研究了玄武岩石粉的粒径和替代率0、10%、20%、30%(等质量替代水泥)对高性能混凝土(HPC)工作性和抗氯离子渗透性能的影响,并结合压汞分析技术从微观角度探讨了玄武岩石粉的作用机理。结果表明:随着玄武岩石粉粒径和替代率的增加,HPC的流动度和初凝时间均呈增大趋势;随着玄武岩石粉替代率的增加,HPC的电通量先减小后增大;随着玄武岩石粉粒径的增加,HPC的电通量呈增大趋势;玄武岩石粉的粒径对HPC抗氯离子渗透性能的影响与其替代率紧密相关,当替代率较低时,粒径越小,HPC的抗氯离子渗透性能越好,而当替代率较高时,减小粒径对HPC抗氯离子渗透性能的改善效果不大;玄武岩石粉的填充效应和潜在活性可以提高基体的密实度,从而提高HPC的抗氯离子渗透性能。

研究了振动搅拌过程中振动加速度(0、1.0g、2.0g、3.4g、4.0g、6.0g)对钢纤维高性能混凝土含气量和力学性能的影响。结果表明:随着振动加速度的增大,混凝土的含气量、抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均呈先增加后降低的趋势,且当振动加速度为4g时,性能达到最佳。

研究了不同掺量的玻璃纤维对高性能混凝土早期抗裂性能的影响,并以裂缝总条数、裂缝最大宽度以及总开裂面积评价其影响效果。同时,对比研究了纤维对高性能混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和拉压比的影响。结果表明:随着玻璃纤维掺量的增加,混凝土的裂缝总条数不断减少,总开裂面积明显降低,当纤维体积掺量达到0.11%时,能够显著抑制混凝土早期裂缝的产生。玻璃纤维的掺入对抗压强度影响不大,但提高了混凝土的劈裂抗拉强度、拉压比和韧性,改善了高性能混凝土的抗裂性能。

研究了玄武岩纤维掺量、PVA纤维掺量以及矿渣微粉掺量对高温后PVA-玄武岩混杂纤维高性能混凝土(HFHPC)抗压强度和抗折强度的影响。结果表明:200℃时,试件的抗压强度有所提高,抗折强度变化不明显,200℃后,试件的强度随温度的升高而降低;与素混凝土相比,HFHPC的强度残余率更高;随着玄武岩纤维掺量、PVA纤维掺量的增加,试件强度逐渐增大;10%矿渣微粉对强度的提高贡献最大,掺量大于20%时强度明显减小。

在矿物掺合料总掺量35%~60%和水胶比0.42~0.29的情况下,采用粉煤灰、矿粉复掺,设计了系列大掺量矿物掺合料高性能混凝土(HPC)配合比,试验研究了矿物掺合料掺量、水胶比对HPC坍落度、抗压强度、抗碳化性能、抗氯离子渗透性能、早期收缩性能的影响。结果表明:矿物掺合料可显著改善HPC的性能,且随着水胶比的降低,矿物掺合料对HPC性能的改善效果更显著;所制备的大掺量矿物掺合料HPC具有良好的技术可行性,满足相关核电工程设计要求。

研究了不同纤维掺加方式与掺量对深部隧道用C50高性能混凝土力学性能、抗氯离子侵蚀性能和表面透气性能的影响,并对其影响机理进行了分析。结果表明,纤维的掺入能显著提高混凝土的力学性能;当聚丙烯纤维体积掺量为0.6%时,混凝土的力学性能最好,28 d抗压强度和劈裂抗拉强度相比于对照组分别提高了9.3%和13.2%,而混杂纤维混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度都有一定的降低;混杂纤维对提高混凝土抗氯离子性能和降低表面透气性能的作用明显优于单种纤维,混杂纤维混凝土56 d电通量比单掺0.3%的聚丙烯纤维混凝土和单掺0.6%的木质素纤维混凝土分别降低了19.1%和15.5%,56 d表面透气系数则分别降低了42.3%和16.7%;纤维不仅能够填充混凝土内部的孔隙裂缝,还能消除混凝土内部“积水”,促进未水化水泥颗粒水化,使混凝土更加密实,从而提高混凝土的抗渗性和耐久性...

火山灰质材料是水泥与混凝土的重要组分材料,混凝土的高性能化是通过加入火山灰质材料来实现的。受环境影响,不同地区天然火山灰质的性能存在较大差异,导致其应用过程中经常遇到一些问题。基于上述问题,安爱军、周永祥编著的《天然火山灰质材料与火山灰高性能混凝土》一书以新建蒙内铁路和内马铁路为背景,针对东非地区缺乏粉煤灰、矿渣粉、硅灰等传统矿物掺合料的现状,以当地储量丰富的天然火山灰质材料为研究对象,研究了天然火山灰质材料配制铁路工程高性能混凝土成套技术。笔者基于对本书的学习,觉得本书聚焦点明确,研究略深入,方向明确,特别是以下几个方面问题的研究更值得读者关注。

采用P·O 52.5R水泥、高性能掺合料、钢纤维等原材料和0.22、0.24两个水胶比制备了CF80、CF90高性能钢纤维混凝土,对其工作性、强度和断裂性能进行了试验研究。试验结果表明,制备的高性能钢纤维混凝土具有工作性好、强度高、断裂性能优良等特点,可以满足矿井工程的使用要求;掺入钢纤维会降低混凝土的工作性,提高混凝土的强度和断裂韧性,大幅提高断裂能。

研究了2.5%～15%掺量的高铁钛偏高岭土对混凝土工作性和抗压强度的影响,分析了掺量与强度效应系数Ks、增强效应因子γ的关系。结果表明:混凝土坍落度在(200±20) mm范围内,偏高岭土可以改善混凝土的凝聚性和保水性,但显著增加聚羧酸减水剂的掺量和混凝土经时损失;偏高岭土对混凝土早期抗压强度贡献为负,对后期抗压强度的贡献为正。偏高岭土掺量与28 d强度效应系数Ks及28 d增强效应因子γ均具有显著的二次多项式关系。偏高岭土的最佳掺量宜为10%～12.5%,在最佳掺量范围内,混凝土28 d及60 d抗压强度分别增加15%和11%。

采用碱浸泡及偶联剂协同处理废旧胶粉(WRP)及PVA纤维,研究了不同掺量、不同细度的废旧胶粉及PVA纤维的混凝土(WPMC)的单面吸水率和劈裂抗拉强度及干燥、饱水抗压强度,分析了相应软化系数及拉压比变化规律。结果表明,废旧胶粉及PVA纤维掺入能降低WPMC的单面吸水率,提升软化系数及拉压比。掺5%细废旧胶粉及0.5%PVA纤维的WPMC不仅成本低,且拥有最佳力学韧性与抗渗耐久综合性能,可应用在建筑地坪、城市园林、公路防撞护栏等领域。