复合矿物掺合料混凝土在机场道面工程中使用论文
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复合掺和料在混凝土中的应用研究摘要:本文介绍了矿渣粉、粉煤灰在混凝土中的试验和应用情况,经过反复试验和工程应用实践证明,复合掺和料对混凝土在长时间内保持良好的工作性能,对降低水化热,减少收缩裂缝有很好的改善作用,保证硬化后混凝土的力学性能,提高混凝土的抗渗性能,降低生产成本。
关键词:复合掺和料;混凝土的力学性能;抗渗性能,抗碳化性能Abstract: this paper introduces the slag powder and fly ash in concrete test and application, after repeated experiments and engineering application practice has proved, composite materials were of concrete in long time to keep good work performance, the lower the hydration heat, reduce shrinkage crack have very good improving function, ensure hardening mechanics performance of the concrete, improving the concrete its anti-permeability, reduce the production cost.Keywords: composite materials were; The mechanical properties of the concrete; Anti-permeability, carbonation resistance前言粉煤灰、矿渣粉是优质的混凝土掺合料和水泥混合材。
目前,我国混凝土行业中较常用单掺技术,即使用水泥和粉煤灰掺和。
混凝土中矿物掺合料的作用机理与应用研究混凝土作为一种普遍使用的建筑材料,其质量不仅与水泥、骨料等原材料的质量有关,还与混凝土中的矿物掺合料有着密不可分的关系。
矿物掺合料是指将工业废渣或天然矿物粉末等掺入混凝土中,以改善混凝土性能的一种材料。
本文将探讨矿物掺合料对混凝土的作用机理与应用研究。
一、矿物掺合料的种类与作用机理1. 硅灰:硅灰是一种含有大量硅酸盐的工业废渣,主要来源于电站烟气的除尘设备中。
硅灰的主要成分是SiO2、Al2O3等,其掺入混凝土中可以提高混凝土的强度、耐久性和抗渗性。
硅灰能够与水泥反应,生成硅酸钙水化物,使混凝土的孔隙结构更加致密,从而提高混凝土的力学性能和抗渗性能。
2. 矿渣粉:矿渣粉是一种工业废渣,主要来源于冶金焦炉、炼钢、铸造等工业生产过程中的矿渣。
矿渣粉的主要成分是SiO2、Al2O3、CaO等,其掺入混凝土中可以提高混凝土的强度、耐久性和抗裂性。
矿渣粉能够与水泥反应,生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等产物,从而填充混凝土中的孔隙,提高混凝土的致密性和力学性能。
3. 煤矸石粉:煤矸石是煤矿采矿过程中的废弃物,煤矸石粉是将煤矸石经过破碎、筛分等工艺处理后得到的粉末状物料。
煤矸石粉的主要成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3等,其掺入混凝土中可以提高混凝土的强度、耐久性和抗渗性。
煤矸石粉能够与水泥反应,生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等产物,从而填充混凝土中的孔隙,提高混凝土的致密性和力学性能。
二、矿物掺合料的应用研究1. 硅灰掺合混凝土的研究硅灰掺合混凝土是一种具有广阔应用前景的混凝土。
研究表明,硅灰掺合混凝土的抗压强度和抗裂性能均有所提高,同时硅灰掺合混凝土的抗渗性能也得到了显著改善。
硅灰掺合混凝土的抗冻性能也较好,能够满足北方地区冬季施工的需要。
此外,硅灰掺合混凝土的制备工艺简单,成本较低,对环境保护也有积极的作用。
2. 矿渣粉掺合混凝土的研究矿渣粉掺合混凝土是一种具有高性能的混凝土。
超细矿物掺合料在混凝土中应用的研究引言:混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的材料,具有强度高、耐久性好、施工方便等特点。
然而,传统混凝土存在着一些缺陷,如低强度、开裂、早期收缩等问题。
为了改善混凝土的性能,许多研究者开始将超细矿物掺合料引入混凝土中,通过调整掺合料的比例和类型,以提高混凝土的力学性能和耐久性。
超细矿物掺合料是一种具有较小颗粒大小(一般小于10微米)的非金属矿物材料,如煤灰、矿石粉等。
由于其颗粒尺寸小,特别是微观细观下的分散性好,超细矿物掺合料具有较高的活性和充实效应,可以细化混凝土基体结构,提高混凝土的致密性和力学性能。
1.提高强度:通过添加适量的超细矿物掺合料,可以填充混凝土基体中的微孔隙,改善混凝土的结构致密性,从而提高混凝土的抗压强度和抗折强度。
研究表明,添加10%左右的超细矿物掺合料,可以显著提高混凝土的力学性能。
2.提高耐久性:超细矿物掺合料对混凝土的耐久性有着重要的影响。
超细矿物掺合料具有较高的活性,可以与水泥反应生成硬化产物,填充混凝土孔洞,从而降低渗透性和氯离子渗透性,提高混凝土的耐久性。
3.控制开裂:混凝土在硬化过程中由于水泥的收缩而容易产生开裂。
通过添加适量的超细矿物掺合料,可以调整水泥基体的收缩性,减少混凝土的开裂倾向。
研究表明,添加5%左右的超细矿物掺合料,可以有效控制混凝土的收缩开裂。
4.提高抗硫酸盐侵蚀性:超细矿物掺合料中的硅酸盐和铝酸盐成分具有良好的抗酸蚀性和抗硫酸盐侵蚀性。
添加适量的超细矿物掺合料可以降低混凝土的膨胀率和质量损失,提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
5.降低碳排放:超细矿物掺合料不仅可以提高混凝土的性能,还可以降低混凝土的碳排放量。
相比于传统混凝土中的水泥掺量,添加适量的超细矿物掺合料可以减少相应的水泥用量,从而降低碳排放。
结论:超细矿物掺合料作为混凝土的添加剂,具有调控混凝土性能、提高耐久性、降低环境污染等优势。
因此,研究超细矿物掺合料在混凝土中的应用是一个热门领域,能够在建筑工程中发挥重要作用。
混凝土中矿物掺合料的力学性能研究与应用一、引言混凝土是现代建筑中最基本的建筑材料之一,其力学性能对建筑物的安全性和使用寿命有着重要的影响。
为了提高混凝土的力学性能,研究人员一直在努力寻找更好的掺合料。
矿物掺合料是一种优秀的混凝土掺合料,其具有良好的机械性能、抗化学侵蚀性能和较低的成本,因此在混凝土中得到了广泛的应用。
本文将对混凝土中矿物掺合料的力学性能进行详细的研究和分析,并探讨其在混凝土中的应用。
二、矿物掺合料的种类和性质1. 矿物掺合料的种类矿物掺合料主要分为矿渣、粉煤灰、煤矸石、硅灰、岩粉等。
其中,矿渣是应用最广泛的一种,其主要来源于冶金、电力等工业生产过程中的废渣,如高炉矿渣、钢渣、电石渣等。
粉煤灰是煤炭燃烧后产生的固体废物,主要用于混凝土的掺合料。
煤矸石是煤炭开采过程中产生的废弃物,经过加工后可作为混凝土的掺合料。
硅灰主要来源于石英矿山的废弃物,其主要成分为SiO2,可作为混凝土中的掺合料。
岩粉是从岩石中提取的细粉末,主要用于混凝土中。
2. 矿物掺合料的性质矿物掺合料具有以下性质:(1)良好的机械性能。
矿物掺合料中的一些矿物质具有较高的硬度和耐磨性,可提高混凝土的强度和耐久性。
(2)抗化学侵蚀性能。
矿物掺合料中的一些成分具有较高的抗化学侵蚀性能,如矿渣中的SiO2和CaO等,可减少混凝土在酸碱环境下的侵蚀程度。
(3)较低的成本。
矿物掺合料是一种废弃物或副产品,因此其成本相对较低,可以降低混凝土的生产成本。
三、矿物掺合料对混凝土的影响1. 矿物掺合料对混凝土强度的影响矿物掺合料中的一些成分具有较高的硬度和耐磨性,可以提高混凝土的强度和耐久性。
此外,矿物掺合料中的一些成分可以与水泥反应生成新的水化产物,形成更加致密的混凝土结构,从而提高混凝土的强度和抗裂性能。
例如,矿渣中的CaO和SiO2可以与水泥反应生成较强的水化产物,提高混凝土的强度和耐久性。
2. 矿物掺合料对混凝土耐久性的影响矿物掺合料中的一些成分具有抗化学侵蚀性能,可以减少混凝土在酸碱环境下的侵蚀程度。
混凝土中添加矿物掺合料的效果研究一、背景及研究意义混凝土是一种广泛应用于建筑、桥梁、水利等工程中的材料。
传统混凝土中主要使用水泥、砂、石子等原材料,但这些原材料在生产和使用过程中会产生大量的碳排放和环境污染。
为了减少碳排放和环境污染,矿物掺合料被引入到混凝土生产中。
矿物掺合料指的是在混凝土中添加的一种或多种矿物质或废弃物料,如粉煤灰、硅灰、矿渣粉等。
这些矿物掺合料具有较高的活性和反应性,可以在混凝土中发挥多种作用,如增强混凝土强度、减缓水泥水化反应、减少混凝土收缩等。
近年来,矿物掺合料在混凝土生产中得到了广泛的应用,但其添加量、种类和性质对混凝土性能的影响仍需深入研究。
因此,本文旨在探究不同矿物掺合料对混凝土性能的影响,为混凝土生产提供理论支持和实践指导。
二、矿物掺合料对混凝土性能的影响2.1 强度性能矿物掺合料可以提高混凝土的强度,特别是长期强度。
研究表明,添加适量的矿物掺合料可以提高混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗冻融性能。
其中,粉煤灰是一种常用的矿物掺合料,其添加量一般为水泥用量的20%~30%。
硅灰和矿渣粉也可用作矿物掺合料,硅灰的用量一般为水泥用量的10%~20%,矿渣粉的用量一般为水泥用量的30%~50%。
2.2 水化反应矿物掺合料可以减缓水泥的水化反应,降低混凝土的热释放和收缩。
这是因为矿物掺合料中含有较多的硅酸、铝酸等反应物质,可以与水泥中的Ca(OH)2反应生成C-S-H凝胶,从而降低水泥的水化速率和热释放。
此外,矿物掺合料也可以降低混凝土的收缩,特别是自由收缩和干缩。
2.3 耐久性能矿物掺合料可以提高混凝土的耐久性能,特别是抗氯离子渗透性能和抗硫酸盐侵蚀性能。
这是因为矿物掺合料中含有较多的活性物质,可以填充混凝土中的微孔和缝隙,增强混凝土的致密性和耐久性。
此外,矿物掺合料还可以降低混凝土的碱-骨料反应和腐蚀性。
三、矿物掺合料的应用技术3.1 矿物掺合料的选择矿物掺合料的选择应根据混凝土的性能要求和现场条件进行。
混凝土中掺杂矿物掺合料的应用效果一、引言混凝土是建筑材料中应用最广泛的一种,其重要性不言而喻。
混凝土的性能直接影响建筑物的质量和使用寿命。
矿物掺合料是一种混凝土掺合料,它可以替代部分水泥,降低混凝土的成本,同时也可以改变混凝土的性能。
本文将详细探讨矿物掺合料在混凝土中的应用效果。
二、矿物掺合料的种类1. 硅灰硅灰是一种由石英和石灰石等材料经高温煅烧得到的矿物掺合料,其主要成分是氧化硅和氧化钙。
硅灰具有活性高、反应速度快、强度发展迅速等优点,能够增强混凝土的耐久性和抗裂性能。
2. 矿渣粉矿渣粉是一种由冶金工业废渣经过磨细加工得到的矿物掺合料。
矿渣粉可以替代部分水泥,降低混凝土的成本,同时还能改善混凝土的性能,如提高强度、改善耐久性等。
3. 粉煤灰粉煤灰是一种由燃煤产生的煤灰经过细磨得到的矿物掺合料。
粉煤灰可以替代部分水泥,降低混凝土的成本,同时还能提高混凝土的耐久性和抗裂性能。
三、矿物掺合料在混凝土中的应用效果1. 强度矿物掺合料可以提高混凝土的强度。
研究表明,当矿渣粉掺量为20%时,可以使混凝土的抗压强度提高10%左右;当粉煤灰掺量为20%时,可以使混凝土的抗压强度提高15%左右。
此外,矿物掺合料还可以改善混凝土的早期强度发展。
2. 耐久性矿物掺合料可以提高混凝土的耐久性。
硅灰可以增强混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,矿渣粉可以提高混凝土的耐久性和抗碱骨料反应性能,粉煤灰可以增加混凝土的抗氯离子渗透性能。
3. 抗裂性能矿物掺合料可以改善混凝土的抗裂性能。
矿渣粉和粉煤灰可以填充混凝土内部的微孔和缝隙,从而减少混凝土的收缩和龟裂。
硅灰可以增加混凝土的界面过渡区域,提高混凝土的抗裂性能。
4. 经济性矿物掺合料可以降低混凝土的成本。
矿渣粉和粉煤灰的价格相对较低,可以替代部分水泥,降低混凝土的成本。
此外,矿物掺合料还可以提高混凝土的工作性能,减少混凝土的用水量,从而进一步降低混凝土的成本。
四、矿物掺合料的应用注意事项1. 控制掺量矿物掺合料的掺量应该控制在一定范围内。
矿物掺合料在混凝土路面中的应用混凝土路面是公路建设中常见的一种路面类型。
混凝土路面具有耐久性、平整度高、维护成本低等优点,因此在公路建设中得到了广泛的应用。
然而,传统的混凝土路面存在着一些问题,如易开裂、易龟裂、抗压强度低等。
为了解决这些问题,矿物掺合料被引入到混凝土路面中,以提高混凝土路面的性能。
矿物掺合料是指加入到混凝土中的矿物材料,其主要作用是改善混凝土的性能。
常见的矿物掺合料有矿渣粉、硅灰、粉煤灰等。
下面将以矿渣粉为例,介绍矿物掺合料在混凝土路面中的应用。
一、矿物掺合料的物理化学性质矿渣粉是一种具有活性的矿物粉末,一般为灰白色或浅灰色,无臭无味,是一种细粉末状物质。
矿渣粉的化学成分主要是SiO2、Al2O3、CaO、MgO等,其中SiO2和Al2O3是活性物质,可以与水中的Ca (OH)2反应生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等物质,从而提高混凝土的强度和耐久性。
此外,矿渣粉还具有细度高、反应性强、硬化后收缩小等特点。
二、矿物掺合料在混凝土路面中的应用1、改善混凝土路面的抗裂性能由于混凝土路面受到交通荷载和环境温度等因素的影响,易出现裂缝。
矿物掺合料的加入可以有效地改善混凝土路面的抗裂性能。
矿渣粉具有微细颗粒和活性物质的特点,可以填充混凝土内部的孔隙和缺陷,从而减少混凝土内部的应力集中,提高混凝土的强度和耐久性。
同时,矿渣粉的反应性强,可以与水中的Ca(OH)2反应生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等物质,形成一种致密的凝胶,从而提高混凝土的抗裂性能。
2、提高混凝土路面的耐久性能混凝土路面在使用过程中,容易受到紫外线、酸雨等外界环境的影响,从而导致混凝土的龟裂和表面剥落。
矿物掺合料的加入可以提高混凝土路面的耐久性能。
矿渣粉的加入可以形成一种致密的凝胶,从而防止混凝土路面的龟裂和表面剥落。
此外,矿渣粉还可以吸收空气中的二氧化硫等有害气体,从而减少混凝土路面的腐蚀和损坏。
3、提高混凝土路面的抗压强度混凝土路面在使用过程中,需要承受来自车辆、行人等的压力和荷载,因此需要具有较高的抗压强度。
混凝土中添加矿物掺合料的效果研究一、背景介绍混凝土是建筑中广泛使用的材料之一,其主要成分是水泥、砂、石等,但在实际施工中,为了达到更好的强度、耐久性、环保性等要求,常会添加一些矿物掺合料。
矿物掺合料是指通过对天然矿物材料进行研磨、筛分、粉碎等加工处理,得到的粉状物质,如粉煤灰、矿渣粉、硅灰等。
添加矿物掺合料可在一定程度上改善混凝土的性能,提高其耐久性、抗裂性、抗渗透性等。
因此,研究混凝土中添加不同种类的矿物掺合料对其性能的影响,对于混凝土的应用和推广有着重要的意义。
二、研究方法本研究采用实验比较法,通过加入不同种类的矿物掺合料,对混凝土的强度、耐久性、抗裂性、抗渗透性等性能进行测试和分析。
具体步骤如下:1.准备实验材料:水泥、砂、石、矿物掺合料等。
2.按照一定比例配制混凝土试件:确定混凝土的水泥砂石比例,然后分别加入不同种类的矿物掺合料,制作混凝土试件。
3.对混凝土试件进行养护:将制作好的混凝土试件放置在恒温恒湿条件下养护,保证其充分硬化。
4.测试混凝土试件的性能:通过压力试验机、渗透试验机等设备,测试混凝土试件的强度、耐久性、抗裂性、抗渗透性等性能指标。
5.分析实验结果:通过对实验数据的分析和比较,得出混凝土中添加不同种类的矿物掺合料对其性能的影响。
三、研究结果1.矿渣粉掺合料对混凝土性能的影响实验结果表明,矿渣粉掺合料的加入能够有效提高混凝土的耐久性和抗裂性。
在相同配合比下,矿渣粉掺合料的加入量越多,混凝土的耐久性和抗裂性也越好。
但是,当矿渣粉掺合料的加入量超过一定比例时,会对混凝土的强度产生一定的负面影响。
2.粉煤灰掺合料对混凝土性能的影响实验结果表明,粉煤灰掺合料的加入能够有效提高混凝土的抗渗透性和耐久性。
在相同配合比下,粉煤灰掺合料的加入量越多,混凝土的抗渗透性和耐久性也越好。
但是,粉煤灰掺合料的加入量过多会对混凝土的强度产生一定的负面影响。
3.硅灰掺合料对混凝土性能的影响实验结果表明,硅灰掺合料的加入能够有效提高混凝土的强度和耐久性。
复合矿物掺合料混凝土在机场道面工程中使用的研究【摘要】根据混凝土的结构性能、造价和环境保护三个角度对掺入矿物掺合料的混凝土进行分析,综合机场的具体情况,严格按照机场水泥混凝土道面设计规范(gjb1278-91),以一定混凝土中粉煤灰和高炉矿渣粉的掺入量进行试验。
验证在混凝土中粉煤灰和高炉矿渣粉的掺入量均为20%时,结构性能满足使用要求,并能节约大量资金,且对生态环境起到一定的保护作用。
【关键词】粉煤灰;矿渣;混凝土;造价
1 矿物掺合料的主要来源
矿物掺合料在这里主要指粉煤灰和高炉矿渣粉两类。
其中粉煤灰的形成过程为:煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧,其中的不燃物(主要为灰分)大量混杂在高温烟气中。
这些不燃物因受到高温作用而部分熔融,同时由于其表面张力的作用,形成大量细小的球形颗粒。
高炉矿渣的全称是粒化高炉矿渣。
它是钢铁厂冶炼生铁时产生的废渣,在高炉炼铁过程中,生成了以硅酸盐与硅铝酸盐为主要成分的熔融物浮在铁水表面上,定期从排渣口排出,经过空气或水急冷处理,行程颗粒状物。
2 混凝土工程中使用矿物掺合料对缓解生态环境恶化起到的作用
首先,我们知道粉煤灰跟矿渣粉都属于工业生产中的副产物。
将其作为既节约又环保的建筑材料,既防止了工业生产副产物对生态环境造成危害,也为国家与企业带来了经济效益。
其次,众所周知的我国的水泥生产企业是由小到大逐步发展起来的,立窑生产线数量众多,由于80%左右产量的立窑水泥厂生产线系统中没有配套的环保设备,水泥生产排尘量占全国排放总量的70%以上,成为工业粉尘的主要排放源,严重污染了大气。
而矿物掺合料在替代混凝土中水泥的同时,也间接的对水泥的过度生产与使用起到了一定的抑制作用,对于缓解水泥生产与使用过程中对生态环境的危害起到了缓解的作用。
3 矿物掺合料混凝土力学性能的分析
(一)试验过程
1.原材料及实验设备的准备
根据试验要求筹备原料,包括普通硅酸盐灰水泥(中联牌po42.5水泥),ρc=3.12g/ cm3.石子(5—20mm碎石,连续级配,级配合格),ρg=2.70g/cm3.砂(河砂,最大粒径为5mm,细度模数为2.45)ρs=2.65g/cm3.粉煤灰(国华徐州发电厂,ⅱ级)ρf=2.62g/ cm3.磨细高炉矿渣粉(上海宝钢集团,s95级)ρkf=2.90g/cm3.饮用水ρw=1.00g/cm3.南京苏博特mc-3高效减水剂(减水率为21%,掺
b 如果三个测定值中的最小值或最大值中有一个与中间值的差异超过中间值的15%时,则把最大值及最小值一并舍除,取中间值作为该组试件的抗压强度值。
c 如果最小值或最大值中与中间值的差异均超过中间值的15%时,则该组的试验结果无效。
2.抗折强度试验
其试件的养护与抗压强度试验的试件养护方法相同。
试验采用的装置为带有能使两个相等荷载同事作用在试件3分点处的抗折试验机。
试件从养护箱取出后,其承压面应为试件成型时的侧面。
支座及承压面与圆柱的接触面应均衡。
应连续、均匀的施加荷载。
因设计强度等级为c40,且c30≤c40<c60,加荷速度取0.5—0.8mpa/s。
当试件趋于破坏,并严重变形时,应即使调整油门,直至破坏。
记录破坏荷载及其下边缘断裂位置。
抗折强度试验结果计算方法及要求:
(1)若试件下边缘断裂位置处于两个集中荷载作用线之间,则试件的抗折强度ff(以mpa计)按下式计算:
凝土试件强度随时间增长的增长率较未掺入矿物掺合料的混凝土试件大很多,且28d龄期掺入矿物掺合料的混凝土试件的实测强度指标均达到了《机场水泥混凝土道面设计规范》(gjb1278-91)中要求的指标(抗压强度:30mpa,抗折强度:5mpa)。
另对照06
场务本的褚延龙同志的毕业论文《粉煤灰混凝土对机场道面面层造价影响的研究》中的结论:在新建二级机场的工程中使用粉煤灰掺量为30%的粉煤灰混凝土可以节省约476万元,本课题所研究的矿物掺合料混凝土虽然在成本方面较前者有高出近280万元,但是混凝土的结构性能方面的提高却更为显著。
从上所述,在新建机场周边如有发电厂,炼钢厂等,建议在机场到面面层混凝土中使用矿物掺合料,这样既节约了资金,又提高
了道面性能,还能最大程度的进行废物再利用。
2.展望
近年来,战术后勤呈现出许多新特点,将引起诸多方面的变革。
如果能在这些混凝土需求量更大,设计强度等级更高的综合保障基地的混凝土工程中使用矿物掺合料混凝土,那么所带来的经济、质量和环保效益会大大提高。