其活性较低,这导致掺加再生骨料后混凝土强度的降低。     

火山灰混凝土强度及耐久性试验研究

通过混凝土强度及耐久性试验,探讨火山灰在不同掺加量条件下对混凝土强度及耐久性的影响。研究表明,不同火山灰掺量水平的火山灰混凝土 90天内的强度增长速率与基准混凝土大致相同,火山灰掺量越高,强度越低;火山灰掺加量水平对混凝土抗氯离子渗透性能影响甚小,抗硫酸盐侵蚀性能总体较好,抗腐蚀系数均大于0 . 8,各掺加量的火山灰混凝土抗渗性能良好。     

再生骨料掺量对再生混凝土性能和强度的影响

通过试验表明:用再生骨料部分或全部替代天然碎石配制再生混凝土时,其工作性能和强度与普通混凝土不同,系统研究了在水灰比相同的情况下,再生骨料掺量对混凝土基本性能的影响.结果表明:对于工作性能而言,随着再生骨料掺量的增加,新拌混凝土的流动性变差,而黏聚性和保水性变好,对于强度而言,存在一个合理掺量,再生骨料掺量在50%左右,对强度有利.     

再生骨料混凝土强度离散性试验研究

通过在天然骨料中掺加部分再生骨料,配制了4组骨料(骨料组号依次为RA0,RA25,RA50和RA75,总骨料中再生骨料体积百分比依次为0%,25%,50%和75%)。首先对4组骨料的压碎指标和吸水率进行了测试,其次用4组骨料配制了4组混凝土,对混凝土进行了抗压强度和抗折强度试验。分析骨料测试数据和强度试验数据得出:天然骨料(RA0)压碎指标变异系数为0.095,吸水率变异系数为0.089,其他3组再生骨料压碎指标变异系数为0.185～0.211,吸水率变异系数为0.176～0.243,再生骨料压碎指标和吸水率的离散性相对于天然骨料明显增大,但其离散性与再生骨料掺量对应关系不明显。掺加部分再生骨料后,混凝土抗压强度和抗折强度随再生骨料体积百分比增加表现出先增大后降低,增大幅度大约为6%和5%,降低幅度大约为12%和16%,当天然骨料中再生骨料体积百分比为25%时强度最高。用天然骨料配制的混凝土,其抗压强度变异系数为0.072,抗折强度变异系数为0.106,用再生骨料配制的混凝土,其抗压强度变异系数为0.114～0.137,抗折强度变异系数为0.128～0.148,用再生骨料配制的混凝土相对于用天然骨料配制的混凝土,其抗压强度、抗折强度离散性较大,但其离散性与再生骨料掺量对应关系不明显。结果表明:在天然骨料中掺加部分再生骨料配制混凝土是可行的;掺加后对混凝土抗压强度和抗折强度有一定影响,且强度离散性相对较大。     

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。     

偏高岭土对高性能水泥砂浆性能的影响

研究了偏高岭土的火山灰活性,考察了不同偏高岭土掺量对高性能水泥砂浆的流动度、抗折强度、抗压强度和氯离子渗透性的影响.试验结果表明:偏高岭土的火山灰活性高于硅灰;偏高岭土颗粒形貌的不规则性会降低新拌砂浆的流动度;偏高岭土的掺入使砂浆的抗折强度降低,90d养护龄期时偏高岭土掺量为10%的砂浆抗折强度高于偏高岭土掺量为6%,14%的砂浆抗折强度.偏高岭土掺量为10%的砂浆的后期抗压强度最高,90 d养护龄期时可达96.3 MPa;56 d龄期时偏高岭土掺量为0%,6%,10%,14%的砂浆的氯离子渗透性都较低,电通量分别为165,221,191,158 C.     

核电工程混凝土骨料碱活性研究

本文阐述了碱骨料反应的分类和机理,说明了碱骨料反应发生发展的原因和基本特征,并通过工程实例介绍了骨料碱活性的多种检验方法和试验分析,对骨料碱活性进行评价。进一步讲明了怎样预防碱骨料反应对工程结构破坏和应采取的切实有效具体措施,从而使人们对碱骨料反应有一个比较正确的认识。     

粉煤灰对骨料碱活性抑制工程实例

对于混凝土而言，骨料是否是碱活性骨料直接影响到混凝土的耐久性。当混凝土处于水中时，活性骨料能与碱K2O及Na2O）反应，产生体积膨胀，使混凝土遭受破坏。因此，骨料的碱活性试验是必须评判的检测指标。结合嘉陵江巨亭水电站工程实例，简述粉煤灰对于骨料碱活性的抑制作用。     

原位监测水泥基材料早期电阻率的变化过程

为了考察辅助性胶凝材料和细骨料对水泥水化的影响,利用新型无电极电阻率仪原位连续监测水泥基材料早期的微结构演变进程,系统分析了水胶比、硅灰掺量、矿渣掺量、粉煤灰掺量、细骨料体积分数和骨料粒级对水泥基材料电阻率的影响.试验结果表明:在水化3 000 min内,根据水泥基材料电阻率的发展曲线,可将水泥水化过程分为溶解期、诱导期、加速期和减速期4个阶段;电阻率的发展速率随水胶比的增加而显著下降;在水胶比相同的情况下,砂浆电阻率高于净浆电阻率;掺加矿物掺合料致使后期电阻率的变化速率降低,掺加硅灰则导致水化加速期提前;在早期水化过程中,硅灰的活性最高,矿渣的活性次之,粉煤灰的活性最低;细骨料的体积分数和骨料粒级越大,砂浆的电阻率越大.     

改性钢管全再生粗骨料混凝土短柱的轴压试验

为了最大化利用再生骨料,以硅粉和钢纤维掺量为主要变化参数设计了20个圆形和方形截面钢管全再生粗骨料混凝土短柱构件进行轴压试验,观察了短柱的受力全过程和破坏形态,获取了构件的荷载―变形全过程曲线,分析了硅粉和钢纤维掺量对其承载性能的影响,试验结果表明:混凝土中的粗骨料全部采用再生骨料会降低钢管再生混凝土柱的峰值承载力及峰值应变,可以采用硅粉的填充效应及活性和钢纤维对裂缝的内部约束来改善钢管全再生骨料混凝土柱的性能,经改性后的钢管全再生骨料混凝土柱的性能和普通钢管混凝土柱的性能相当,硅粉掺量为10%、钢纤维体积掺量为1.5%的钢管全再生骨料混凝土的峰值承载力超过了普通钢管混凝土柱。并采用现有计算理论及规程计算公式对构件的承载力进行了计算和比较,得到各规程在计算钢管全再生骨料混凝土承载力时的适用性,规程EC4和试验数据更接近。     

相变储能骨料和硅粉掺量对混凝土抗压强度影响的试验与分析

以膨胀珍珠岩作为基体材料吸附硬脂酸丁酯制备相变储能骨料。对掺加不同掺量的相变储能骨料和硅粉的混凝土进行了抗压性能试验研究。试验结果表明,相变储能骨料的掺加会导致混凝土的抗压强度降低,当掺量为10%时,抗压强度的降低幅度在10%的范围内。硅粉的掺加能够提高混凝土的抗压强度,掺量在5%~10%时,抗压强度至少提高22%。相变储能骨料和硅粉复合掺加时,相变储能骨料掺量为20%,硅粉掺量为5%时效果最好,抗压强度与素混凝土的基本相同。     

再生细骨料和砖粉双掺对3D打印混凝土性能的影响

为减少3D打印混凝土中天然骨料及胶凝材料的用量,本文采用再生混凝土细骨料替代部分天然细骨料,砖粉替代部分水泥,首先开展单掺再生细骨料（取代率为0、25%、50%、75%和100%）、单掺砖粉（取代率为0、5%、10%、15%、20%和30%）和两者双掺的现浇混凝土的流动性和抗压强度试验,以获得再生细骨料和砖粉的适宜取代率;然后探究50%再生细骨料和10%砖粉双掺及配合比调整方式（附加水、提高减水剂用量）对3D打印混凝土拌合物性能及硬化后力学性能的影响。试验结果表明,当再生细骨料的掺量不超过50%时,现浇混凝土抗压强度降低幅度在10%以内;随着砖粉掺量从0增加到30%,现浇混凝土抗压强度总体呈现先增后减、再稍有增加的趋势,当砖粉掺量为10%时,混凝土抗压强度最高;相比于单掺50%再生细骨料的混凝土,50%再生细骨料和10%砖粉双掺时混凝土强度有所增加,而流动性基本不变。对于3D打印混凝土,同时掺入50%再生细骨料和10%砖粉,并采用添加附加水的方式保持3D打印混凝土初始扩展度不变,会使得混凝土的可建造性提高,但坍落度、开放时间、抗压和劈裂抗拉强度降低,强度各向异性加剧;而提高减水剂用量不...     

引气作用对浮石轻骨料混凝土抗冻耐久性能影响的试验研究

针对长白山天然浮石轻骨料混凝土,对强度等级在LC30以上的不同引气剂掺量的混凝土试件进行系列冻融循环试验,主要考察和研究该浮石混凝土在冻融循环后混凝土的质量和强度损失率的变化。通过试验对比和理论分析研究了该浮石轻骨料混凝土在引气作用下的抗冻耐久性能。     

陶瓷细骨料替代方式对混凝土抗压强度的影响

为了提高废弃陶瓷在混凝土中的利用率，将废弃陶瓷破碎、筛分加工成人工细骨料，按不同比例(10%，20%，30%，40%及50%)，且分别采用“C”替代法(即传统替代方式，要求陶瓷细骨料细度模数与天然河砂细度模数相近即可，等质量取代)、“P”替代法(陶瓷细骨料一对一平均替代对应的不同粒径的天然河砂)、“D”替代法(陶瓷细骨料一对一且仅替代粒径为1.18，2.36和4.75mm粒径相对较大的天然河砂)及“X”替代法(陶瓷细骨料一对一且仅替代粒径为0.15，0.3和0.6mm粒径相对较小的天然河砂)取代天然河砂，制备陶瓷细骨料混凝土.共设计21组混凝土，包括基准混凝土1组，“C”，“P”，“D”及“X”替代法各5组.水胶比均为0.49，进行混凝土28d的抗压强度试验.结果表明:在水胶比为0.49的条件下，陶瓷细骨料掺量不大于50%时，陶瓷细骨料混凝土抗压强度和基准混凝土为同一强度等级，均到达C30强度等级要求；不同的替代方式，对应的陶瓷细骨料最佳掺量不同；不同的陶瓷细骨料掺量，对应的最优替代方式不同.