大混合材掺量超高强混凝土配制技术研究

来源 :中国矿业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cau_hechun1
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超高强高性能混凝土自问世以来,凭借优异的力学性能、工作性能和耐久性能,在世界各地得到了广泛的重视和研究。但传统的超高强混凝土水泥用量较大,往往使用价格昂贵的原材料,且制备和施工工艺复杂,这都影响了其在工程上的推广应用。本文运用常规混凝土制备工艺,采用矿物掺合料(硅灰,矿粉,镍铁粉,粉煤灰等)复掺,配以形貌状态良好的粗细骨料,配制出了大混合材掺量(等量取代水泥50%以上)、高强度(120MPa以上)、高工作性(坍落度200mm以上)、低成本的超高强混凝土。通过复掺矿物掺合料的净浆和胶砂试验,研究了各因素下超高强胶凝材料的抗压强度和流动性能,并对相关机理进行了分析;在此基础上,研究了普通细集料混凝土和镍铁合金渣混凝土的抗压强度影响因素,对比了两者的工作性能,最后分析了超高强混凝土配制成功的原因。研究结果表明,大混合材复配的胶凝材料后期强度能超过纯水泥强度,可进行超高强混凝土的配制;镍铁合金渣混凝土比普通细集料混凝土具有流动性优势,在低水胶比下能密实成型,达到更高的强度。通过测定化学结合水量分析了超高强混凝土胶凝材料的水化程度,采用XRD衍射分析法和SEM扫描电镜法对超高强混凝土的微观性能进行了研究。研究结果表明,在低水胶比下,大掺量矿物掺合料胶凝材料的水化程度不高。硅灰和矿粉早期活性较高,促进水化能力较强,粉煤灰后期有较大的促进水化作用,而镍铁粉活性则一直较弱,无明显的促进水化作用;镍铁合金渣主要矿物组成为辉石和铁镁橄榄石,不具备水化活性。镍铁合金渣超高强混凝土的骨料与浆体之间连接紧密,过渡区无明显的Ca(OH)2晶体,而是被C-S-H凝胶包裹,界面特性与普通混凝土相比有极大的改善。
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