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。     

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。     

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。     

抗冲磨混凝土的研究应用和发展

介绍了水工抗冲磨材料研究的重要性及其现状，重点总结了几种常用抗冲磨混凝土的增强机理及工程应用情况，在此基础上得出实现混凝土高抗冲磨性的途径。最后指出应尽快制定统一的抗冲磨性能评定标准以及应用大掺量超细矿物和高性能外加剂是抗冲磨混凝土研究发展的趋势。     

双掺粉煤灰及纤维混凝土在预制U型渠道防渗工程中的应用研究

针对预制U型混凝土渠道高抗裂性和高抗渗性的要求,结合宾阳那洪水库灌区渠道防渗工程特点,通过双掺粉煤灰及聚丙烯纤维实现预制U型混凝土渠道高抗裂性和高抗渗性,研究结果表明：粉煤灰掺量为胶凝材料总量的20%,聚丙烯纤维掺量为0.9kg/m3时,预制U型混凝土渠道的抗裂性和抗渗性显著提高,经济效益显著。     

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。     

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。     

火成岩纤维水工混凝土的抗冲性能试验研究

在室内及自然强感潮河口地区进行了火成岩纤维水工混凝土抗冲刷性能的试验,研究了火成岩纤维不同掺加量时混凝土的抗冲性能。结果表明,火成岩纤维增加了水工混凝土的抗冲性能,其较好的掺加量为水泥体积的0.5%。     

渠道聚丙烯纤维混凝土自由收缩性能研究

针对渠道衬砌混凝土存在的收缩裂缝问题,将聚丙烯纤维、粒化高炉磨细矿渣、聚羧酸系超塑化剂加入普通混凝土中以抑制收缩开裂。在龄期1、3、7、142、8 d分别测量混凝土试样的自由收缩值。结果显示,在相同聚丙烯纤维和矿渣含量的情况下,聚羧酸系超塑化剂的剂量对聚丙烯纤维混凝土自由收缩影响较大,而在相同水胶比下,0.2%~0.4%含量的聚丙烯纤维和45%~55%含量的矿渣抑制自由收缩效果更明显。     

聚丙烯纤维对渠道矿渣混凝土力学性能影响的研究

为降低渠道衬砌混凝土的脆性,将聚丙烯纤维、粒化高炉磨细矿渣、聚羧酸系超塑化剂加入普通混凝土中。共采用体积含量占混凝土的0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%和0.8%八个掺量的聚丙烯纤维,以及矿渣替代水泥量的35%、45%、55%、65%、75%五个掺量的矿渣组成的21个混凝土配合比。试验结果表明,掺加矿渣和聚丙烯纤维使硬化混凝土密度减小;对于大多数配合比的矿渣混凝土,聚丙烯纤维降低了抗压强度,提高了抗折强度和劈拉强度;其中0.2%~0.4%的聚丙烯纤维和45%~55%的矿渣是最优掺量。进一步以电镜扫描图(SEM)显示的混凝土基体微观结构解释了其宏观力学性能。     

有机硅合成剂在水利工程中的应用

有机硅掺入混凝土具有提高其抗压、防渗、抗冻、抗钢筋锈蚀、防龟裂和减水、缓凝、自养混凝土及降低混凝土碳化速度等性能；对木结构具有极强的防水、防潮、防火、防腐等作用。通过分析揭示了有机硅的特性和在水利工程中的实用意义，为渠道防渗提供了依据。     

泵站高性能混凝土试验研究

探讨了粉煤灰、高效减水剂及引气剂掺量对混凝土性能的影响,为南水北调东线工程泵站混凝土提供施工配合比。通过掺入粉煤灰、高效减水剂及引气剂,配制了不同强度等级的高性能混凝土,研究了C20、C25、C30 3种不同强度等级混凝土力学性能、耐久性能及体积稳定性,并用SEM法表征混凝土界面过渡区。研究表明,掺入粉煤灰、高效减水剂及引气剂后,混凝土立方体抗压强度均达到设计指标;在较高水胶比条件下,混凝土抗压、抗拉强度及抗压、抗拉弹性模量,和混凝土抗渗性能均随着粉煤灰掺量增加而略有提高。粉煤灰、高效减水剂及引气剂掺量分别不超过胶凝材料用量的30%、1%及0.015%时,所配制的C20、C25、C30混凝土满足泵站混凝土高性能化的要求     

矿渣微粉混凝土简支梁力学性能研究试验

对6根不同矿渣微粉掺量的C40混凝土简支梁进行了静力加载试验,对其在竖向荷载下的受力过程、裂缝开展情况、跨中挠度等进行了较为深入的研究分析。从混凝土梁的力学性能变化趋势,找到了矿渣微粉在C40混凝土当中的最佳掺量,为矿渣微粉混凝土在工程中的运用提供了设计参考。试验结果表明:矿渣微粉在C40混凝土当中掺量为20%-30%之间时,混凝土的工作性能和力学性能均能得到较好的发挥,其中掺量为20%左右时混凝土力学性能更佳。     

不同类型的减水剂对掺粉煤灰混凝土抗压强度的影响

通过试验研究了早强减水剂和高效减水剂对掺粉煤灰不同强度等级混凝土抗压强度的影响,研究表明：混凝土中掺入早强减水剂量在（0~1%）内时,混凝土早期强度明显提高,后期强度也有增大,当粉煤灰掺量为20% 、早强减水剂为0.8%时混凝土强度最大;混凝土中掺入高效水剂量在（0~1%）内时,当粉煤灰掺量为25% 、高效减水剂为1.0%时混凝土强度最大。     

水工混凝土抗冲磨试验方法（水下钢球法）改进研究

研究通过改进水工混凝土抗冲磨(水下钢球法)两个试验参数,第一个是冲磨介质钢球的形貌,将现行规范中圆形表面光滑的钢球形貌,改为带有尖角的圆形六面体;第二是调整了钢球的级配及数量;通过对比试验表明：与现行规范方法相比,改进后方法对于高强混凝土,其磨损率提高一倍及抗冲磨强度减少一半,磨损后试件表面严重磨损,平均磨损深度从2～4mm增加到10～35mm,反映了混凝土本体而非表层的抗冲磨性能,磨损效果显著提高,更能反映C40以上高性能抗冲磨混凝土的磨损速度和抗冲磨强度。