研究了Ⅱ级粉煤灰-S75级矿粉复合掺合料的掺量(20%、25%、30%、35%)对核工程混凝土工作性、力学性能和耐久性能的影响,并与单掺和复掺Ⅰ级粉煤灰与S95级矿粉的混凝土进行了对比。结果表明:经超细粉磨后,Ⅱ级粉煤灰和S75级矿粉的颗粒形貌得到改善,趋于圆润光滑;相同掺量下,与单掺和复掺Ⅰ级粉煤灰与S95级矿粉的试验组相比,掺复合掺合料混凝土的工作性更好,力学、抗冻、抗氯离子渗透和抗硫酸盐侵蚀性能更优;随着复合掺合料掺量的增加,混凝土的坍落度、抗压强度、相对动弹性模量和抗压强度耐蚀系数均先增大后减小,质量损失率和氯离子扩散系数均先减小后增大,其最佳掺量为30%。

研究了粉煤灰、矿粉对掺硫铝酸盐膨胀剂(CSA)试件在不同养护条件下的膨胀率、自生体积变形率和干燥收缩的影响。结果表明:粉煤灰对CSA的膨胀性能起正效应,粉煤灰的掺入增大了试件在饱水养护下的早期膨胀率,与3%CSA组试件相比,3%CSA15%FA、3%CSA30%FA和3%CSA45%FA组试件的7 d膨胀率分别增大了11.4%、31.3%和68.0%;粉煤灰的掺入显著提高了试件在绝湿养护下的自膨胀,3%CSA15%FA、3%CSA30%FA和3%CSA45%FA组试件的180 d自膨胀变形率分别为226×10-6、771×10-6和2121×10-6;粉煤灰的掺入有效改善了试件在干燥养护条件下的干燥收缩,与3%CSA组试件相比,3%CSA15%FA、3%CSA30%FA和3%CSA45%FA组试件的180 d干燥收缩从-2980×10-6分别降低为-2513×10-6、-2269×10-6和-1709×10-6;矿粉对CSA的膨胀性能起负效应,不同养护条件下,矿粉的掺入均明显抑制了CSA膨胀性能的发挥。实际工程使用CSA配制补偿收缩混凝土时,应...

利用碱性电解水制备矿粉砂浆,研究了不同取代率矿粉对砂浆工作性和力学性能的影响,结合XRD分析,评价了利用碱性电解水激发矿粉的活性和改善矿粉砂浆性能的可行性。结果表明:碱性电解水矿粉砂浆的工作性和力学性能均优于自来水矿粉砂浆;当矿粉取代率为20%时,碱性电解水矿粉砂浆的28 d抗折强度和抗压强度较自来水矿粉砂浆分别提高了11.9%和23.5%;碱性电解水矿粉砂浆中存在多钙钾石膏和钾长石,且水化硅酸钙和铝酸钙矿物的衍射峰显著强于自来水矿粉砂浆。

为研究矿物掺合料对泡沫混凝土力学性能、导热系数、抗冻性的影响,以粉煤灰掺量10%的泡沫混凝土为基准,通过分别单掺硅灰和矿粉及复掺硅灰、矿粉研究了矿物掺合料对泡沫混凝土性能的改善作用。结果表明:当分别单掺硅灰和矿粉时,泡沫混凝土的抗压强度、抗折强度及抗冻性均得到一定提升,导热系数随之增大;当复掺硅灰和矿粉,且复掺比例为2∶1时,泡沫混凝土的强度和抗冻性最佳,导热系数最大。

以高性能混凝土用胶凝材料为研究对象,研究了粉煤灰、矿粉在不同养护湿度和温度下对水泥浆体变形性能的影响规律。结果表明:饱水养护时,粉煤灰的掺入降低了水泥浆体的水养膨胀变形;养护温度升高、粉煤灰掺量增加,水泥浆体水养膨胀变形降低幅度增大,但不同水养温度下掺入矿粉对水泥浆体膨胀变形无明显影响;密封养护时,掺入粉煤灰可有效抑制水泥浆体的自收缩,但矿粉掺入会增大水泥浆体自收缩;干燥养护时,掺入粉煤灰对水泥浆体有一定的减缩作用,而矿粉的掺入会增大水泥浆体的干燥收缩。

采用正交试验法研究了水胶比、矿粉掺量、纤维掺量和种类对不同配合比纤维增强水泥基复合材料抗折强度、抗压强度和稠度的影响。结果表明:当水胶比为0.25,矿粉掺量为胶凝材料的15%,PVA纤维体积分数为1.5%时,所制备的纤维增强水泥基复合材料的综合性能最优,28 d抗折强度为13.84 MPa,28 d抗压强度为100.10 MPa,稠度为75 mm。

以非稳态氯离子迁移系数(D值)为指标,研究了复掺粉煤灰和矿粉的混凝土抗氯离子渗透性能及其时变规律。结果表明:降低水胶比,延长龄期(180 d以内)都能使混凝土的抗氯离子渗透性能增强;一定范围内,抗氯离子渗透性能均随矿粉掺量的增加而增加,随粉煤灰掺量的增加而降低,当矿粉掺量分别为37.5%、31.9%时,C30、C45混凝土的抗氯离子渗透性能最佳;随着龄期延长,C30、C45混凝土的D值差距增大;C30、C45混凝土在90 d、180 d的D值与粉煤灰、矿粉掺量之间的定量关系可用线性公式来表达;C30、C45混凝土的D值与龄期之间的定量关系可用基于Fick第二定律的幂函数表达,其中,指数a与粉煤灰掺量的关系可用高次多项式来表达。

制备了基准组及三组不同掺量的粉煤灰-矿粉混凝土,采用环境试验箱模拟大温差及盐渍土侵蚀环境,研究了混凝土的力学性能和抗裂性能。结果表明:矿物掺合料的掺入降低了混凝土的力学性能,但提高了其力学性能增长速率,还提高了混凝土的抗裂性能;掺15%粉煤灰和20%矿粉的混凝土前期抗压强度增长速率较快,3~14 d的抗压强度平均增长率比基准混凝土高102.46%,28 d的断裂能比普通混凝土高50.67%;含矿物掺合料的混凝土抗折强度增长速率均高于基准混凝土;通过SEM发现,适量矿物掺合料改善了混凝土内部的密实度和孔隙结构,裂缝宽度明显减小。

通过掺加粉煤灰、矿粉、磨细石英砂等矿物掺合料制备了不同强度等级的混凝土,研究了矿物掺合料掺量、种类以及水灰比、混凝土内部不同深度对混凝土内部碱度的影响,并对比分析了不同矿物掺合料混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。研究结果表明,适量的矿物掺合料不仅可节约水泥,优化混凝土结构,提高混凝土抗硫酸盐侵蚀能力,同时对混凝土内部碱度影响较小。混凝土内部碱度分布基本均匀,不同深度的孔溶液中pH值基本一致;且混凝土的水灰比对其碱度几乎没有影响。

针对水泥混凝土用钢渣细集料体积安定性不良的问题,研究了粉煤灰和矿粉对钢渣细集料砂浆(SSM)体积稳定性的改善规律和作用机理。借助砂浆棒法,研究了粉煤灰和矿粉按不同掺量(0%、20%、40%和60%)替代水泥对钢渣细集料砂浆体积稳定性的影响。结果表明80℃水热加速养护制度下,掺加矿粉和粉煤灰均延长了钢渣细集料砂浆的稳定龄期,推迟了其开裂龄期;以膨胀率大小为依据,粉煤灰和矿粉的最佳掺量均为40%;在标准养护至540d龄期时,掺加粉煤灰和矿粉的砂浆线性膨胀率与空白组的变化规律相近。抗折强度和SEM的研究表明在水热加速养护制度下,粉煤灰和矿粉对钢渣细集料砂浆体积稳定性的改善主要是通过提高强度以增加砂浆对膨胀力的约束、增加砂浆密实性延缓水分渗入而获得的。因此,在水热养护制度下,掺加粉煤灰和矿粉能改善钢渣细集料砂浆的体积稳...