粉煤灰和矿粉在混凝土中的应用

本文介绍不同掺量粉煤灰和固定掺量矿粉对混凝土性能的影响,在实际工程中应用粉煤灰和矿粉复合使用充分发挥二者的＂优势互补效应＂,使混凝土性能得到进一步改善。通过大量的试验研究优选配合比,并寻找出最佳掺量的配合比提供服务与工程应用。     

用神经网络预测矿渣与粉煤灰混凝土的强度

利用目前神经网络中使用最多的BP网络的模型来预测矿渣粉煤灰混凝土的3天、28天的抗压强度。结果表明，由于神经网络具有很强的非线性表现能力，计算精度高，预测能力强．将神经网络方法应用于矿渣、粉煤灰混凝土的强度预测中，可为工程人员提供很大的方便，以指导生产，适应时代发展的要求。     

粉煤灰混凝土强度的优化设计

综合利用主成分降维技术、人工神经网络技术和遗传算法技术，在粉煤灰高强混凝土的强度和三个影响因素之间建立神经网络模型，然后应用遗传算法搜索最高抗压强度和相应配方。结果表明，优化算法在分析合理选择的样本数据，总结其中的数值规律，进而对材料进行优化设计方面，具有重要的应用价值。     

碱激发粉煤灰和矿粉改性疏浚淤泥力学特性及显微结构研究

采用水玻璃作为碱激发剂激发粉煤灰和矿粉的活性来固化疏浚淤泥,对固化淤泥进行无侧限抗压强度试验、扫描电镜(SEM)以及X射线衍射(XRD)测试,研究了固化材料配比、龄期、水玻璃掺量及水玻璃模数对固化疏浚淤泥强度的影响,确定了各组分之间的最佳配比,观测了固化淤泥的物相组成及显微结构特征.力学试验结果表明:水玻璃掺量7%、模数1.0~1.5时对粉煤灰和矿粉的激发效果最优,相比于粉煤灰,水玻璃对矿粉的激发效果更佳;水玻璃模数相同的情况下,矿粉掺量越大强度越高;各组分最优配比(疏浚淤泥、矿粉、水玻璃质量比为60∶40∶7)时,28d无侧限抗压强度可达到12 140kPa.SEM和XRD试验结果显示:在水玻璃的激发下,固化淤泥水化生成长石类和沸石类等晶相,这些晶相连接紧密,形成致密的微观结构,这是固化后疏浚淤泥强度的最重要来源.     

基于神经网络的粉煤灰纤维混凝土强度预测

粉煤灰纤维混凝土作为一种新型的水工材料拥有强度高、发热低等优点，已越来越多的被应用和研究。但由于影响因素较多，因此一般的试验手段很难更加深入的进行研究。本文应用神经网络的方法，探讨在少量试验数据的基础上预测粉煤灰纤维混凝土强度。     

粉煤灰-矿粉-水泥三元胶凝材料对混凝土抗压强度的影响

为研究粉煤灰-矿粉-水泥三元胶凝材料对混凝土抗压强度的影响,测试混凝土标准养护3、7、14、28和56 d龄期的抗压强度,分析凝土抗压强度与胶凝材料各组分的关系。实验结果表明,混凝土抗压强度与粉煤灰-矿粉-水泥三元体系组分的掺量比例有密切关系。粉煤灰和矿粉双掺时,由于粒径不同会相互填充,从而产生超叠加效应,使掺加粉煤灰和矿粉的混凝土抗压强度得到明显改善。水泥、矿粉、水泥及粉煤灰的组合、粉煤灰和矿粉的组合对混凝土的抗压强度有增强作用,其中粉煤灰和矿粉的协同效应对混凝土抗压强度增强最为明显。随着龄期增加,粉煤灰和矿粉的协同效应对混凝土抗压强度的增强作用逐渐减弱,与28 d抗压强度相比,其对56 d抗压强度贡献降低了55.9%;粉煤灰及水泥-粉煤灰-矿粉的三元组合对混凝土抗压强度的影响逐渐降低,与28 d抗压强度相比,粉煤灰及水泥-粉煤灰-矿粉的三元组合对56 d抗压强度的降低效应分别减少了40.9%和67.3%。     

粉煤灰固化超盐渍土的抗剪强度及耐久性

利用宁夏平罗县姚伏的超盐渍土,分别掺入5%、10%、15%、20%、25%、30%的粉煤灰进行固化改良,通过三轴试验,研究7d和28d龄期压实系数为90%、93%、96%固化盐渍土的抗剪强度;定性观察分析365d龄期的固化超盐渍土的耐久性.结果表明:当粉煤灰掺量在0~10%时,黏聚力增加显著;当粉煤灰掺量在10%~30%时,黏聚力增加缓慢.当粉煤灰掺量在0~15%时,摩擦角增加缓慢;当粉煤灰掺量在15%~30%时,摩擦角增加显著.7d与28d龄期固化超盐渍土相比较:当粉煤灰掺量在15%以内时,随着龄期的增加黏聚力和摩擦角有小幅波动变化;当粉煤灰掺量在15%以上时,随着龄期的增加黏聚力有增加的趋势,而摩擦角有降低的趋势.建议利用粉煤灰固化超盐渍土时,最佳掺量控制在10%~15%.365d龄期的各组固化盐渍土均处于松散状态,因此,利用粉煤灰固化超盐渍土需进一步研究改善其耐久性.     

掺粉煤灰混凝土强度劣化试验研究

为研究掺粉煤灰混凝土的抗压强度劣化规律,以碎石、水泥、粉煤灰、中砂与自来水为原材料,制备掺粉煤灰混凝土试件。在碳化与干湿循环等环境作用下,利用万能压力试验机,展开试件强度劣化试验。试验结果表明：粉煤灰掺量未超过30%(包含30%)时,试件抗压强度未出现劣化现象;粉煤灰掺量超过30%时,粉煤灰掺量越多,试件抗压强度劣化程度越大。龄期延长,各试件抗压强度均有所提升;增加粉煤灰掺量,会提升试件劈拉强度的劣化程度;延长龄期,会减缓试件劈拉强度的劣化速度。增加水胶比含量,导致试件劈拉、抗压强度劣化程度提升;碳化作用下,试件抗压及劈拉强度有所提升,碳化时间为13 d时,试件抗压及劈拉强度达到峰值;干湿循环作用下,试件的抗压及劈拉强度均会出现劣化情况,粉煤灰掺量为30%时,试件的抗压及劈拉强度均值相对较高。     

大掺量粉煤灰混凝土强度的LS-SVM预测

为解决当前大掺量粉煤灰混凝土(HVFAC)强度与配合比各因素之间的非线性问题,提出一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的大掺量粉煤灰混凝土强度预测方法,通过该方法建立了以粉煤灰掺量、水胶比、用水量和砂率等因素为输入变量,28 d抗压强度为输出变量的大掺量粉煤灰混凝土强度预测机,对实验中不同配合比情况下大掺量粉煤灰混凝土样本的强度进行了预测.结果表明:该方法避免了人工神经网络在对大掺量粉煤灰混凝土强度预测时所表现出来的过学习、泛化能力弱等缺点,较好地解决小样本学习问题,算法简单、预测精度高、抗干扰能力强.     

孔级配对高温下泡沫混凝土强度的影响

文章基于40、60、70 g/L 3种泡沫密度制备3种孔级配(孔径分布)的泡沫混凝土,通过测量其高温煅烧后的强度和强度残余率,研究孔级配对高温下泡沫混凝土强度的影响规律;采用显微镜图像处理技术,探究泡沫密度对泡沫混凝土孔级配的影响规律及其与泡沫混凝土强度之间的关系。结果表明：在105～800℃温度条件下,基于40 g/L泡沫密度所制备的泡沫混凝土残余抗压强度和残余抗折强度最大;平均孔径越大,泡沫混凝土的抗折强度越大;孔径小于200μm的孔径占比越小,孔径在400～600μm之间的孔径占比越大,泡沫混凝土的残余抗压强度越大;孔径在200～400μm之间的孔径占比越大,泡沫混凝土的残余抗折强度越大。     

超细磨粉煤灰配制超高强混凝土的研究

利用超微气流粉碎机制得了平均粒径为１～５μｍ的微米级粉煤灰，将其作为掺合料配制出具有较高流动性（坍落度２０ｃｍ左右）的超高强混凝土；分析了超细磨超高强混凝土的强度发展规律，探讨了超细磨粉煤灰在混凝土中的增强机理     

高温作用对黏土抗剪性能影响及其机理分析

为了研究高温作用对黏土抗剪性能的影响,采用高温炉对土体加热至105℃、200℃、300℃、400℃、500℃和600℃,待冷却后重塑制样,通过三轴剪切试验、成分分析测试、粒度分布测试和扫描电镜观察等手段获得抗剪性能指标及其影响机理.研究表明:105℃与200℃处理土体抗剪性能指标基本不变.200℃后处理的黏土重塑样初始...     

粉煤灰混凝土施工期浇筑层的温度计算比较

在混凝土坝分段浇筑中,为了降低混凝土浇筑层温度和控制裂缝产生,在实际施工中,掺入一定量的粉煤灰,并运用编程计算出不掺粉煤灰A0与掺45%粉煤灰A45粉混凝土施工期浇筑层的温度,通过分析,结果证明不但能节约水泥,而且能够达到降低温度和控制裂缝产生的目的。     

低掺量水泥固化高含水率黏土强度特性研究

为了研究低掺量水泥固化高含水率海泥(HW-LC-clay)的强度特性,通过室内试验测试了不同含水率和不同水泥剂量条件下HW-LC-clay的无侧限抗压强度,然后采用归一化分析方法,分别揭示了含水率和水泥剂量对HW-LC-clay强度指标的影响规律.研究结果表明:含水率和水泥剂量对HW-LC-clay强度的影响是相互独立的.在此基础上,建立了HW-LC-clay强度预测经验公式,并采用文献数据验证了该经验公式的合理性.     

煤灰的环境效应研究

分别采用HCl、CaCl2、DTPA和EDTA四种浸提剂提取粉煤灰中Cr、Hg、Pd、Cd、As五种重金属污染元素,探讨温度、灰土比例及颗粒大小对浸提情况的影响,并通过正交实验方法,优化实验条件,并分析了4个产地粉煤灰中重金属浸提量。实验结果表明:浸提剂种类对重金属元素的浸提量影响最大,粉煤灰粒径影响最小;随着温度的升高,粉煤灰中重金属浸提量增加;粉煤灰以30%的比例与土壤混合时,重金属浸提量较大。当在最大浸提条件下,即40℃时,粉煤灰粒径在100~200目,以30%的比例与土壤混合,用DTPA浸提剂进行浸提,重金属(Cd不显著)浸提量超过100%土壤和100%粉煤灰,且浸出趋势与粉煤灰粉产地、种类关系不大。     

垃圾焚烧飞灰中重金属高温挥发工艺特性研究

试验采用温州某城市生活垃圾焚烧厂飞灰为原料,对飞灰中重金属挥发工艺的特性进行了高温热处理研究,主要探讨了温度、时间、载气等工艺参数对重金属的挥发效果的影响,并优化了工艺参数.试验运行结果表明,温度和时间是影响重金属挥发的最主要参数,在以空气为载气(进气流量600mL/min)的条件下,其最优参数分别为1 000～1 050 ℃和120 min,此时重金属Cd和Cu挥发率分别为89.7%和77.9%,Zn仅为53.2%,而Pb高达99.7%;载气气氛对重金属挥发率的贡献率较小;除Pb外,各重金属挥发率均随着飞灰样品厚度的增加而呈显著下降趋势.     

水胶比对粉煤灰混凝土绝热温升影响研究

粉煤灰置换部分水泥能降低新拌混凝土中的绝热温升,而水胶比亦显著影响着绝热温升值,但目前的经验公式均无考虑水胶比的影响。为探讨并量化水胶比影响,设计混凝土绝热温升测量装置,通过热补偿法实验测量了21组配比的粉煤灰混凝土的绝热温升。结果揭示了混凝土绝热温升、单位胶凝材料平均绝热温升分别在0.3、0.4左右达到峰值。在高水胶比下,掺入粉煤灰降低绝热温升的效果较显著。通过调低水胶比补偿掺入粉煤灰带来的强度损失,能在同样强度下实现绝热温升的降低。最后通过实验结果回归分析,推导出精度满足工程应用需要的粉煤灰混凝土绝热温升经验公式。     

用矿物掺和料配制高性能混凝土的研究

目的配制高性能混凝土。方法利用矿物掺和料来实现配制高性能混凝土之目的。结果从高性能混凝土的特性出发,选用20%粉煤灰、30%矿渣微粉进行单独等量取代水泥。通过对各组试样的工作性能、力学性能以及耐久性能的比较,研究对高性能混凝土的影响,并对其作用特点进行初步分析。结果表明:采用定量粉煤灰、矿渣微粉及少量减水剂可配制28d强度大于73~90MPa,坍落度大于225mm的C60和C80高性能混凝土。结论粉煤灰和矿渣微粉可以用于配制高性能混凝土。     

大掺量粉煤灰HPC高温下抗爆裂性及改善措施

针对工程中高性能混凝土(HPC)易爆裂问题,对100 mm×100 mm×100 mm和100 mm×100 mm×300 mm不同尺寸的HPC试件在20～650℃范围内进行抗爆裂性能对比研究.以普通混凝土为基准混凝土,考虑粉煤灰掺量和纤维、硅灰掺加对抗爆裂的影响,粉煤灰掺量分别为30%,40%和50%,胶凝材料中分别考虑不掺、单掺和复合掺加聚丙烯纤维和硅灰.试验结果表明,掺加聚丙烯纤维能够有效防止大掺量粉煤灰混凝土爆裂问题,但加入硅灰对其抗爆性能影响不大.借助SEM微观测试技术分析高温前后试件内部微观形貌结构,从本质上揭示高掺量粉煤灰混凝土易爆裂以及聚丙烯纤维改善大掺量粉煤灰HPC抗爆裂性能的机理.     

大掺量粉煤灰高性能混凝土试验研究

针对大掺量粉煤灰混凝土存在的早期强度低、抗冻、抗碳化耐久性不足等问题,通过试验研究,结果表明:大掺量粉煤灰高性能混凝土①宜既掺优质粉煤灰又掺引气型高效减水剂,混凝土为中等标号时可选用32.5等级普通硅酸盐水泥;②为确保达到一定的早期强度和耐久性,普通硅酸盐水泥外加粉煤灰不宜大于胶凝材料总量的50%;③含气量宜为3%-5%,其抗冻标号可达到D100以上,同时掺入激发剂、元明粉和生石灰粉后,强度损失和质量损失有所减小,可进一步改善其抗冻性和耐久性;④可添加1.0%-1.5%碱性激发剂元明粉以提高其早期强度和抗碳化性能;⑤若既掺元明粉又掺生石灰粉作碱性激发剂,则可弥补元明粉对后期强度的不利影响,但生石灰粉的掺量不宜超过5%,掺量太大可能会导致膨胀开裂.以上结果为大掺量粉煤灰高性能混凝土的设计提供了有效途径.