掺硅灰和粉煤灰对高性能胶结材料强度的影响
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矿物掺合料对高性能混凝土的影响摘要:矿物掺合料是高性能混凝土的必要组份之一,近年来,由于掺合料具有独特的优越性:不仅能提高材料的力学性能、耐久性以及环境友好性,而且可以节约能源、资源,减少造成温室效应的气体排放,它们在工程中的应用越来越广泛。
本文重点探讨了矿物掺合料对高性能混凝土的影响。
关键词:矿物掺和料;高性能混凝土;矿渣;煤灰粉水泥混凝土是当今世界上最普遍的人造建筑材料,目前从技术发展的角度来讲,已进入了高性能混凝土阶段。
与普通混凝土相比,高性能混凝土水泥用量大且标号高,水化放热速率快,短时间内放热量高,使得高性能混凝土容易产生温差应力裂纹,导致耐久性大幅度下降。
因此,设法降低高性能混凝土中胶结材的水化热、放热速率及最高温升具有十分重要的意义。
矿物掺合料是制备高性能混凝土的关键组分,它的加入能降低水化热和延迟水化放热进程,但是矿物掺合料的种类、掺量及掺加方式(单掺、双掺、三掺)的不同,其水化放热过程差别亦很大。
为此我们选用了3种有代表性的矿物掺合料:粉煤灰、矿渣、硅灰,从掺量和掺加方式来探讨高性能混凝土浆体的水化放热规律,以期指导高性能混凝土的工程实践。
1原材料选择(1)水泥:江西亚东水泥有限公司的525#普通硅酸盐水泥;(2)粉煤灰:国电泰州电厂的磨细Ⅰ级粉煤灰;(3)矿渣:江苏祥爱建材有限公司的磨细粒化高炉矿渣;(4)硅灰:武汉硅钢厂的硅灰;(5)高效减水剂:江苏苏博特新材料股份有限公司的高性能减水剂,其减水率为25%。
各原材料的化学组成和物理性能见表1。
试件采用机械搅拌,共制作16种配比的标准立方体试件。
试件由原料经干拌、湿拌,然后在振动台上分二次振动成型,标准养护至规定龄期取出进行强度测试。
具体配合比见表3。
2试验结果配合比1作为基准混凝土,16种配比的混凝土其强度发展见表4。
从表3和表4的试验资料可见;(1)用磨细矿渣取代20%的水泥(配比2),其7、28d、90d、的抗压强度与基准混凝土基本相同或略有提高。
掺合料对C80混凝土耐久性影响的研究喻益国【摘要】本文采用矿粉、粉煤灰、硅灰这三种常见掺合料取代部分水泥配制C80高强混凝土,研究了掺合料对混凝土收缩性、抗硫酸盐侵蚀性的影响.【期刊名称】《广东建材》【年(卷),期】2013(029)010【总页数】3页(P34-36)【关键词】C80混凝土;掺合料;收缩性;抗硫酸盐侵蚀性【作者】喻益国【作者单位】广东宏基管桩有限公司【正文语种】中文随着《广东省海洋经济发展“十二五”规划》的出台,海洋经济成为一大热点,随之衍生出大量海洋工程,这对于混凝土制品行业而言,机遇和挑战并存。
海洋工程对混凝土及其制品性能的要求极高,而高强高性能混凝土的耐久性、力学性能和工作性等极佳,常用于恶劣环境中的建筑结构,如跨海大桥、海底隧道、核反应堆、海上采油平台等。
鉴于经济效益非常显著,当代混凝土研究人员对其耐久性的研究愈发深入,往往放在首要位置。
本文深入研究了掺合料对C80混凝土部分耐久性能的影响,为C80高强混凝土及其制品在恶劣环境中的进一步应用打下基础。
1 原材料用于高强混凝土中的常见掺合料有磨细矿渣、粉煤灰、硅灰,其中:矿渣玻璃体含量多,结构处于高能量不稳定状态,潜在活性大。
矿渣磨至超细状态用于混凝土中可产生其他掺合料所不具备的效应,如提高强度、减少用水量、降低水化热、改善耐久性等。
高强混凝土通常使用硅酸盐水泥,水泥用量大、水化放热剧烈,混凝土会因内外温差过高而开裂。
磨细矿渣可显著降低混凝土温升,使结构密实,提高抗渗性,提高抗侵蚀能力,还能抑制碱集料反应等。
粉煤灰由矿物相、化学成分、形态大小各不相同的球状颗粒组合而成,颗粒群体组合结构的变化导致了粉煤灰差异多变。
粉煤灰在混凝土中的第一效应是“形态效应”,还有“微集料效应”,而“火山灰效应”仅是三个重要效应之一,不能概括为粉煤灰的本征,须加以区别。
优质粉煤灰能替代部分水泥,用于有特殊要求的混凝土中,可改善、提高混凝土各项性能,节约工程造价。
文章编号1009 -4539 (2021) 02 -0055 -04科技研究高速铁路路基复合注浆材料试验研究刘晓贺(中铁第五勘察设计院集团有限公司北京102600)摘要:高速铁路路基受施工质量、气候环境、列车荷载等因素影响,易出现冻胀、不均匀沉降等病害。
铁路路基病 害常采用注浆技术进行处理。
为增强铁路路基注浆修复材料的工作性能,通过室内试验对复合注浆材料的力学及 耐久性能进行研究,得出性能最佳的复合注浆材料种类及含量。
结果表明:含量10%的粉砂使粉煤灰-水泥基注 浆材料的28 d抗压强度、抗折强度达到最优值36. 6 MPa、14.4 M Pa,冻融前后的抗压强度差值最小;含量6%的硅灰 使粉煤灰-水泥基注浆材料的28 d抗压强度、抗折强度达到最大值43.6 MPa、17.8 MPa,冻融前后的抗压强度差值最 小;含量4.5%的膨胀剂使粉煤灰-水泥基注浆材料的28 d抗压强度、抗折强度达到最大值41.2 MPa、17.6 MPa,冻融前后的抗压强度差值最小。
硅灰对复合注浆材料的增强效果最佳,膨胀剂次之,粉砂最差:关键词:力学性能试验研究注浆材料铁路路基中图分类号:TU502 + .6; U213. 1文献标识码:A D O I:10. 3969/j. issn. 1009-4539.2021.02.012 Experimental Study on Composite Grouting Material for Subgrade of High-speed RailwayLIU Xiaohe(China Railway Fifth Survey and Design Institute Group Co. Ltd., Beijing 102600, China)Abstract:Due to the influence of construction quality, climate environment, train load and other factors, the subgrade of high-speed railway is prone to frost heaving, uneven settlement anti other diseases, which are often treated by grouting technology. In order to enhance the working performance of grouting materials for railway subgrade repair, the mechanical and durability properties of composite grouting materials are studied through laboratory tests, and the best composite grouting material type and content are obtained. The results show that the 28 c l compressive strength and flexural strength of the fly ash cement-based grouting material reach the optimal value of 36. 6 MPa and 14. 4 MPa with 10% of the silt, and the difference of compressive strength before and after freeze-thaw is the smallest;the 28 d compressive strength and flexural strength of the fly ash cement-based grouting material reach the maximum value of 43. 6 MPa and 17. 8 MPa with 6% of the silica fume, and the difference of compressive strength before and after freeze-thaw is the smallest;the 28 d compressive strength and flexural strength of the fly ash cement-based grouting material reach the maximum value of41.2 MPa and 17. 6 MPa with 4. 5%of expansion agent, and the difference of compressive strength before and after freeze-thaw is the smallest;the strengthening effect of silica fume on the composite grouting material is the best, followed by the expansion agent, and the worst is sill.Key words :mechanical properly ;experimental study ;grouting material ;railway subgrade1引言随着我国高速铁路建设不断发展,铁路里程迅 速增长,铁路路基病害也随之出现。
DOI:10.19392/j.cnki.1671-7341.201924099硅灰对混凝土性能的影响研究范晓鹏青岛黄海学院山东青岛266427摘要:硅灰是工厂在精炼硅或硅铁合金时,排放出的一种固体废弃物,它的活性很高。
目前硅灰经常被用于水库、大坝、高层建筑、飞机场等工程中。
我国对硅灰的研究,历史还不长,但我国是一个硅工业的大国,硅灰作为副产品,其潜在价值也是巨大的。
关键词:硅灰;混凝土;胶凝材料1加速胶凝材料系统的水化首先采用直接法,测量掺加硅灰前后,胶凝材料的水化热的变化,从表1中可以看出,掺加10%硅灰后,胶凝材料在第3天和第7天的水化放出的热量增加。
所以,对于大体积混凝土,需要控制早期水化放热,所以在选材时应注意。
掺加硅灰对凝胶材料水化热的影响表系统组成放热量/(J/g)3d7d1100%水泥272292290%+10%硅灰2813152控制离析和泌水对于新拌合的混凝土往往会因为振捣、骨料级配、水泥质量、水灰比等原因而产生离析及泌水现象,使混凝土硬化后出现蜂窝、麻面现象,对混凝土各方面的性能产生不利影响。
当在混凝土中掺入硅灰后,由于硅灰是一种比表面积很大的超微细材料,一方面,拌合物中的自由水会被硅灰粒子所约束,大大减少了泌水量;另一方面,使得混凝土的颗粒级配更为合理,拌合物的凝聚性更好,改善了混凝土的离析现象。
但是掺加硅灰后,混凝土的粘滞性也会提高,塌落度损失较大。
有试验表明,当混凝土中硅灰掺量为10%时,其单位用水量将增加8%左右,而且硅灰掺入的越多用水量越大。
为了改善硅灰混凝土的流动性可增加水的用量,但加水就会增大水胶比,虽然能改善混凝土流动性,但是也给混凝土其它方面的性能造成影响,所以,一般通过采用高效减水剂的方式来改善混凝土的和易性。
3抑制碱骨料反应碱骨料反应是引起混凝土开裂的重要原因,对工程造成的破坏非常严重。
发生碱骨料反应必须要具备一定的条件,首先要有参与反应的物质,即水泥或其它外加剂中要有一定数量的可溶性碱以及粗骨料中要有足够的活性物质;其次,要有合适的外部环境,碱同活性物质反应的生成物碱—硅酸凝胶只有吸收了一定的水分体积才能够膨胀,所以要有水分或湿空气供应。
高性能混凝土应用中的问题及处理措施【摘要】高性能混凝土是符合特殊性能组合与均质性要求的混凝土,用传统的原材料和一般的施工工艺达不到高性能混凝土,本文对水泥的质量进行分析、并提出了预防措施。
同时对粗细骨料外加剂配合比设计施工控制进行探讨。
【关键词】高性能;混凝土;应用;问题;处理措施高性能混凝土是符合特殊性能组合与均质性要求的混凝土,用传统的原材料和一般的施工工艺达不到高性能混凝土,本文对水泥的质量进行分析、并提出了预防措施。
同时对粗细骨料外加剂配合比设计施工控制进行探讨。
1 原材料的质量问题材料品质优良离散性小是生产hpc最关键的先决条件。
全国各地混凝土原材料的质量离散性均较大,粗细骨料的质量差异也大,是混凝土产品中最为薄弱的环节,也是混凝土质量低劣的主要原因之一。
1.1 水泥质量目前国产水泥由于执行了新修订的同国际接轨的标准,大厂生产水泥的品质标准与发达国家相比,性能几乎没有什么差别。
但存在生产控制不够稳定,有一定的质量波动,同生产厂不同批次水泥的离散性同样存在。
由于工程建设需要只是片面追求水泥的早期强度,实行新标准的水泥细度过细,即提高于粉磨耗能,又降低了水泥与外加剂的相适容性,加重了hpc早期收缩开裂的趋势。
1.1.1 矿渣水泥问题由于矿渣比水泥熟料硬度高难磨细,造成矿渣水泥中矿渣的粒径较大,而熟料的粒径很细。
水泥产品的细度越小,矿渣与水泥熟料的这种粗细差别越明显。
由于矿渣颗粒在水泥中较粗大,因此其活性不能得到充分的发挥,如果矿渣掺量较多,水泥的早期强度则必然降低,不能满足水泥标准的要求。
水泥生产厂为使产品质量达到优质,往往过分追求水泥的早期强度,不但水泥颗粒过分的细,同时减少了矿渣的掺量。
1.1.2 水泥中的碱含量问题水泥生产厂要严格控制原材料的质量,严格工序质量稳定产品过程,将出厂水泥质量离散性降低。
水泥生产厂家要了解水泥细度对hpc质量的影响,适当降低水泥研磨的细度。
采取分开研磨方式生产矿渣水泥,分开是将掺入的矿渣与水泥熟料分别按粒径需要磨细,水泥熟料比表面积达到300~320m2/kg,矿渣用立磨研磨其表比面积达到420m2/kg以上,然后混合均匀配制成矿渣水泥,区别于混磨矿渣水泥。
影响混凝土强度因素;1、原材料水泥强度,包括早期与后期掺合料,品种与活性砂石,砂石得级配与含泥量、针片状等含量外加剂,有得外加剂就是早强,有得缓凝,但不影响后期强度,部分外加剂引气量高会影响强度。
2、配合比合理得调整水灰比与砂率。
3、养护养护温度,温度高则强度高,温度低则强度低,当然不不能用火烤,高于60多度混凝土水化产物会分解得,导致强度降低。
4、周边环境有无腐蚀性得介质存在,如酸碱盐等我说点现场需具体考虑得:天气,需考虑就是否下雨,降温。
人员配制,如果砼工劳动力不足,会影响浇筑质量。
掺与料,现在都就是商混,掺与料,水灰比都不需要工长操心了,只要控制如丹落度与禁止工人往砼里加水,基本上就相当于控制住了砼质量。
浇筑方案,大体积砼如果浇筑,一层砼,先浇什么后浇什么都要有方案。
养护要跟上。
收面,找平,做好,就OK了影响因素与控制措施混凝土内部得温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。
混凝土越厚,水泥用量越大,水化热越高得水泥,其内部温度越高,形成温度应力越大,产生裂缝得可能性越大。
对于大体积混凝土,其形成得温度应力与其结构尺寸相关,在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝得危险性也越大,这就就是大体积混凝土易产生温度裂缝得主要原因。
因此防止大体积混凝土出现裂缝最根本得措施就就是控制混凝土内部与表面得温度差。
3、1混凝土原材料及配合比得选用(1)尽量选用低热或中热水泥,减少水泥用量。
大体积钢筋混凝土引起裂缝得主要原因就是水泥水化热得大量积聚,使混凝土出现早期升温与后期降温,产生内部与表面得温差。
减少温差得措施就是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,在掺加泵送剂或粉煤灰时,也可选用矿渣硅酸盐水泥。
再有,可充分利用混凝土后期强度,以减少水泥用量。
改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。
(2)掺加掺合料大量试验研究与工程实践表明,混凝土中掺入一定数量优质得粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应,起到润滑作用,可改善混凝土拌合物得流动性、粘聚性与保水性,从而改善了可泵性。
钢筋与混凝土黏结性能的影响因素辽宁工程技术大学建筑工程学院建工12-1 成建强摘要:钢筋与混凝土之间的黏结性能是钢筋混凝土结构锚固设计的重要依据。
黏结力是作用在钢筋与混凝土界面上的剪应力,因此受钢筋、混凝土及钢筋混凝土界面性能的影响。
根据现有研究,对混凝土原材料、强度、保护层厚度、钢筋外形特征、钢筋类型、试验方法等因素对钢筋与混凝土之间黏结性能包括破坏形式、黏结强度、滑移值等的影响进行了归纳总结,在此基础上提出了提高钢筋与混凝土间黏结性能的方法。
关键词:钢筋;混凝土;黏结;黏结强度;滑移;锚固Abstract: Bond properties between reinforcement and concrete is an important basis of reinforced concrete bonding design.Bonding force is acting on the shear stress on the steel rebar and concrete, so the performance of steel, concrete and reinforced concrete interface have effect on it.Accordingto the existing research,bond properties including failure mode,bond strength and slippage influenced by concrete raw materials,strength,concrete cover,external physical characteristic and type of reinforceme nt,bonding length,testing method,and so on was summarized.On this basis,way bonding enhancement was proposed.Key words: reinforced; concrete; bond; bonding strength; Slip; anchorage0 引言钢筋混凝土是现今使用最广泛的结构材料,利用钢筋和混凝土两者优点使结构能够很好地承受各种荷载工况的作用。
硅灰对混凝土耐久性的影响2007-06-12 上午 03:50摘要:硅粉是硅合金与硅铁合金制造过程中高纯石英、焦炭和木屑还原产生的副产品,是从电弧炉烟气中收集到的无定型二氧化硅含量很高的微细球形颗粒。
硅粉一般含有90%以上的SiO2,且大部分为无定型二氧化硅。
硅粉用于提高新拌混凝土及硬化后混凝土的性能,具有火山灰活性的硅灰对混凝土的耐久性有明显的改善作用。
关键字:硅灰混凝土耐久性自北欧国家冰岛、挪威和瑞典1976年开始在工程上应用硅粉以来,人们开始对硅粉进行了不断的研究。
由于硅粉具有与硅酸盐水泥独特的互补性能,现在已被确定为一种新型的辅助胶结材料而被许多国家广泛研究和应用。
随着结构超高和复杂程度的增大,人们对结构材料的工作性能提出了更高的要求,除了高工作度外,在实际应用中还希望高性能混凝土具有高的强度和耐久性。
有些掺和料,如硅粉、高炉矿渣及粉煤灰已被用于提高新拌混凝土及硬化后混凝土的性能。
本文主要介绍了具有火山灰活性的硅灰对混凝土耐久性的影响。
1、硅灰的特性1.1物理特性硅灰颜色在浅灰色与深灰色之间,密度2. 2g/cm3左右,比水泥(3.1g/cm3)要轻,与粉煤灰相似,堆积密度一般在200~350kg/m3。
硅灰颗粒非常微小,大多数颗粒的粒径小于1μm,平均粒径0.1μm左右,仅是水泥颗粒平均直径的1/ 100。
硅灰的比表面积介于15000~25000m2/kg(采用氮吸附法即BET法测定)。
硅灰的物理性质决定了硅灰的微小颗粒具有高度的分散性,可以充分地填充在水泥颗粒之间,提高浆体硬化后的密实度。
1.2化学特性硅粉是硅合金与硅铁合金制造过程中高纯石英、焦炭和木屑还原产生的副产品,是从电弧炉烟气中收集到的无定型二氧化硅含量很高的微细球形颗粒。
硅粉一般含有90%以上的SiO2,且大部分为无定型二氧化硅,其成分则根据合金品种不同而有变化。
我国西宁、唐山、遵义等地硅粉的化学成分见表1:表1 我国部分地区硅粉的化学成分由表1可知,硅灰的主要化学成分为非晶态的无定型二氧化硅(SiO2),一般占90%以上(通常用于高性能混凝土中的硅灰的SiO2最低要求含量是85%)。
混凝土中化学掺合料对性能的影响研究一、研究背景随着建筑业迅速发展,混凝土作为建筑材料的重要组成部分,其质量和性能越来越受到关注。
化学掺合料作为混凝土中的一种重要掺合料,对混凝土的性能和质量起着至关重要的作用。
因此,混凝土中化学掺合料对性能的影响研究具有重要的理论和实际意义。
二、化学掺合料的种类和作用1. 化学掺合料的种类(1)粉煤灰:粉煤灰是一种常用的混凝土掺合料,其主要成分是硅酸、铝酸、氧化铁等。
粉煤灰可以减缓混凝土的凝结时间,提高混凝土的耐久性和抗裂性能。
(2)硅灰:硅灰是一种具有极高细度的矿物质掺合料,其主要成分是二氧化硅。
硅灰可以提高混凝土的早期强度和抗渗性能。
(3)矿渣粉:矿渣粉是由冶炼过程中产生的矿渣经过磨碎、筛分等工艺处理后得到的一种细粉状掺合料。
矿渣粉可以提高混凝土的早期和长期强度,并且可以提高混凝土的耐久性和抗裂性能。
(4)膨胀剂:膨胀剂是一种用于改善混凝土抗冻性能的掺合料,其主要成分是熟石膏和氢氧化铝。
膨胀剂可以在混凝土中形成大量的微小气泡,从而提高混凝土的抗冻性能和耐久性能。
2. 化学掺合料的作用(1)改善混凝土的性能:化学掺合料可以改善混凝土的强度、密实性、耐久性和抗裂性能等性能指标。
(2)节约天然资源:化学掺合料可以减少对天然资源的需求,降低建筑成本,同时对环境保护也具有积极的作用。
(3)提高混凝土的可加工性:化学掺合料可以提高混凝土的可加工性,使混凝土更易于施工和加工。
三、化学掺合料对混凝土性能的影响1. 化学掺合料对混凝土强度的影响(1)粉煤灰:粉煤灰可以提高混凝土的强度,主要是由于其细度和化学成分的影响。
(2)硅灰:硅灰可以提高混凝土的早期和长期强度,其主要原因是硅灰中的二氧化硅可以与水反应生成硅酸钙胶凝物,从而提高混凝土的强度。
(3)矿渣粉:矿渣粉可以提高混凝土的早期和长期强度,主要原因是矿渣粉中的玻璃体可以与水反应生成硅酸钙胶凝物。
(4)膨胀剂:膨胀剂可以提高混凝土的抗渗性和抗冻性能,但对混凝土的强度影响较小。