测试了不同龄期石灰石粉混凝土的干燥收缩和失水量,研究了玻璃粉掺量对其干燥收缩性能的影响。结果表明,掺加10%和20%玻璃粉可有效降低石灰石粉混凝土的干燥收缩,以10%掺量最佳,继续增加玻璃粉掺量反而增加了干燥收缩。扫描电镜(SEM)结果表明,良好的保水性和致密的内部结构,能够增强混凝土抵抗干燥收缩的能力,阻碍其内部水分迁移渗出,从而降低干燥收缩。

分析了低品位石灰石粉和粉煤灰不同掺配比例的复合效应对C50海工混凝土抗氯离子迁移性能及强度的影响,试验结果表明:随着低品位石灰石粉掺量的增加,C50海工混凝土3 d、7 d、28 d抗压强度增长幅度均在10%以上;将低品位石灰石粉按胶凝材料总体质量的15%替代粉煤灰与其进行1∶1复掺时,C50海工混凝土的氯离子迁移系数与电通量值均为最低,分别降低了70.5%和67.4%,抗Cl^-迁移性能达到最佳;SEM结果表明,低品位石灰石与粉煤灰的复掺比例为1∶1时,低品位石灰石粉微集料效应与粉煤灰的火山灰的复合效应可以改变混凝土的空隙特征,提高了混凝土的密实性、强度及抗渗性能。

研究了石灰石粉、硅灰-石灰石粉、硅灰-粉煤灰、硅灰-矿渣粉和纳米Al2O3、纳米Fe2O3对全浸泡水泥基胶砂抵抗硫酸盐和氯盐复合溶液侵蚀性能的影响,探讨了不同组成水泥基材料增强抗侵蚀性的可行性。测试了水泥基胶砂的外观形貌、强度,并利用XRD分析了侵蚀试样的物相组成。结果表明,硅灰-矿渣粉增强水泥基材料的抗侵蚀性能较好。

通过可蒸发水含量法结合扫描电镜(SEM)微观分析,研究了双掺偏高岭土和石灰石粉对混凝土强度、抗碳化和抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,双掺10%偏高岭土和不超过20%的石灰石粉可以细化混凝土孔结构并改善其界面结构,从而提高混凝土强度、抗碳化和抗氯离子渗透性能,双掺时石灰石粉最佳掺量为20%;继续增加石灰石粉掺量对改善混凝土内部结构无益,反而劣化了混凝土性能。

以石灰石粉等量取代部分水泥,分析了混凝土的工作性能和力学性能的变化规律,探讨了用石灰石粉部分取代水泥在商品混凝土中应用的可行性。结果表明,在掺加聚羧酸外加剂的C30和C35混凝土中以15~35kg/m^3的石灰石粉等量取代水泥是可行的。在商品混凝土中使用石灰石粉部分取代水泥可降低每m^3混凝土原材料成本,并可充分利用我国丰富的石灰石资源。

为研究石灰石粉级配对水泥浆体性能的影响,选用两种细度石灰石粉进行复掺处理,测试水泥浆体的标准稠度用水量、凝结时间和流变参数。结果表明:水泥颗粒与石灰石粉颗粒的表面性质不同,其表面吸附水膜厚度也不同,石灰石粉替代水泥改善了胶材体系用水量;胶材体系初凝时间随石灰石粉替代量的增加,曲线呈下凹的变化趋势,而终凝时间则与之相反,呈上凸趋势;随着特征粒径D_e的逐渐增大,体系的屈服应力呈现明显的下降趋势。然而,塑性黏度随特征粒径D_e的逐渐增大,呈现小幅上升趋势。随着均匀性系数n的增大,体系的屈服应力呈现先增大后减小的趋势,而塑性黏度呈现先减小后增大的趋势。

对经受硫酸镁溶液长期浸泡腐蚀后的石灰石复合矿物掺合料混凝土梁进行了抗弯承载力试验,对比分析了不同浸泡环境下混凝土梁的腐蚀情况、抗弯性能、变形特征和破坏形态。试验结果表明,石灰石复合矿物掺合料混凝土梁在室外环境下采用10%硫酸镁溶液浸泡300d后,发生了以石膏结晶侵蚀为主导的破坏,与在水中浸泡的混凝土梁相比,浸泡在硫酸镁溶液中的混凝土梁的抗弯性能稍有下降,开裂荷载和极限荷载略有降低,裂缝扩展速度稍快,破坏时的挠度和延性有所降低,混凝土梁在受力过程中正截面应变符合平截面假定。

研究了不同掺量的石灰石粉对碱矿渣水泥砂浆流动性和力学性能的影响。结果表明,石灰石粉掺量在0~50%时,随着掺量的增加,砂浆的流动性增大;当石灰石粉掺量为20%时,砂浆3d、7d和28d抗压强度较基准组分别提高3.1%、4.5%、9.0%,28d抗折强度提高10.0%,即在碱矿渣水泥砂浆中掺入20%的石灰石粉对强度是最为有利的。SEM研究表明,水化早期石灰石粉只起到一定的填充作用,但随着水化龄期的延长,石灰石粉参与了水化,水化产物的数量增加,砂浆的密实性和强度提高。

通过在石灰石粉与低品质粉煤灰双掺绿色混凝土中掺加引气剂,使新拌混凝土的含气量在3%-5%之间,研究了含气量对此类混凝土的长期抗压强度、抗冻性能和抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,引气剂的掺入使得石灰石粉与低品质粉煤灰双掺绿色混凝土的长期抗压强度有所降低,但可以明显提高此类混凝土的抗冻性能,而对此类混凝土的抗氯离子渗透性能影响不大。

为了研究磷酸钾镁水泥基材料(MKPC)抗氯离子的渗透性能,通过采用RCM法,以MKPC基材料浆体为基准,研究了单掺、双掺硅灰和石灰石粉等矿物掺合料对MKPC浆体抗氯离子渗透性能的影响以及不同养护龄期对其抗氯离子渗透的影响。结果表明:掺入矿物掺合料可改善MKPC浆体抗氯离子渗透性能,其中,以双掺矿物掺合料的MKPC基材料浆体抗氯离子的性能为最佳;MKPC基材料浆体养护龄期越短抗氯离子渗透性能越好。