为配制满足中老磨万铁路复杂环境下的不同强度等级混凝土,采用老挝产水泥等原材料和中国产减水剂,通过混凝土配合比设计、不同强度指标的力学性能试验,研究了混凝土强度的尺寸效应和粉煤灰单掺掺量对C55混凝土力学性能的影响,确定了中老磨万铁路桥梁用C20~C60混凝土施工配合比。结果表明:按照本文的配合比设计,可以配制出满足中国铁路规范要求的不同强度等级混凝土;单掺粉煤灰情况下,中老磨万铁路桥梁用C55混凝土的粉煤灰适宜掺量为15%。所确定的C55混凝土施工配合比已成功应用于实桥混凝土施工。

为了研究再生混凝土内部损伤随应力变化的演变规律,基于声发射技术对龄期为14 d、28 d、60 d的不同再生粗骨料替代率和不同粉煤灰掺量的混凝土进行了动态检测,获得了表征掺粉煤灰再生混凝土损伤演化过程的典型能量-应力图、撞击累计数-应力曲线以及声发射损伤定位图,探究了再生粗骨料替代率、粉煤灰掺量和龄期对声发射参数的影响,揭示了各应力阶段与内部损伤情况的关系。结果表明:再生粗骨料替代率越高,压密阶段占整个应力上升阶段的时间越长,由1/5上升到1/2,且各阶段的划分不突出,应力破坏阶段相应提前;掺加适量的粉煤灰可以密实再生混凝土内部的初始缺陷,但是,当粉煤灰掺量为30%时,试块在塑性阶段的撞击累计数开始出现剧增现象,使得捕捉材料破坏的预兆信息提前;不同龄期对再生混凝土的内部初始缺陷有一定影响,尤其体现在压密阶段和...

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。

为研究盐渍土腐蚀环境下混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,根据兰州市地下水及地下土壤侵蚀离子浓度,制备了4500 mg/L的MgSO4侵蚀溶液,对不同水胶比(0.25、0.35、0.45)及不同粉煤灰掺量(15%、30%、45%)的普通混凝土进行室内长期浸泡侵蚀试验,采用相对质量评价参数ω1与相对动弹性模量评价参数ω2来评价混凝土试件被侵蚀的情况。结果表明:随着浸泡时间的延长,所有试件的ω1与ω2均呈先增大后波动式下降趋势;水胶比为0.35、粉煤灰掺量为30%时,混凝土的抗MgSO4侵蚀性能较好。

采用Ⅲ级粉煤灰和石粉双掺进行C50泵送混凝土配制,并研究其可泵性。采用三因素三水平正交试验和方差分析法进行了对比分析,并结合混凝土实际性能表现,得出本试验条件下的最优组合:25%Ⅲ级粉煤灰+16%石粉+1.6%外加剂。

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%。

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。

为降低超高性能混凝土(UHPC)黏度、提高工作性,采用硅烷(γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷)对辅助胶凝材料(硅灰、粉煤灰)进行改性制备了自分散颗粒,并研究了其对UHPC工作性、抗压强度及微观结构的影响。结果表明:自分散颗粒降低了UHPC的黏度,提高了工作性;不同自分散颗粒对UHPC工作性的影响有较大差别,其中,粉煤灰和十二烷基三甲氧基硅烷制备的自分散颗粒效果最好;自分散颗粒抑制胶凝材料的早期水化,降低UHPC早期抗压强度;不同自分散颗粒对UHPC的28 d抗压强度影响也各不相同,采用粉煤灰和十二烷基三甲氧基硅烷制备的自分散颗粒提高了UHPC的28 d抗压强度,其他自分散颗粒降低了28 d抗压强度。

开展了养护温度(20℃、40℃、60℃)和粉煤灰掺量(10%、20%、30%)对掺钙镁复合膨胀剂(CM)砂浆膨胀效能的影响研究,并结合微观测试手段,分析了其影响机理。结果表明:CM对温度较为敏感,养护温度越高,CM水化速率越快,膨胀量增幅越大;20~60℃时,粉煤灰可显著抑制CM的膨胀,且粉煤灰掺量越大,对CM的抑制作用越明显;CM中CaO组分反应速率较快,其水化产物Ca(OH)2有效促进了MgO的水化。

利用秸秆纤维、粉煤灰及硅藻土制备了夹芯复合外挂墙板,研究了秸秆纤维长度、粉煤灰和硅藻土协同作用对秸秆水泥基材料力学性能的影响,确定了粉煤灰及硅藻土的预处理方式,通过正交试验确定了粉煤灰、硅藻土取代水泥的最佳取代率及水灰比;利用ANSYS有限元软件对秸秆夹芯复合外挂墙板的抗风承载力进行了数值模拟,分析了不同墙板厚度及钢丝含量对秸秆夹芯外挂墙板抗风承载力的影响。结果表明:随着秸秆纤维掺量的增加,试件抗压强度逐渐下降,其中,秸秆纤维长度为5~10 mm时,秸秆水泥基材料的力学性能最佳;粉煤灰、硅藻土的最佳取代率分别为10%、4%,最佳水灰比为0.48;秸秆夹芯外挂墙板的抗风承载力满足规范要求,增加墙板厚度及改变钢丝布置方式均能提高秸秆夹芯复合外挂墙板的抗风承载力,且改变钢丝布置对抗风承载力的影响显著。