水工泄水建筑物高性能抗冲磨混凝土试验研究

针对水工泄水建筑物高性能混凝土高抗裂性和高抗冲磨性的要求,通过掺用具有梳型结构的聚羧酸减水剂实现水工泄水建筑物高性能混凝土,同时研究了聚丙烯纤维、粉煤灰和硅粉等因素对混凝土抗冲磨性能的影响。研究表明：聚羧酸减水剂掺量为1.0%,粉煤灰掺量为15%,硅粉掺量为10%,聚丙烯纤维掺量0.9 kg/m3时,混凝土的抗裂性和抗冲磨性能满足水工泄水建筑物高性能混凝土工程的使用要求。     

HF粉煤灰与硅粉混凝土抗冲耐磨性能试验研究

水工建筑物的溢洪道、泄洪洞等承受高速水流冲磨的部位,多采用抗冲磨混凝土,其中硅粉混凝土和HF粉煤灰混凝土应用广泛;对硅粉混凝土和HF粉煤灰混凝土的抗压、抗冻、抗渗、抗冲磨等性能进行试验研究,结果表明HF粉煤灰混凝土的抗冲磨性、施工和易性以及经济性优于硅粉混凝土。     

胶粉对混凝土抗冲磨性能的影响

选取颗粒粒径为8目的胶粉,按4种不同掺量配制胶粉混凝土,与基准混凝土、硅粉混凝土进行抗冲耐磨性能对比试验,以评价胶粉对混凝土抗冲磨性能的影响。结果表明:胶粉混凝土的抗冲磨强度大于基准混凝土和硅粉混凝土的抗冲磨强度,且抗冲磨强度随着胶粉掺量增加而增大,但其抗压土强度随着胶粉掺量的增加而降低;试件冲磨后,胶粉混凝土的破坏程度小于硅粉混凝土和基准混凝土,仅表层浆体破坏,胶粉在水泥石中分布均匀,与水泥石结合牢固,试件表面平整,显示胶粉混凝土具有较强抗冲磨性能。     

大掺量粉煤灰混凝土抗裂性能试验研究

混凝土的抗裂性是评价混凝土耐久性的重要指标,极限拉伸和干缩变形是影响混凝土抗裂的主要指标。粉煤灰因其优良的性能,在工程建设中得到了广泛的应用。结合实际工程,研究了掺量达到80%的粉煤灰混凝土的极限拉伸和干缩变形等性能,并且分析了粉煤灰的作用机理。结果表明：大掺量粉煤灰混凝土的干缩率随着粉煤灰掺量的增加而不断减小;随着粉煤灰掺量的增加,60 d龄期的抗拉强度和抗压强度均高于或趋近与基准混凝土;综合考虑极限拉伸和干缩变形等因素的影响,得出大掺量粉煤灰混凝土有利于提高混凝土的抗裂性能。     

双掺硅粉粉煤灰高性能混凝土的配

结合使用高效减水剂，采用硅粉和粉煤灰双掺，不仅克服了单掺粉煤灰混凝土早期强度低和单掺硅粉混凝土早强但后期强度增长缓慢的缺点，可赋予混凝土高强、抗冲磨、抗空蚀等一系列高性，使混凝土具备良好的和易性和流动性，还能减少单位水泥用量，减轻温控负担。介绍了硅粉、粉煤灰的特性、作用机理及其对混凝土性能的影响，结合工程实例总结了硅粉粉煤灰双掺C70高性能混凝土的配制技术及其应用经验。     

IWSF-FA模袋混凝土抗压强度、孔隙结构和物质组成

为优化模袋混凝土衬砌性能,合理利用当地粉煤灰和废弃硅粉代替部分水泥制备模袋混凝土衬砌.通过抗压强度试验、固体紫外试验、核磁共振和热重试验研究双掺粉煤灰-工业废弃硅粉替代适量水泥后对模袋混凝土抗压特性、内部孔隙结构和水化物质组成的影响.结果表明:合理双掺工业废弃硅粉和粉煤灰(如FA15S4)可以提高模袋混凝土的抗压强度;紫外吸收光谱表明其水化产物C-S-H和CH组成优于其他组别;核磁共振T₂谱分布呈现“三峰结构”,左峰信号幅度最高,双掺工业废弃硅粉-粉煤灰有利于改善其内部孔隙结构.并且双掺工业废弃硅粉和粉煤灰后,热学性质良好.建立了基于BP神经网络理论的模袋混凝土早期抗压强度预测模型,预测结果与试验测试值的最大相对误差为2.7%.研究结果可为工业废弃硅粉和粉煤灰混凝土在水工衬砌工程中的应用提供参考依据.     

高性能硅粉混凝土在水电工程中的

结合使用高效减水剂和粉煤灰，不仅克服了单掺粉煤灰混凝土早期强度低和单掺硅粉混凝土早强但后期强度增长缓慢的缺点，可赋予混凝土高强、抗冲磨、抗空蚀等一系列高性能，使混凝土具备良好的和易性和流动性，还能减少单位水泥用量，减轻温控负担。介绍了C70高性能硅粉混凝土在某水电工程中的配制技术及混凝土温控措施。     

严寒地区高性能混凝土抗冲磨试验研究

为了满足严寒地区水利工程的抗冲磨要求,开展了掺加引气剂、HF抗冲磨剂等外加剂,研究了水胶比、粉煤灰掺量、HF抗冲磨剂掺量对高性能混凝土抗冲磨性能的影响,以期为今后的类似工程提供一定的参考价值。研究表明：粉煤灰掺量在15%～25%时,高性能混凝土的抗冲磨强度变化趋势是先升后降,说明掺入适量的粉煤灰是可以提高抗冲磨强度的;HF抗冲磨剂能显著提高高性能混凝土的抗冲磨性能,但掺量并不是越大越好,有一个最优掺量;混凝土的抗冲磨强度随着水胶比的降低而增大,但水胶比若过小,则抗冲磨强度反而会降低。     

HF粉煤灰混凝土的力学变形及抗冲磨性能试验研究

为了研究了不同粉煤灰掺量、水胶比、HF抗冲磨剂掺量对混凝土的力学及变形性能和耐久性的影响规律,进行了HF粉煤灰混凝土的抗压强度、极限拉伸、抗压弹性模量等力学及变形性能试验以及HF粉煤灰混凝土的抗冻、抗渗、抗冲磨等耐久性试验。结果表明:在相同HF抗冲磨剂掺量和水胶比情况下,混凝土抗压强度并不是随粉煤灰掺量的增加而增加,而是都表现出先增加后降低的规律性现象;在相同粉煤灰掺量和水胶比情况下,随HF抗冲磨剂的掺量的增加其抗冲磨强度得到较大提高,混凝土抗压强度也有所提高,但是在提高HF掺量来增加混凝土强度的同时并考虑与之相匹配的水胶比时,这样能使HF抗冲磨剂对混凝土强度的效用更好地发挥出来;从粉煤灰掺量对不同龄期混凝土多个力学及变形性能和耐久性性能的影响规律来看,HF粉煤灰混凝土的设计龄期为90d时,粉煤灰掺量宜为25%以内,不宜超过30%;随水胶比在一定范围内的降低,混凝土抗压强度、极限拉伸值、抗拉弹性模量、轴心抗拉强度、抗压弹性模量、轴心抗压强度、抗冲磨强度均规律性提高。     

基于分形理论的大掺量粉煤灰混凝土抗冲磨性能评价

为研究大掺量粉煤灰混凝土的抗冲磨性能并对其进行评价,进行了不同水胶比、不同粉煤灰掺量和不同龄期影响下的大掺量粉煤灰混凝土抗冲耐磨性能的试验研究,以求能够从中得到相关规律,并且运用分形理论推测混凝土磨损表面与抗冲磨强度的对应关系。研究表明：随着粉煤灰掺量的增加,混凝土抗冲磨强度的变化趋势是先上升后降低,在一定的水胶比（0．3～0．4）条件下,粉煤灰掺量为50％可以满足相关要求;混凝土抗冲磨强度与试件磨损表面分数维之间明显线性相关,可从材料磨损表面分析去推测它的抗冲磨强度,分数维越大,抗冲磨强度就越小。     

养护制度和大掺量掺和料对混凝土干缩性能的影响研究

养护是获得高性能混凝土的重要环节,针对混凝土所处的环境特点,研究了大掺量矿渣和粉煤灰混凝土的干缩性能以及养护制度对混凝土干缩性能的影响规律。结果表明,在相同养护制度下,掺矿渣和粉煤灰的混凝土各测试龄期干缩率相对基准混凝土试件减小约5%～20%,有利于改善混凝土的干缩性能;延长养护时间有利于改善混凝土的干缩性能,养护时间宜根据需要适当延长,一般情况下不宜低于3d,且养护时间和养护方法对大掺量掺和料混凝土显得尤为重要。     

渠道衬砌胶粉混凝土性能试验研究

以C20W6F100混凝土为基准,配制胶粉掺量为6%、9%的胶粉混凝土和粉煤灰掺量为20%粉煤灰混凝土,进行拌合物性能、力学及耐久性能对比试验。结果表明:胶粉使混凝土拌合物的含气量增加,强度、弹性模量降低;胶粉混凝土的抗渗性能、抗冻性能以及抗冲磨性能优异,优于基准混凝土和粉煤灰混凝土。这表明,在胶粉掺量一定的条件下,胶粉混凝土应用于渠道衬砌是可行的。     

HF抗冲磨混凝土配合比设计试验研究

高性能混凝土配合比一般根据强度进行设计,而结合耐久性进行配合比设计的方法尚未深入研究。为了得到满足耐久性要求的HF抗冲磨混凝土配合比,决定采用正交试验方法,依据HF抗冲磨混凝土工作性、力学性能以及耐久性三方面性质进行适配。结果表明：使用水胶比0.35、粉煤灰取代率25％、HF抗冲磨剂掺量2.5％、砂率35％为参数进行配合比设计时,可使设计强度C40的HF抗冲磨混凝土在满足工作性、力学性能的前提下,又能达到良好的抗冲耐磨性能。在青海某水电站工程应用中,按照该配合比成型的混凝土耐久性好,能够满足工程设计要求。     

河套灌区渠道衬砌混凝土的纳米颗粒改性研究

为了改善河套灌区大量渠道衬砌工程中混凝土的干缩变形性能,采用纳米二氧化硅(NS)和纳米碳化硅(NC)掺入粉煤灰水泥砂浆制备混凝土试样,并对其作用机理进行理论分析。结果表明,纳米颗粒在提高粉煤灰混凝土抗压和抗弯强度得同时也改善了干缩性能;与普通水泥砂浆相比,单掺2%NS和单掺2%NC的水泥砂浆干燥收缩率分别提高了约90%和120%;改性干缩率在早期增加明显,单掺与双掺对混凝土的干缩率影响差异不大;纳米颗粒的表面效应和微观骨料填充效应,增大了骨料得表面能且填充了内部孔隙,是干缩性能有明显提高的原因。研究结果对设计高强度和高干缩性的衬砌混凝土,提高河套灌区渠道使用寿命具有一定指导意义。     

新疆拦河坝硅粉混凝土现场施工工艺研究

介绍了硅粉混凝土的研究现状、硅粉的性能特点及其对混凝土性能的影响情况,并在此基础上分析了硅粉混凝土裂缝产生的原因。结合新疆拦河坝实际工程,研究了硅粉混凝土现场浇筑施工工艺,得到采用"浇筑-快速收光-塑料薄膜覆盖"施工工艺,在浇筑的5 000多m3硅粉混凝土中仅出现两条裂缝,很好的解决了硅粉混凝土早期塑性干缩和温度裂缝的问题。     

混凝土抗裂的粉煤灰效应

以粉煤灰的火山灰效应、微集料效应分析为基础,分析研究了粉煤灰对混凝土塑性收缩、干缩、自缩和温度收缩裂缝的影响。试验研究了粉煤灰掺量对混凝土抗拉性能的影响。研究表明掺加粉煤灰能提高混凝土的抗拉强度和极限拉应变,提高混凝土抵抗干缩、自缩和温度收缩裂缝的能力,整体上使混凝土的抗裂能力提高,但使混凝土抵抗塑性收缩裂缝的能力降低。     

几种固化剂对渠道盐渍土地基力学性能影响的试验研究

【目的】明晰水泥、粉煤灰、硅灰、镁渣作为渠道盐渍土地基固化剂的固化效果。【方法】设计了水泥、粉煤灰、硅灰、镁渣固化剂3种掺量的正交试验,通过不同龄期的三轴试验、压缩试验和干缩试验研究了其力学性能。【结果】(1)7 d龄期固化盐渍土黏聚力最大可以增大2.97倍,内摩擦角最大可以增大3.78倍;(2)28 d龄期固化盐渍土黏聚力最大可以增大4.81倍,内摩擦角最大可以增大5.84倍;(3)28 d龄期5次冻融循环后,素土试件破坏,无抗剪强度,固化盐渍土黏聚力最大损失了23.1%,最小损失了5.1%,内摩擦角最大损失了25.0%,最小基本无损失。(4)当水泥掺量为3%和5%,硅灰掺入剂量适中,固化盐渍土的干缩系数较小。【结论】综合考虑渠道盐渍土地基抗冻胀、抗干缩和抗剪强度的要求,建议采用高掺量水泥和粉煤灰,中掺量硅灰和低掺量镁渣固化渠道盐渍土地基较为适宜。     

粉煤灰对高强混凝土力学性能及孔隙结构影响

为探究粉煤灰替代水泥比例对机制砂高强混凝土(MSC)和天然砂高强混凝土(NSC)的强度影响以及内部孔隙结构变化,设计粉煤灰替代水泥比例分别为0,10%,15%,20%和25%配制C80高强混凝土,借助核磁共振技术(NMR)分析混凝土孔隙演变规律,利用X射线衍射(XRD)、差热-热重综合仪、场发射扫描电镜(SEM)技术分析胶凝材料水化产物形态和微观形貌.结果表明：MSC工作性能略低于NSC,各龄期下MSC强度均高于NSC,前期强度随粉煤灰掺量的增加而降低,后期10%粉煤灰混凝土强度最高;10%粉煤灰促进水泥水化进程,填充凝胶孔隙,降低裂隙生成,从而优化混凝土内部结构孔隙,提升混凝土整体密实度;考虑细骨料形貌参数及粉煤灰掺量对混凝土强度的影响,基于可压缩堆积理论建立了粉煤灰混凝土28 d抗压强度预测模型,模型精度良好.研究可为粉煤灰高强混凝土高质量应用提供一定参考.     

镁渣对C30混凝土干燥收缩的作用效应研究

针对镁渣利用率低,现代混凝土尺寸稳定性要求高的问题,考虑利用镁渣水化后的体积膨胀性补偿混凝土的收缩变形,以镁渣取代率为主要因素,运用无约束收缩变形的非接触法和接触法实验研究镁渣对混凝土早龄期(3d)以及长期(180d)干燥收缩的影响,揭示作用规律,探讨作用机理,为镁渣的资源化利用提供新的科学依据,混凝土尺寸稳定性的提高提供一条经济有效的措施。研究表明：混凝土的干燥收缩随镁渣取代率的增大而减小,干燥收缩的发展与水泥的水化进程基本一致;混凝土的早龄期干缩变形占总干缩变形的比重较大,减小混凝土干燥收缩变形的重点在早期;镁渣能显著减小混凝土的干燥收缩,在取代率不大于25%时,混凝土的干燥变形一直处于收缩状态,无膨胀现象。     

石灰石粉活性及其对混凝土性能的影响

开展了石灰石粉的活性研究,验证了掺石灰石粉对水泥水化进程、混凝土抗压强度和抗渗、抗冻性能的影响。结果表明:磨细石灰石粉较I级粉煤灰的活性差,单掺石灰石粉后,不同龄期的砂浆和混凝土抗压强度较基准混凝土抗压强度有一定程度降低;一定掺量的石灰石粉与粉煤灰复掺可改善胶凝材料体系颗粒级配,从而提高混凝土早期强度;掺10%的石灰石粉对混凝土的抗渗、抗冻性能没有明显影响。