研究了m粉煤灰∶m矿粉(1∶0、2∶1、1∶1、1∶2、0∶1)对普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥(OPC-SAC)基路面修补材料凝结时间、流动度、抗压强度、拉伸黏结强度和水化放热行为的影响。结果表明:掺入粉煤灰和矿粉会降低OPC-SAC基路面修补材料的水化放热量和水化放热速率,延长凝结时间,增大流动度,降低抗压强度,提高拉伸黏结强度;随着矿物掺合料中矿粉占比的增大,OPC-SAC基路面修补材料的凝结时间延长,流动度、抗压强度和拉伸黏结强度均先增大后减小,最佳m粉煤灰∶m矿粉为1∶2。

采用粉煤灰(F)、矿渣粉(Sl)、硅灰(Si)和石灰石粉(L)复合组成5种复合矿物掺合料,研究了复合掺合料的组成和掺量对水泥胶砂流动度、长期抗压强度和抗折强度的影响。结果表明:掺粉煤灰和石灰石粉的FSlL和FL复合掺合料流动性较好,流动度比达到110%以上;掺硅灰的FSlSi和SlSiL复合掺合料流动性较差,流动度比在80%左右;5种复合掺合料在30%、40%、50%掺量下,胶砂试件720 d抗压强度和抗折强度均达到纯水泥试件的110%~120%;FSlSi、FSl和FL复合掺合料随着掺量的提高,长龄期胶砂抗压强度有所增加,抗折强度发展趋势与抗压强度相同;SlL和SlSiL复合掺合料随着掺量的提高,长龄期胶砂抗压和抗折强度均略有下降。

基于正交试验研究了微珠、硅灰、矿粉对超高强灌浆料流动度及抗压强度的影响,并通过极差分析得到了较优配合比。结果表明:微珠能有效改善灌浆料的流动度,且掺入适量微珠能提高灌浆料的后期抗压强度;硅灰掺入会增大灌浆料的需水量,使其流动度降低,但掺入适量硅灰能提高灌浆料的1 d抗压强度;矿粉对灌浆料的流动度及抗压强度的提高均有利;当微珠、硅灰、矿粉的掺量分别为胶凝材料总质量的7%、4%、7%时,制备的灌浆料各项性能满足GB/T 50448-2015《水泥基灌浆材料应用技术规范》中Ⅲ类灌浆料的要求。

利用水泥、粉煤灰和建筑垃圾再生过程中产生的筛底料制备了可控低强度回填材料,研究了灰砂比、粉砂比和水固比对回填材料流动性、抗压强度、应力-应变关系和承载力的影响。结果表明:回填材料的流动度与用水量有关,受灰砂比和粉砂比的影响较小;回填材料的抗压强度与灰砂比和水固比之间存在较好的幂指数关系;回填材料的承载力受灰砂比和浇筑龄期的影响较大,灰砂比越大,达到承载力要求所需的时间越短;控制水泥掺量在36~96 kg/m3之间时,可制备出后期可开挖性满足回填工程要求的回填材料。实际工程中,需根据工期和经济要求选择合理的水泥掺量。

研究了水胶比、碱当量和粉煤灰漂珠掺量对碱矿渣水泥灌浆料流动度和抗压强度的影响。结果表明:随着水胶比的增加,碱矿渣水泥灌浆料的流动度增大;随着碱当量的增加,碱矿渣水泥灌浆料的流动度和抗压强度均呈先增后减的趋势;粉煤灰漂珠能有效改善碱矿渣水泥灌浆料的流动度,且掺入适量的粉煤灰漂珠,对碱矿渣水泥灌浆料的抗压强度影响不大。总体而言,当水胶比为0.4、砂胶比为1.5、水玻璃模数为1.4、碱当量为8%、粉煤灰漂珠掺量为10%时,碱矿渣水泥灌浆料的各项性能较好,满足相关标准要求。

通过测试流动度和由Bingham流变模型拟合所得的流变参数,研究了未掺与掺聚羧酸减水剂(TX50)两种条件下含泥量对水泥浆体流变性能的影响因素及其规律。结果表明:含泥量对水泥浆体塑性黏度的影响程度明显大于其对流动度的影响;水灰比与未掺减水剂的水泥浆体的流动度、塑性黏度、屈服应力分别呈线性关系、幂函数关系、指数关系;减水剂与RP8抑制组分的掺入均可增加水泥浆体的流动度,降低塑性黏度,且对流动度的影响程度明显大于对塑性黏度的影响程度。

在NaOH及水玻璃(WG)两种碱激发剂下,研究了粉煤灰及炉渣对碱激发镍渣-粉煤灰-炉渣胶凝材料(ANC-FI)流动度及强度的影响,并通过XRD和IR揭示其机理。结果表明,当粉煤灰及炉渣总掺量为30%(等质量取代镍渣)时,随着炉渣掺量的增加(即粉煤灰掺量降低),ANC-FI的标准稠度用水量增加,凝结时间延长,砂浆流动度降低;ANC-FI抗折强度和抗压强度均随着炉渣掺量的增加呈先增大后减小的趋势,最佳掺量为粉煤灰和炉渣各取代15%的镍渣。

以40 mm×40 mm×160 mm试件替代10 mm×10 mm×60 mm试件(A法),建立了混凝土抗侵蚀防腐剂抗蚀系数试验方法(B法)。保持养护及腐蚀制度不变,按灰砂比1∶6,流动度(250±5)mm确定了水胶比,使侵蚀溶液浓度提高至15%,分别测试20℃侵蚀溶液中和水中90 d砂浆试件的抗压强度,以抗压强度比确定90 d抗蚀系数。结果表明:B法的90 d抗蚀系数与原A法的28 d抗蚀系数结果相吻合,B法是可行的。

研究了不同掺量聚丙二醇对碱激发矿渣(AAS)水泥砂浆流动度、力学性能和干缩的影响,并通过电化学交流阻抗法(EIS)探讨了其对砂浆水化过程的影响。结果表明,聚丙二醇的掺入能够显著提高AAS水泥砂浆的流动性,且掺量越大,流动性提高越明显,但砂浆密度有轻微降低。聚丙二醇的掺入降低了AAS水泥砂浆的抗折、抗压强度,但是随着龄期的增长,抗折、抗压强度均有所提高。掺入聚丙二醇能有效降低AAS砂浆的干缩。当聚丙二醇掺量为1%~3%时,各龄期的孔溶液电阻值(R1)较基准组有所减小,聚丙二醇抑制了AAS砂浆的水化反应。当掺量为5%~9%时,各龄期的R1大于基准组,AAS砂浆水化反应加快,且R1随着聚丙二醇掺量的增加而增大。

路桥过渡段用泡沫混凝土代替传统的填料进行浇筑,为缓解桥头跳车问题提供了一种新的途径。本文进行正交设计试验,对泡沫混凝土的抗压强度、吸水率和流动度等指标进行了分析研究;通过验证试验确定了最终的推荐最佳组合,并提出了标准化施工工艺流程与相应的施工要求。