超细粉体复合矿物掺合料在混凝土中的应用研究
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混凝土中超细矿物掺合料的应用研究一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑、桥梁、隧道等大型基础设施建设中的材料。
其中,水泥是混凝土中最为关键的成分之一,但是传统的水泥生产方式会产生大量的CO2排放,对环境造成了极大的影响。
因此,如何降低混凝土中水泥的使用量,提升混凝土的性能和耐久性,成为了当前混凝土研究的热点之一。
超细矿物掺合料作为一种新型的水泥替代材料,具有使用方便、成本低廉、对环境友好等优点,在混凝土中的应用已经引起了广泛的关注。
二、超细矿物掺合料的概述1. 超细矿物掺合料的定义和分类超细矿物掺合料是指在水泥基材料中加入颗粒尺寸小于10微米的矿物粉末,能够在水泥基材料中发挥填充、凝胶化、催化等多种作用,提高混凝土的细密性和耐久性。
根据不同的来源和性质,超细矿物掺合料可以分为多种类型,如硅灰、煤灰、粉煤灰、矿渣等。
2. 超细矿物掺合料的性质和应用超细矿物掺合料具有颗粒细小、比表面积大、反应活性高等特点,能够在混凝土中发挥多种作用,如填充孔隙、增强强度、提升耐久性等。
同时,由于超细矿物掺合料的成本较低,对环境的影响较小,因此在混凝土中的应用已经得到了广泛的推广和应用。
三、混凝土中超细矿物掺合料的应用研究1. 超细矿物掺合料对混凝土性能的影响超细矿物掺合料的加入能够改善混凝土的力学性能、耐久性能和微观结构,如提高混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗冻融性、耐久性等。
此外,超细矿物掺合料还能够填充混凝土中的孔隙,提高混凝土的致密性和耐久性。
2. 超细矿物掺合料的适宜掺量和掺入时间超细矿物掺合料的适宜掺量和掺入时间是影响混凝土性能的重要因素。
一般来说,超细矿物掺合料的掺入量在10%~50%之间,过多或过少都会影响混凝土的性能。
此外,超细矿物掺合料的掺入时间也是影响混凝土性能的重要因素,一般来说,掺入时间越早,对混凝土性能的影响越大。
3. 超细矿物掺合料的制备和应用技术超细矿物掺合料的制备和应用技术对混凝土性能的影响非常大。
混凝土中添加超细矿粉的效果及使用方法混凝土中添加超细矿粉的效果及使用方法概述:随着人们对可持续发展和环境保护意识的增强,传统混凝土的缺点逐渐引起人们的关注。
超细矿粉作为一种优质的混凝土添加剂,被广泛应用于混凝土工程中。
本文将探讨混凝土中添加超细矿粉的效果及其使用方法。
一、超细矿粉的定义和特点1. 超细矿粉的定义超细矿粉是指粒径在微米级别的矿物粉末,其细度远高于传统的矿物粉末。
常见的超细矿粉包括石英粉、石灰石粉、煤灰粉等。
2. 超细矿粉的特点超细矿粉具有以下几个特点:(1)颗粒细小:超细矿粉的颗粒细度一般在1-10微米之间,比传统矿物粉末更加细小。
(2)更高的活性:由于颗粒细小,超细矿粉具有更高的活性,可提高混凝土的性能。
(3)更好的充填性:超细矿粉具有较高的充填性,能够填充混凝土中的空隙,提高混凝土的致密性和耐久性。
(4)良好的胶凝作用:超细矿粉能够与水中的胶凝物质发生化学反应,形成水化产物,增强混凝土的强度和硬度。
二、添加超细矿粉的效果在混凝土中添加超细矿粉可以带来以下几个显著的效果:1. 提高混凝土的强度和耐久性超细矿粉的添加能够形成更多的水化产物,填充混凝土中的空隙,增加混凝土的致密性和硬度。
超细矿粉可以与水中的胶凝物质反应,形成强大的结晶体,提高混凝土的力学性能和耐久性。
2. 减少混凝土的收缩和裂缝在混凝土硬化过程中,水化产物的形成会引起混凝土的收缩。
添加超细矿粉能够填充混凝土的微观缺陷,阻碍混凝土的收缩,并有效减少混凝土的裂缝。
3. 提高混凝土的流动性和可泵性超细矿粉具有良好的充填性和流动性,可以增加混凝土的流动性,降低混凝土的黏稠性。
这不仅有利于混凝土施工的流动性,还可以提高混凝土的可泵性,使施工更加方便和高效。
4. 促进混凝土早期强度发展超细矿粉的添加可以提高混凝土的早期强度,加速混凝土的硬化和凝结反应,缩短混凝土的养护时间。
这对于一些需要早期开展施工的工程项目非常重要。
三、超细矿粉的使用方法1. 超细矿粉的掺量超细矿粉的掺量应根据具体工程的要求和设计要求进行调整,一般掺量为10-30%。
高活性超细矿物掺合料及其在水泥、混凝土中的应用在高强水泥及及高强度等级、高性能混凝土制备过程中,采用比表面积600-800m2/kg,甚至1000m2/kg以上(中位粒径<5um)的超细天然火山灰质或人工火山灰质高活性微粉,能够起到类似于硅灰的作用,可显著提高水泥强度、降低水化热;能够有效减少混凝土开裂、防止碱—骨料反应(AAR)、使其微观结构更致密,从而提高耐久性及寿命。
粉煤灰属于人工火山灰质(硅铝质)材料,其基本物理、化学特性如下:1.粉煤灰的外观特性、化学成分、矿物组成及其机械力化学活化(磨细)1.1外观特性1.1.1粉煤灰外观类似水泥,颜色在乳白色到灰黑色之间变化。
1.1.2粉煤灰的颜色是一项重要的质量指标,可以反映含碳量的多少和差异。
1.1.3在一定程度上也可以反映粉煤灰的细度,颜色越深,粉煤灰粒度越细,含碳量越高。
1.1.4粉煤灰有低钙粉煤灰和高钙粉煤灰之分。
通常高钙粉煤灰(CaO>10%)的颜色偏黄,低钙粉煤灰(CaO<10%)的颜色偏灰。
1.1.5粉煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织,比表面积较大,具有较高的吸附活性,颗粒的粒径范围为0.5~300μm。
并且珠壁具有多孔结构,孔隙率高达50%—80%,有很强的吸水性。
1.2、化学成分粉煤灰物理化学性质波动比较大,主要由煤质的不同、锅炉技术参数不同、技术管理水平不同等因素所致。
由于煤产地与煤质及燃烧工艺不同,粉煤灰的主要化学成分大致范围为:SiO2:33%—63%;Al2O3:16%—40%;Fe2O3:1.5%—6%;CaO:2%—18%;MgO:1.5%—4%;Na2O:0.5%—2.5%;K2O:0.3%—2%;TiO2:0.3%—1.6%及微量残炭等。
1.3、微观性能粉煤灰的显微结构主要是其颗粒形状、内部结构及物相种类等特性。
1.3.1 漂珠漂珠一般呈乳白色,密度小于1g/cm3,粒径15μm—180μm,以玻璃相为主,空心球,漂于水面,玻璃相内有残存气体包裹。
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。
超细矿物掺合料在混凝土中应用的研究维普资讯 ////0>.天津城市建设学院学报第卷第期年月 . ..材料科学与工程窜窜窜窜窜超细矿物掺合料在混凝土中应用的研究胡景山 ,谢恩杰 ,王宪钦 ,林伦 ,雅菁.天津市建筑材料集团控股有限公司,天津 ; .天津市第三建筑工程公司,天津; .天津城市建设学院,天津摘要:进行了超细矿物掺合料应用于混凝土中的生产性试验研究和实际工程应用效果.结果表明,在混凝土中使用超细矿物掺合料%~ %,混凝土强度不降低,若掺量合适,还可提高混凝土强度约%,且具有改善混凝土流变性、提高抗渗性等作用.关键词:超细矿物掺合料;和易性;抗压强度;抗渗性中图分类号: . 文献标识码: 文章编号:混凝土是当今最大宗的建筑工程材料.混凝土的的基础上,进一步开展生产性试验研究和工程应用实性能包括两方面的内涵:首先是新拌混凝土的施工性践就显得尤为重要.能;其次是硬化混凝土的使用性能.随着混凝土结构物向大型化、高层化方向发展,现代施工更趋于机械化.实验过程为满足施工要求,高性能混凝土应具有较高的流动性,同时应具备优异的耐久性,这种混凝土是高耐久性的对于矿物掺合料在混凝土中的作用我国进行过较混凝土 .高性能混凝土代表着混凝土发展的方向,多的研究,普通认为矿渣类掺合料具有提高混凝土流国家和天津市都将其作为建筑领域重点发展和推广应动性、抑制碱一骨料反应、提高抗渗性等作用.在本研用的新技术之一.究中,使用天津建筑材料研究所生产的比表面积为我国在建筑工业实现可持续发展的战略中,倡导/ 的超细矿物掺合料,根据其特点和价格,拟使用以工业废渣作为基本原料的绿色环保型建筑材在以上的强度等级中应用.一方面替代水泥,降料.应用以增钙液态渣复合其他工业废渣为原料生产低成本;另一方面改善高强混凝土的工作性能.的矿物超细粉,不仅可明显改善混凝土的工作性能、提. 原材料高混凝土的力学性能和耐久性,更有节约水泥、节省资超细矿物掺合料为天津市建筑材料科学研究所生源、降低混凝土成本、降低建筑工程造价的功效 .天津市建筑集团控股有限公司组织集团内的科研产,由增钙液态渣和粒化高炉矿渣复合后粉磨而成,其力量,并会同天津市第三建筑工程有限公司、天津城市化学组成见表 ,质量系数为. .建设学院等单位,投入了大量的人力、物力和财力,在表超细矿物掺合料的化学组成 %研制应用于高性能混凝土中的具有环保节能特点的新,, , 碱含量型超细矿物掺合料方面,开展了大量的研究工作,并于. .. .. . . . . 年建立了超细矿物掺合料生产线,所用原料是增钙液态渣和粒化高炉矿渣.前者由电厂立式旋风炉液水泥选用振兴水泥厂和骆驼牌普通硅酸态排渣产出;后者俗称水渣或矿渣,是高炉渣以熔融状盐水泥.砂为河北迁安河砂,性能见表 .石料选用天态流出时经高压水喷头在炉前水淬而成.经过一年多津蓟县连续粒级的石灰石碎石,堆积密度为的工业化生产实验研究,该生产线已实现高质量稳定 / 。
混凝土中超细粉料的应用效果研究一、前言混凝土是建筑工程中常用的材料之一,其主要成分是水泥、砂、碎石等。
在建筑工程中,混凝土的强度和耐久性是非常关键的因素。
超细粉料是一种新型的材料,其粒径小于10微米,具有优异的物理、化学性质,被广泛应用于混凝土材料中。
本文旨在探讨超细粉料在混凝土中的应用效果及其影响因素。
二、超细粉料的性质及特点1. 粒径小:超细粉料的粒径小于10微米,比一般的水泥颗粒小数倍,可以填充水泥颗粒之间的空隙,提高混凝土的密实度。
2. 反应性强:超细粉料的比表面积大,可以与水泥中的水化产物反应,形成更多的水化产物,提高混凝土的强度和耐久性。
3. 化学成分稳定:超细粉料的化学成分稳定,不会对混凝土产生负面影响。
三、超细粉料在混凝土中的应用效果1. 提高混凝土的强度:超细粉料可以填充水泥颗粒之间的空隙,提高混凝土的密实度,同时与水泥中的水化产物反应,形成更多的水化产物,提高混凝土的强度。
2. 提高混凝土的耐久性:超细粉料可以促进混凝土中的水化反应,提高混凝土的耐久性,减少混凝土的老化速度。
3. 改善混凝土的工作性能:超细粉料可以改善混凝土的流动性和可泵性,提高混凝土的工作性能。
四、超细粉料在混凝土中的影响因素及应对措施1. 超细粉料掺量:适当的超细粉料掺量可以提高混凝土的强度和耐久性,但过高的掺量会导致混凝土的可泵性降低,应根据具体情况选择合适的掺量。
2. 水灰比:水灰比是混凝土中水和水泥的质量比,过高的水灰比会导致混凝土的强度下降,应根据超细粉料掺量适当调整水灰比。
3. 骨料种类和粒径:不同种类和粒径的骨料对混凝土的影响是不同的,应根据具体情况选择合适的骨料。
4. 其他掺合料:混凝土中的其他掺合料也会对超细粉料的应用效果产生影响,应根据具体情况选择合适的掺合料。
五、应用案例1. 某大型商业综合体的混凝土工程中,超细粉料掺量为10%。
经过实验室测试,混凝土的强度和耐久性均得到了显著提高。
2. 某高速公路桥梁工程中,超细粉料掺量为8%。
浅谈高性能矿物超细粉在混凝土工程中的应用摘要:本文结合工程实例,简述如何利用高性能矿物超细粉优化混凝土配合比,并论述了施工中如何控制高性能混凝土质量。
关键字:高性能矿物超细粉;混凝土;应用随着建筑科学技术的不断提高,高性能混凝土被广泛应用于铁路、公路、民用建筑等领域,在铁路特大桥混凝土施工中,掺用了DBF高性能矿物超细粉,取得了良好的技术效果,解决了低标号混凝土施工中外观质量较难控制的难题,下面就DBF高性能矿物超细粉在特大桥的应用情况作一总结:1、DBF高性能矿物超细粉主要技术指标:DBF高性能矿物超细粉(以下简称DBF)是一种由多种矿物材料复合而成的超细材料,它在混凝土中具有增密、增强和提高耐久性的作用。
1.1 主要技术指标:比表面积:大于600m2/kg,需水量比:小于95%,28天胶凝抗压强度比:大于110%。
1.2 掺入混凝土中的技术性能凝结时间比未掺者延长5小时左右,混凝土28天强度为不掺的120%以上,掺DBF后水化热低,3天、7天水化热比未掺者降低20%~30%。
2、工程概况本特大桥是全线最长的桥梁。
工程特点:墩台身设计为C15混凝土,混凝土外观质量较难控制,极易出现蜂窝、麻面等常见缺陷,混凝土外观质量控制成为施工难点。
墩身属大体积混凝土施工,由于大量水化热积聚在混凝土内部不易散失,造成混凝土内外或不同部位温差,导致混凝土内部应力变化,一旦温差应力超过相当龄期混凝土的强度易产生裂缝。
为此,我们决定从模板设计、加工、拼装,原材料的选用,混凝土的搅拌、运输、灌注、养护等环节,特别是通过掺入DBF矿物超细粉优化混凝土配合比来保证混凝土的质量。
3、高性能混凝土的配制3.1 材料方面大体积混凝土施工,需降低水化热,减少混凝土凝固过程中的干缩性,必须尽可能地减少单方混凝土中的水泥用量,充分利用混凝土的后期强度,严格控制各种材料质量,按预先试验合格的各种材料技术指标验收材料,不合格材料严禁在工程上使用。
混凝土中添加超细粉末的效果研究一、前言混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的重要建筑材料,其主要成分是水泥、砂、石子和水等。
然而,普通混凝土在使用过程中存在一些问题,如强度低、耐久性差、开裂等。
因此,为了提高混凝土的性能,研究人员开始探索添加各种掺合料的方法。
其中,超细粉末作为一种新型掺合料,已经引起人们的广泛关注。
二、超细粉末的定义和特点超细粉末是指粒径小于10微米的粉末,其主要特点是比表面积大、反应活性高、强度高、耐久性好等。
超细粉末可以分为两类:一类是普通掺合料的细化版,如细矿粉、细石灰石粉等;另一类是新型掺合料,如硅灰、硅酸盐微粉、硅酸铝微粉等。
这些超细粉末能够填充混凝土中的微孔,增加混凝土的致密性和强度,提高混凝土的耐久性。
三、超细粉末在混凝土中的作用机理1.填充作用超细粉末的小粒径和高比表面积使其能够填充混凝土中的细小空隙,增加混凝土的致密性和强度。
2.反应作用超细粉末中的活性物质可以与水泥中的水化产物反应,形成新的水化产物,进一步增加混凝土的强度和耐久性。
3.催化作用超细粉末中的微量元素可以作为催化剂,加速水泥的水化反应,提高混凝土的强度和耐久性。
4.缓释作用超细粉末中的缓释剂可以减缓混凝土中的水化反应速度,使混凝土的强度发展更加均匀,降低开裂的风险。
四、超细粉末对混凝土性能的影响1.强度研究表明,在混凝土中添加适量的超细粉末,可以显著提高混凝土的强度。
这是由于超细粉末填充了混凝土中的微孔,增加了混凝土的致密性和强度。
2.耐久性超细粉末中的活性物质可以与水泥中的水化产物反应,形成新的水化产物,进一步增加混凝土的耐久性。
此外,超细粉末中的微量元素和缓释剂也可以提高混凝土的耐久性。
3.开裂混凝土中的开裂问题是一个普遍存在的问题。
研究表明,在混凝土中添加适量的超细粉末,可以减少混凝土的开裂风险。
这是由于超细粉末中的缓释剂可以减缓混凝土中的水化反应速度,使混凝土的强度发展更加均匀,降低开裂的风险。
高强度混凝土中超细矿物掺合料的影响研究一、研究背景高强度混凝土作为一种重要的建筑材料,由于其高强度、高耐久、高耐久性等特点,被广泛应用于大型桥梁、高层建筑、核电站等工程领域。
超细矿物掺合料因具有更小的颗粒大小、更高的反应性和更好的充填能力等特点,在高强度混凝土中的应用也越来越受到关注。
因此,研究超细矿物掺合料对高强度混凝土力学性能的影响,具有重要的理论和实际意义。
二、研究现状目前,国内外已经有很多关于超细矿物掺合料在高强度混凝土中的应用研究。
例如,2006年,俄罗斯学者Korshunov等通过试验研究发现,添加适量的超细粉煤灰可以显著提高高强度混凝土的抗压强度、弹性模量和抗弯强度等力学性能。
2017年,印度学者V.K. Singh等通过试验研究发现,适量添加超细石英粉对高强度混凝土的力学性能也有明显的改善效果。
三、超细矿物掺合料的种类及特点超细矿物掺合料主要包括超细粉煤灰、超细石英粉、超细硅灰、超细钛白粉等。
这些掺合料的颗粒大小一般在1~10微米之间,比水泥颗粒小得多。
超细矿物掺合料的主要特点包括:(1)较高的反应性,可以与水泥中的钙饱和度低的C-S-H凝胶反应,形成更多的凝胶相,从而增加混凝土的强度和耐久性;(2)较好的充填能力,可以填充水泥颗粒之间的空隙,从而提高混凝土的密实度和强度;(3)较好的流动性,可以改善混凝土的流动性和可泵性。
四、超细矿物掺合料对高强度混凝土力学性能的影响1. 抗压强度超细矿物掺合料的添加可以显著提高高强度混凝土的抗压强度。
这主要是由于超细矿物掺合料的高反应性和充填能力,可以填充混凝土中的微孔和空隙,形成更多的凝胶相,从而增加混凝土的密实度和强度。
此外,超细矿物掺合料的添加还可以改善混凝土的细观结构,减少水泥熟料的含量,从而降低混凝土的孔隙率,提高混凝土的强度。
2. 抗拉强度超细矿物掺合料的添加可以显著提高高强度混凝土的抗拉强度。
这是由于超细矿物掺合料的高反应性和充填能力,可以填充混凝土中的微孔和空隙,形成更多的凝胶相,从而提高混凝土的抗拉强度。