选取两种不同来源的粉煤灰(FAⅠ、FAⅡ),研究了其品质差异和掺量(0、15%、30%、45%)及水胶比(0.5、0.4、0.3)对淡化海砂混凝土工作性、力学性能和耐久性能的影响。研究表明:相较于FAⅡ,FAⅠ型粉煤灰的需水量更小,采用较少的减水剂能使新拌混凝土具有良好的工作性;在水胶比相同的情况下,FAⅠ型粉煤灰对混凝土后期强度发展有更加积极的影响;随着粉煤灰掺量的增加,淡化海砂混凝土的电通量值均先减小后增大,且FAⅠ型粉煤灰对改善混凝土抗Cl^-渗透性能更优;随着龄期增长,三种水胶比下FAⅡ型粉煤灰掺量不宜高于15%,而水胶比为0.4和0.3时,FAⅠ型粉煤灰最大掺量可达30%~45%。

为了研究石粉含量对中低强度机制砂混凝土性能的影响,设计了4组不同石粉含量的C35机制砂混凝土,并进行了力学性能、耐久性能以及微观结构测试和分析。结果表明:适量的石粉可以优化混凝土的孔隙结构,有利于提高混凝土的早期抗裂性能、劈裂抗拉强度、抗压强度和抗氯离子渗透性能;过量的石粉会增加混凝土早期开裂风险,且对混凝土强度不利;建议在配制此类低强度等级混凝土时,机制砂的石粉含量应控制在20%以内。

研究了一种黏度改性材料或石灰石粉与矿粉复掺对清水混凝土力学性能、抗渗性能和外观质量的影响。结果表明:用8%的黏度改性材料或15%的石灰石粉与矿粉复掺对提高清水混凝土的抗压强度、降低其电通量和氯离子扩散系数的效果相对较好;复掺黏度改性材料或石灰石粉制备的清水混凝土外观颜色偏亮,表面平整光滑,气泡较少。

研究了粉煤灰、矿渣粉的不同掺入方式对高性能混凝土(HPC)抗氯离子渗透性能及抗冻性能的影响。结果表明:在相同水胶比条件下,随着矿物掺合料掺量的增加,HPC的抗压强度逐渐降低;掺入适量的矿物掺合料可有效降低HPC的电通量,改善抗氯离子渗透性能;当矿物掺合料掺量为40%,且粉煤灰和矿渣粉质量复掺比例为3∶1时,HPC在28 d与84 d的电通量分别为641.6 C和380.5 C;在水胶比及含气量不变的情况下,随着矿物掺合料掺量的增加,HPC的抗冻性能逐渐变差,而未掺矿物掺合料的HPC抗冻性能最好,抗冻等级为F200。

以偏高岭土（MK）0~6%等量取代硅酸盐水泥配制混凝土,研究了MK改性混凝土的抗压强度、电通量和氯离子扩散系数的变化规律,并通过XRD、TG-DSC对其机理进行分析。试验结果表明,MK能促进水泥水化进程,提高混凝土的抗压强度,降低电通量和氯离子扩散系数,混凝土的抗渗性能得到显著优化,其中掺量为6%时效果最佳。

以云南地区在建大瑞铁路为依托,利用工程建设沿线——腾冲区域内丰富的天然火山灰资源,探讨了火山灰作为混凝土矿物掺合料应用于铁路路基加固与防护工程结构物中的可行性。通过基本力学性能试验、电通量试验以及为期两年的硫酸盐全浸泡试验,研究了火山灰混凝土的抗压强度、电通量以及抗化学侵蚀性能与火山灰掺量、养护龄期等的相关规律。研究表明,火山灰混凝土具有良好的力学性能和抗化学侵蚀能力,其抗化学侵蚀性能随其水胶比的降低而提高;单掺天然火山灰混凝土的电通量较基准混凝土有所降低,但无法满足铁路工程中的化学侵蚀环境要求。建议复掺硅灰来提高混凝土的抗环境侵蚀能力,满足铁路混凝土工程建设的要求。

采用肯尼亚火成岩机制砂从胶凝材料优化、粉煤灰掺量、砂率和石粉含量等几个角度开展试验研究,结果表明,在一定范围内,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的坍落度和扩展度增大,混凝土抗压强度降低,特别是混凝土早期强度降低幅度较为明显;混凝土电通量随着粉煤灰掺量的增加而降低,随着粉煤灰掺量的增加,电通量降低幅度有所减缓;砂率对混凝土坍落度和电通量的影响较小,随着砂率的提高,混凝土抗压强度有所降低;随着机制砂石粉掺量的增加,混凝土坍落度和扩展度均在增大,混凝土抗压强度有所提高,混凝土电通量有所降低,在石粉含量7%以上时,其对混凝土电通量影响不大。

采用四电极法测试了不同混凝土配合比试件的表面电阻率,分析了表面电阻率随水灰比及胶凝材料配比的变化,并进一步对表面电阻率与电通量的相关性进行了回归分析。试验结果显示,表面电阻率随水灰比增大而减小,双掺矿渣和粉煤灰时混凝土的表面电阻率较大,表面电阻率与电通量具有较好相关性。

应用A型复合掺合料(磨细钢渣粉:粉煤灰:硅灰=3:5:2)、B型复合掺合料(磨细钢渣粉:矿渣微粉:粉煤灰=1:2:1)配制复合型掺合料的高性能混凝土,通过电通量试验分析混凝土的抗氯离子渗透性能。结果表明,随着矿物掺合料掺量的增加,混凝土的抗氯离子渗透性能也随之明显提高;复掺A型掺合料混凝土的56d电通量均低于1000C,且当掺量小于30%时,其抗氯离子渗透性能显著优于复掺B型掺合料的混凝土;当掺量大于30%时,复掺B型掺合料混凝土的电通量降低速率高于复掺A型掺合料的混凝土。

采用电通量法测定了不同锂渣掺量的混凝土在不同冻融循环次数下的电通量,并研究了电通量与各影响因素之间的函数关系。试验结果表明,随冻融循环次数的增加,混凝土电通量近似呈线性增加。当冻融循环次数为75次时,不同锂渣掺量下的混凝土仍具有较高的抗氯离子渗透性。锂渣粉的加入能明显降低混凝土的氯离子渗透性,随锂渣掺量的增加,混凝土电通量近似呈负指数函数关系下降。同时发现,电通量与初始电流间、电通量与氯离子渗透深度间、初始电流与氯离子渗透深度间均具有较好的线性相关性。