强侵蚀环境掺粉煤灰高性能混凝土的应用研究.docx

报告编号：20126220275国家一级科技查新咨询单位科 技 查 新 报 告项目名称：强侵蚀环境掺粉煤灰高性能混凝土的应用研究委托单位：金川集团工程建设有限公司委 托 人：高静委托日期：2012年 5月 7日 甘肃省科学技术情报研究所查新机构： 甘肃省科技查新检索咨询中心查新完成日期：2012年 5月 14日中 华 人 民 共 和 国 科 学 技 术 部二年制查新项目名称中文：强侵蚀环境掺粉煤灰高性能混凝土的应用研究英文： 查新机构名 称甘肃省科学技术情报研究所通讯地址甘肃省兰州市平凉路531号邮政编码730000负责人张 缨电 话传 真联系人杨金凤电 话电子信箱及网址Email:一、 查新目的成果鉴定二、 项目的科学技术要点金昌地区地形复杂，境内地域性气候差异明显，地形复杂，境内地域性气候差异明显。强腐蚀离子与恶劣的环境条件导致当地混凝土的损伤速度明显高于内地。因此，对于不同掺量的粉煤灰，对于该地区混凝土施工及其混凝土耐久性的影响规律具有特别重大的意义。金川公司动力热电厂年产粉煤灰量达25万吨，公司每年为堆放粉煤灰不但浪费大量的人力、物力，同时对环境产生污染。粉煤灰长期闲置有诸多不利因素，因此应对粉煤灰进行有效、及时的治理。由于目前混凝土的生产量巨大，如果能合理地利用粉煤灰，那么由此能消耗大量的粉煤灰，这对于保证能源工业的可持续发展具有非常重要作用。 原材料：选用金昌水泥（集团）有限责任公司生产的金泥牌42.5普通硅酸盐水泥。粗骨料为金昌地区石子，骨料的压碎指标为14，经过15次冻融循环试验其总质量损失小于5%。细骨料为金昌地区的细砂，细度模数为2.67，水为自来水，润为化建生产的高效减水剂。基准混凝土为C25、C30、C35、C40等级设计，不同掺量粉煤灰的配合比混凝土，通过超量取代法配合比设计, 用等量取代法配合比设计方法进行修正。 粉煤灰高性能混凝土的抗压强度：选用高效减水剂，其掺量均为2%。混凝土的配合比与施工现场的相同，养护的龄期分别为7d、14d、28d。试验环境在标养标准温度、标准湿度下。试验结束后，测定混凝土在不同养护龄期的强度，使试验结果与实际工程结果紧密联系。将试验结果与混凝土验收规范（GB50204-2011）对比。看是否满足规范要求，并根据试验结果，选择出较适宜冬季施工的配合比，抗冻剂，养护龄期和养护温度。将成型好的混凝土强度试件在标准养护条件下养护，分别测定混凝土在7d、14d、28d和60d的抗压强度。 主要研究重点：通过多元线性回归分析，取得粉煤灰高性能混凝土强度与相关因素（水胶比、粉煤灰减水率和砂率）之间的线性关系，由此得出粉煤灰高性能混凝土的回归方程。假设粉煤灰高性能混凝土抗压强度与水胶比、粉煤灰掺量、砂率存在多元线性关系，又由于粉煤灰掺量与粉煤灰减水率呈一一对应的线性关系，亦可假设粉煤灰高性能混凝土抗压强度与水胶比、减水率、砂率存在多元线性关系。三、 查新要点与查新要求1、通过对比不同配合比下的抗压强度比，得出混凝土早期强度随着粉煤灰掺量的变化规律。2、通过多元线性回归分析，得出粉煤灰高性能混凝土强度与相关因素（水胶比、粉煤灰减水率和砂率）之间的线性关系。3、将掺加粉煤灰以后的混凝土性能与原混凝土进行对比，得出前者优于后者的诸多特性。要求对以上查新点进行国内新颖性查新。四、文献检索范围及检索策略计算机检索：1.中文科技期刊数据库 1989-至今2.中国期刊全文数据库 1994-至今3.中国学位论文数据库 1990-至今4. 中国学术会议论文数据库 1987-至今5. 中国科学技术成果数据库 1987-至今6. 中国专利文摘数据库 1985-至今7. 中国标准文献数据库 1985-至今8. 万方科技信息子系统 1985-至今9. 国家科技图书文献中心 1985-至今10. 中国知识资源总库CNKI 系列数据库 -至今11. 中国国防科技信息中心文献服务系统 -至今12. Internet 网络信息资源 -至今检索词：#1.粉煤灰#2.高性能混凝土 or 高性能砼#3.强度#4.规律 or 影响#5.相关因素 or 水胶比 or 粉煤灰减水率 or 砂率#6.多元线性回归分析 or 线性回归 or 线性关系检索式：1.#1 and #2 and #3 and #42.#1 and #2 and #3 and #5 and #6五、检索结果受用户委托，在上述数据库、网络资源及检索刊物中，采用上述检索策略，对课题“强侵蚀环境掺粉煤灰高性能混凝土的应用研究”进行了科技文献检索，检到主要国内相关文献 17 篇，具体内容如下：1.【题目】粉煤灰高性能砼试验研究【作者】赵青林;魏荣华; 吴科佩【作者单位】武汉理工大学硅酸盐材料工程研究中心,430070; 中国建筑第三工程局,武汉,430070【文献出处】粉煤灰综合利用, 2002年2期【摘要】本文研究了不同水胶比及粉煤灰掺量对高性能砼力学强度的影响, 得出了随W/B增大和粉煤灰掺量增加, 砼强度降低, 对该系列的砼fco,28/fce,28与W/B的关系式: fco,28/fce,28=0.379B/W+0.295粉煤灰高性能砼强度与W/B的关系：各龄期硬化砼的强度值见表3。将表中7 天、28天砼的强度与W/B 作关系曲线，见图1。由图1可见，与普通砼相似，水胶比是影响其强度的主要因素，W/ B 愈大，粉煤灰高性能砼的强度值愈低，如果在实际水量的基础上加上减水剂的减水量作为理论用水量，用理论胶水比B/W 和28 天砼与水泥的抗压强度比值fco.28/fce.28作图，由图可知，他们间存在一定的相关性，其一元线性回归关系式为：Y = 0.379X+ 0.295，其r=0.57。因此，由28 天fco.28/fce.28可初步估计胶水比，以用于该系列砼的实际配合比设计中。粉煤灰高性能砼强度与粉煤灰掺量的关系：从图3 的7 天、28 天强度发展趋势看，随粉煤灰掺量增加砼强度有所降低，且下降趋势随龄期的增长和水胶比的减少而有所减缓。2.【标题】大掺量粉煤灰高性能混凝土研究【作者】李红辉【学校】2008, 北京建筑工程学院, 硕士【摘要】本课题利用高性能混凝土技术路线，研究了大掺量粉煤灰混凝土的新拌性能、力学性能和耐久性。长期以来由于存在观念以及技术上的障碍，对于粉煤灰在混凝土中的掺量及其对混凝土的力学和耐久性的影响一直持比较保守的态度。近期编制的高性能混凝土技术规程中仍然规定粉煤灰在混凝土胶凝材料中的比例不得超过30。随着高性能混凝土技术的推广应用，粉煤灰在混凝土中掺量不断提高，大量成功的工程案例启示我们在低水胶比条件下，大掺量粉煤灰混凝土具有广阔的应用前景。同时大规模进行大掺量粉煤灰混凝土性能、水化、结构的研究，进一步明确不同粉煤灰掺量在不同水胶比下的混凝土性能，分析其相关机理，对于推广大掺量粉煤灰高性能混凝土的应用有意义。本课题通过研究不同粉煤灰掺量、不同水胶比下混凝土的工作性、抗压强度、抗氯离子渗透、抗碳化、抗钢筋锈蚀、抗冻融性能，明确不同粉煤灰掺量混凝土在不同水胶比下的性能，为大掺量粉煤灰混凝土的广泛应用，提供理论支持和数据参考。主要工作有：一、通过正交试验分析水胶比、胶凝材料掺量、粉煤灰掺量、砂率等因素对大掺量粉煤灰高性能混凝土强度的影响，从而确定影响大掺量粉煤灰高性能混凝土强度的主要因素；二、在前面的基础上针对某单一因素确定配合比，进一步研究其对大掺量粉煤灰对高性能混凝土强度及碳化等耐久性性能的影响，找出大掺量粉煤灰混凝土的配制原则和关键技术。试验结果表明在适当条件下，大掺量粉煤灰高性能混凝土可以得到满足工程需要的早期强度，长期强度可以赶上甚至超过普通混凝土；具备必要的抵抗混凝土碳化、钢筋锈蚀及抗氯离子渗透能力；具备良好的抗冻融能力。而这种优良的性能来自高性能混凝土技术低水胶比、低单位体积用水量、粉体材料的密实堆积等正确理念。3.【题目】高性能水泥混凝土配比性能的试验研究【作者】夏为民;方清华;蓝玉伟; 熊昌辉【作者单位】东莞市鸿翔建设工程试验检测有限公司 东莞市523500【文献出处】公路, 2011年9期【摘要】主要研究了两种不同水泥与巴斯夫化学公司和超塑建材有限公司的最新外加剂产品的作用效果；水胶比对混凝土的性能的影响及粉煤灰的掺量对混凝土性能的影响；最后选择部分优化后的试验条件做正交试验后的方差分析表.研究发现水泥J和外加剂K的作用效果明显；在抗压强度大于45 MPa的配合比设计中当选用减水率大于31,28 d抗压强度比大于151的高性能减水剂及二级粉煤灰时粉煤灰的适宜掺量范围为3545,水胶比的适宜范围为0.320.36;水胶比的增加,抗压强度有所下降,并根据试验结果分析发现当水胶比大于0.36时,抗压强度有明显的下降,因此在施工中水胶比应小于0.36.为了研究外加剂和粉煤灰双掺时对混凝土强度的影响,通过正交试验得出水胶比0.281,灰含量0.4,时间60 d为最优工艺条件.随着粉煤灰掺量的增加，混凝土的抗压强度有逐渐降低的趋势。随着混凝土养护龄期的延长，粉煤灰对混凝土强度的贡献越来越大，粉煤灰胶凝效率完全可以k1。掺粉煤灰混凝土在28 d 以后强度发展速率随粉煤灰掺量的增加迅速提高，以7 d 强度为100%，粉煤灰掺量为0% 、30% 、35% 、40% 、45% 、50% 、60% 所对应的60 d 龄期强度增长速率分别为119.7% 、120.9% 、122.4% 、128.6% 、132.4% 、135.7% 、138.6% 。可以看出，粉煤灰在混凝土中用量增加，有利于混凝土后期强度的增长，从而可以改善混凝土结构在后期的体积收缩，提高混凝土结构的密实度和抗渗性能。通过表7和图1可以看出粉煤灰的适宜掺量在45% 以内，因此，实际施工时可以参考施工对抗压强度的要求，从最经济的范围内满足施工要求。绘制了不同水胶比下粉煤灰量对混凝土抗压强度的影响及不同粉煤灰掺量下水胶比对混凝土抗压强度的影响图。4.【题目】粉煤灰掺量对高性能混凝土强度和耐久性的影响【作者】罗季英;冷发光;冯乃谦;邢锋; 李伟文【作者单位】浙江省金华市水电工程处; 清华大学; 深圳大学【文献出处】中国建材科技, 2001年3期【摘要】本文着重研究了粉煤灰掺量对于高性能混凝土强度、氯离子渗透性的影响.水胶比为0.28,粉煤灰掺量在40%以内,可以配制出早期、后期强度均高于不掺粉煤灰、而水泥用量高达600kg/m3的纯硅酸盐水泥混凝土的相应强度,这种配合比的混凝土28d强度在80MPa以上;并且流动性好,可以满足泵送需要;抗渗性好,属于渗透性"很低"的等级;对于高性能混凝土强度而言,有一个较优的粉煤灰掺量,约为20%30%;早期强度对应的粉煤灰较优掺量约为10%左右.从强度试验结果看，除了掺40%粉煤灰的混凝土3d强度显著低于空白混凝土强度外，其余均超过或接近空白混凝土强度；掺粉煤灰混凝土的7d、28d强度全部达到或超过空白混凝土的强度。在早期(3d、7d)，粉煤灰混凝土强度随着掺量的增加而降低，在粉煤灰掺量为10%时，强度最高；在后期(28d)，粉煤灰掺量为20%时，强度最高。粉煤灰掺量达到40%时，在水胶比为028的情况下，仍然能够得到C70左右的高强高性能。从塌落度和扩展度试验结果看，所有配比的混凝土均可以满足泵送需要的流动性和粘聚性。5.【题目】青藏高原严酷环境下粉煤灰掺量对高性能混凝土强度的影响【作者】王黎军;解宏伟; 袁晓伟【作者单位】青海大学水电系,青海,西宁,810016【文献出处】青海大学学报(自然科学版), 2006年3期【摘要】为探讨青藏高原严酷环境下粉煤灰掺量对混凝土强度的影响,在室内模拟青藏高原干冷、干热的环境条件,对C60混凝土的配制与施工中粉煤灰掺量对混凝土强度的影响进行了试验.通过干冷养护、干热养护与标准养护环境的对比试验表明,粉煤灰掺量在25%时为宜,同时在施工时应做好混凝土的养护工作,以确保混凝土的强度.标准条件下，混凝土抗压强度的增长在早期随粉煤灰掺量的增加而降低，但在后期却随粉煤灰掺量的增加而增加。粉煤灰掺量越高混凝土后期抗压强度的增长幅度就越大。6.【题目】粉煤灰掺量对高性能混凝土强度、碱度及抗碳化性能的影响研究【作者】李维安;苏胜; 岳素贞【作者单位】华北科技学院,河北,三河,065201【文献出处】煤炭工程, 2005年2期【摘要】粉煤灰是高性能混凝土的主要掺合料之一,其掺量直接影响到高性能混凝土的强度、碱度和抗碳化性能.在此方面目前研究较少.文章仅就大掺量粉煤灰与高性能混凝土强度、碱度、碳化的关系进行了研究.试验结果表明,随粉煤灰的掺量的增大,混凝土的强度降低、碱度降低,但在50%掺量时混凝土碱度依然为12.32,50%掺量时混凝土碳化深度为0.由表4可以看出如下规律：在30%掺量范围内，混凝土28d压强度不受影响，但3d抗压强度损失略有增大，约降低15%左右，而粉煤灰掺量为40%，f3下降34.4%，f7下降24.4%，f28下降11.35；而掺量达到50%时，f3仅为35.3MPa，下降42.3%，f7下降31%，f28下降21%。由上述结果我们可看出，粉煤灰掺量越大，混凝土早期强度下降越严重，但在40%掺量范围时，f3在40.0MPa以上，f28在75MPa以上，在50%掺量范围内，f3在35.0MPa以上，f28在67.3MPa以上。为了更好的说明掺量与强度关系，将其绘成图2，由图2明显看出，对于3d强度，在30%掺量范围内，强度与掺量曲线是一条平缓的下降曲线，但在40%、50%时，曲线出现陡然下降；7d强度曲线与3d具有相似的图形，只不过在40%、50%掺量时，曲线下降没有3d明显；28d强度曲线在小于30%掺量时较为平缓，强度在小于40%掺量时较为平缓；在曲线中还可以看出，在28天前混凝土强度的拐点在30%掺量，60天强度的拐点在40%掺量。粉煤灰取代率对混凝土碱度的影响见表5所示。7.【题目】粉煤灰掺量对高性能混凝土强度和工作性的影响【作者】毛逢胜【作者单位】金陵科技学院,江苏,南京,210001【文献出处】金陵职业大学学报, 2003年1期【摘要】大量的工程实践表明,粉煤灰是配制高性能混凝土的重要组分之一:增加粉煤灰掺量,能够明显改善混凝土的工作性,也利于配制泵送混凝土;高掺量粉煤灰混凝土的后期强度增长幅度较大.试验结果表明，随着粉煤灰掺量增加，混凝土的表观密度减小；混凝土早期强度随着粉煤灰掺量而变化，当掺量较低(在20%左右)时，对7天强度影响不大，而当掺量较高(>30%)时，早期强度明显降低；而掺粉煤灰混凝土后期强度增长较快，而且在一定范围内随粉煤灰掺量增加而增大。当掺量为40%时，混凝土28天抗压强度为50.0MPa，而90天强度达到68.5MPa，比28天增长了36.7%。8.【题目】不同配合比粉煤灰高性能砼力学性能试验研究【作者】林善红【作者单位】湖南路桥建设集团公司,湖南,长沙,410004【文献出处】公路与汽运, 2009年2期【摘要】研究粉煤灰在高性能砼中不同配合比条件下的活性效应,测定不同粉煤灰用量、水胶比等条件下多组高性能砼的抗压强度、静弹性模量等力学性能;通过试验,分析粉煤灰在高性能砼中的效应,研究粉煤灰及其掺量对砼力学性能的影响.随着粉煤灰掺量的增大，砼强度逐渐降低。但在掺量为50%时，砼60 d抗压强度仍达到40 MPa；掺量为30%时，砼28 d抗压强度可达60 MPa。在粉煤灰掺量一定的条件下，掺加粉煤灰的砼抗压强度随龄期的增加而提高。9.【标题】大掺量粉煤灰高性能混凝土性能研究【作者】丁凌凌【学校】2006, 华中科技大学, 硕士【摘要】当配制粉煤灰混凝土时，粉煤灰取代水泥的量小于20，对混凝土强度(特别是早期强度)影响不大，而对混凝土拌合物流动性的改善以及硬化混凝土耐久性的提高作用明显，但随着粉煤灰掺量增加，则可能会造成混凝土早期强度降低，抗碳化能力变差，不能很好的保护钢筋等负面影响。针对这些问题，对粉煤灰进行活性激发来改善混凝土性能的相关研究已十分必要。本文通过采取对粉煤灰进行活性激发，同时掺入高效减水剂、降低水胶比等技术措施，用常规的搅拌和成型方法，配制得到水胶比为025，粉煤灰掺量达50和60°A的混凝土，3天强度为387MPa和353MPa；28天强度为76.1MPa和74.5MPa；6C天强度为86.7MPa和857MPa，并且拌合物工作性良好的大掺量粉煤灰高性能混凝土。试验结果表明：双掺高效减水剂和粉煤灰的混凝土坍落度要大于单掺高效减水剂混凝土的坍落度，并且坍落度经时损失也少得多，说明粉煤灰对于控制坍落度损失具有良好的积极作用；大掺量粉煤灰混凝土抗碳化性能有所改善，当粉煤灰掺量为500A和60，养护28天，快速碳化28天时碳化深度为7.5mm和8.5mm，按照快速碳化28天相当于自然碳化50年的深度推测，大掺量粉煤灰自然碳化100年时碳化深度只有15mm和19mm，所以在百年内自然碳化可能不会达到钢筋的表面；大掺量粉煤灰混凝土60天之前的收缩相当大，以后收缩趋于变慢，并且收缩值均小于基准混凝土的收缩值，因此，粉煤灰的掺入减少了混凝土的收缩，即大掺量粉煤灰混凝土有较好的体积稳定性。通过采用掺入高效减水剂、降低水胶比、对粉煤灰进行改性处理等技术措施，大掺量粉煤灰混凝土可以获得良好的工作性、较高的强度、较好的抗碳化能力和较小的收缩变形性能，其综合性能达到高性能混凝土的要求。粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响：随着粉煤灰掺量的增加，粉煤灰火山灰反应起主要作用，使混凝土的早期强度降低，而后期强度增高显著。水胶比对大掺量粉煤灰混凝土抗压强度的影响：水胶比对混凝土强度的影响起到了很大的作用。随着水胶比的降低，粉煤灰混凝土的密实度提高，强度得到更大的发展。但同时应考虑到，在混凝土中掺入比水泥颗粒更细小的矿物掺合料后，在填充水减少的同时，由于系统的比表面积不断增大，表层的吸附水数量也会不断增加，会使混凝土的流动性有所降低。也就是说，对于矿物掺合料过分的磨细，在掺量小时，对混凝土的流动性和强度均有所改善和提高，但对于大掺量使用时，会导致混凝土的流动性有所降低，因此要保持一个适当的粒度。10.【题目】粉煤灰掺量对高性能混凝土强度和工作性的影响【作者】陈伟; 宗连喜【作者单位】徐州市建设工程检测中心,221003【文献出处】粉煤灰综合利用, 2003年5期【摘要】根据试验,分析高掺量粉煤灰对混凝土性能的影响, 进而对试验结果进行讨论.试验表明：粉煤灰混凝土具有后期强度增长较快的特点，随粉煤灰掺量增加，后期强度增长值提高，在掺灰量为40%时，粉煤灰混凝土28 天抗压强度达50.1Mpa，56 天抗压强度达68.9Mpa，增长38%。11.【题目】影响道路粉煤灰高性能混凝土力学性能的因素浅析【作者】陈瑜; 周士琼【作者单位】长沙交通学院,湖南,长沙,410076; 长沙铁道学院,湖南,长沙,410075【文献出处】四川建筑科学研究, 2002年2期【摘要】在大量试验的基础上,系统分析了水胶比、粉煤灰掺量、水泥品种及用量、砂率、硅粉以及养护制度等因素对道路粉煤灰HPC力学性能,尤其是抗折强度的影响.试验结果说明,道路粉煤灰HPC具有相当优异的力学性能,加强早期养护,可实现道路工程7 d通车目标.12.【标题】粉煤灰高性能混凝土的试验研究及其性能的非线性方法预测【作者】牛慧【学校】2005, 山东科技大学, 硕士【摘要】混凝土是当今世界上用量最大的人造建筑材料。一方面，随着现代建筑空间和建筑用途的不断扩大，对工程结构提出了更多、更新、更严的要求，对混凝土材料高性能要求更为迫切。另一方面，随着国内火电工业的迅速发展，粉煤灰排放量空前增加，环境污染日趋严重。因而将粉煤灰应用于水泥混凝土中，既是混凝土技术方面的要求，也是环境保护方面的要求和落实国民经济可持续发展战略的要求。本文研究分析了掺粉煤灰等活性矿物掺合料、外加剂对水泥混凝土性能的影响问题，并初步探讨了掺粉煤灰高性能混凝土的强度与水胶比、砂率、净浆骨比之间的关系，建立了相关数学模型，以指导今后的工程实践；同时也对掺粉煤灰等废渣混凝土的胶凝材料原料及结石作了微观结构测试，初步尝析了废渣高性能混凝土机制。试验证明，粉煤灰混凝土的和易性和结构均匀性得到改善，强度与耐久性明显提高，从而赋予混凝土一系列高性能并提高了其绿色度。同时，由于废渣高性能混凝土的原料产地多、质量波动大，影响因素复杂，甚至存在诸多因素的交互作用，目前尚难用传统的统计或回归分析方法加以精确描述，本文引入非线性人工神经网络处理技术，利用已有的混凝土配合比(输入)及实测性能指标(输出)等试验数据来训练网络，建立混凝土输入输出模式非线性映射关系，构造混凝土性能(主要是强度)模型，进一步提升混凝土某些性能的预测精度。对于单掺粉煤灰混凝土，随着粉煤灰掺量的增加，不同粉煤灰掺量混凝土的3d、7d、28d早期强度有所下降，而且均小于基准混凝土同龄期强度。同一掺量的粉煤灰混凝土随着龄期的增加，强度增长速度均比基准混凝土快，且后期强度增长较快。同时随着粉煤灰对水泥取代率的增大，混凝土3d和7d抗压强度分别与28d抗压强度的比值逐渐减小；混凝土28d抗压强度逐渐降低，且当取代率大于20时，强度降低率较大。随着粉煤灰取代率的增加，混凝土早期强度下降幅度增大，但28d360d这段时间的强度增幅却明显增强，这足以说明粉煤灰的活性效应主要表现在28d以后。若以每组拌和物的90d强度与其28d强度相比较，则这种比值随着粉煤取代率的增加而逐渐增大。13.【题目】高性能混凝土配合比设计正交试验研究【作者】陈竣;祝叶; 熊学忠【作者单位】武汉职业技术学院建筑工程系,湖北,武汉,430074【文献出处】武汉职业技术学院学报, 2005年3期【摘要】运用正交试验设计法对高性能混凝土的配合比进行试验,研究了水泥、粉煤灰、矿渣和水胶比四个因素对高性能混凝土抗压强度的影响,找出了其中显著的影响因素.根据试验结果,进行线性回归,给出了预测模型.在试验因素水平变化范围内，水胶比的极差最大，说明水胶比对试验指标即混凝土的强度的影响最大，是主要因素；其次是粉煤灰、水泥和矿渣。利用正交试验结果得到的强度回归方程模型合理，预测精度较高。线性回归分析得到的回归方程为：y=17.22+0.167x1+7.167X2+10.938x3-111.167x4；其中：y-28d强度；x1-水泥用量；x2-粉煤灰含量；x3-矿渣含量；x4-水胶比。14.【题目】大掺量粉煤灰高性能混凝土的强度推测及正交试验线性分析【作者】李崇智;冯乃谦; 董爱群【作者单位】清华大学土木系,100084; 北京市公安局科技处,100740【文献出处】混凝土, 2001年1期【摘要】大掺量粉煤灰混凝土是具有广阔发展前景的绿色建材,本文采用线性回归分析法推定其砂浆24小时快测强度与56天实际混凝土强度关系式,通过混凝土配合比的正交试验,分析有关因素的影响效果,并确定了混凝土配合比的最优方案.大掺量粉煤灰混凝土的强度等级设为C25C50，配合比设计的水胶比0.350.45，砂率3440%，单方用水量180195kg，单方水泥用量250350kg，粉煤灰掺量1535%，C30以下的混凝土用PO 425水泥，C30以上的混凝土用PO 525水泥。共50组试验数据，按线性回归方程建立大掺量粉煤灰混凝土的强度关系式R56=10.09+1.526Rk。影响工作性的各因素主次顺序是：减水剂掺量D粉煤灰掺量B水泥品种A砂率C；影响后期强度的各因素的主次顺序是：水泥品种A粉煤灰掺量B砂率C减水剂掺量D。15.【题目】粉煤灰海工自密实高性能混凝土配合比参数的试验研究【作者】王成启; 张悦然【作者单位】中交上海三航科学研究院有限公司,200032【文献出处】混凝土与水泥制品, 2011年8期【摘要】为满足海洋环境下混凝土的施工要求,开展了粉煤灰海工自密实高性能混凝土配合比参数的试验研究.试验结果表明,掺入30%40%粉煤灰、水胶比为0.350.37、用水量为170kg/m3的自密实混凝土具有较高的流动性、填充性、间隙通过性和抗离析性,满足自密实混凝土的施工要求,且具有较高的抗压强度和抗氯盐侵蚀性能,满足海洋环境下抗氯盐侵蚀的耐久性要求.随着粉煤灰掺量的增加，混凝土的抗压强度逐渐降低，粉煤灰掺量从20%增加到60% ，7d 、28d 、56d 和90d 抗压强度分别下降37.0% 、19.1% 、17.6% 和9.5% ，降低幅度随着龄期的增加而减小。掺量为20%-60%的粉煤灰自密实混凝土28d抗压强度均大于50MPa，基本满足海工混凝土的强度要求，对于常用的C50混凝土，粉煤灰掺量宜控制在40%以内。表13的研究结果表明，随着水胶比降低，自密实混凝土的抗压强度不断增加，而水胶比对自密实混凝土含气量的影响不大。16.【题目】粉煤灰、矿渣双掺高性能砂浆与混凝土的强度与耐氯离子侵蚀性能研究【作者】高相东;王新友; 徐莉【文献出处】全国高强与高性能混凝土及其应用第四届学术讨论会, 2001, 长沙, 【摘要】选用纯硅酸盐625#水泥和不同品种的粉煤灰与矿渣配制了大混合材掺量的砂浆及混凝土,较为全面地研究了配合比参数对双掺砂浆及混凝土强度的影响;以NaC1溶液浸泡法测试了双掺混凝土的耐环境C1-;侵蚀性能,考察了C1-;浓度、氯盐种类、养护条件及干湿循环作用等因素对C1-;渗透深度的影响;讨论了环境C1-;渗透深度与双掺混凝土强度及混合材掺量的关系.双掺粉煤灰与矿渣砂浆的28天抗压与抗折强度如表3所示。图1-图5分别为水胶比、粉煤灰掺量、矿渣掺量、粉煤灰与矿渣等比例掺量、粉煤灰与矿渣品种等因素对砂浆抗压与抗折强度的影响。图6为各组混凝土的28天抗压强度比较。17.【题目】应用灰色系统理论预测硫酸盐侵蚀环境下混凝土的强度劣化规律及服役寿命【作者】李北星;袁晓露;崔巩;赵尚传; 周明凯【作者单位】武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室,武汉,430070; 交通部公路科学研究院,北京,100088【文献出处】硅酸盐学报, 2009年12期【摘要】制备了水胶比分别为0.32,0.40和0.48的纯水泥混凝土试件,水胶比0.32,粉煤灰掺量10%或20%的粉煤灰混凝土试件,矿粉掺量15%或30%的矿粉混凝土试件,粉煤灰和早强剂掺量分别为20%和1%的含早强剂粉煤灰混凝土试件,及粉煤灰和矿粉掺量分别为15%和15%的混凝土试件.将混凝土试件暴露于干湿循环-硫酸盐加速侵蚀环境中,测试试件抗压强度的演变规律.采用灰色关联理论研究了硫酸盐浓度、水胶比、矿物掺合料及外加剂等因素对混凝土抗压强度的影响.通过建立多元灰预测模型分析了硫酸盐侵蚀环境下混凝土的强度劣化规律及服役寿命.结果表明:强度影响因素的灰色关联度由大到小的排序为;水胶比,硫酸盐浓度,测试龄期,粉煤灰掺量,矿粉掺量,早强剂掺量.多元灰预测模型呈现出较高的精度以预测硫酸盐侵蚀环境下混凝土的强度劣化规律和服役寿命.六、查新结论随着现代建筑空间和建筑用途的不断扩大，高性能混凝土材料已成为研究的热点。将粉煤灰应用于高性能水泥混凝土中，既实现了高工作度、高强度、高耐久性与良好的经济性，又满足了环境保护的要求。现根据本查新项目创新点，对相关文献对比分析如下：文献1-17报道了有关掺粉煤灰高性能混凝土强度的研究。如：文献1报道了粉煤灰高性能砼试验研究，与普通砼相似，水胶比是影响其强度的主要因素，W/B愈大，粉煤灰高性能砼的强度值愈低；随粉煤灰掺量增加砼强度有所降低，且下降趋势随龄期的增长和水胶比的减少而有所减缓。对该系列的砼理论胶水比B/W和28天砼与水泥的抗压强度比值fco.28/fce.28与W/B的关系式：fco.28/fce.28=0.379B/W+0.295。文献2报道了大掺量粉煤灰高性能混凝土研究，通过正交试验分析水胶比、胶凝材料掺量、粉煤灰掺量、砂率等因素对大掺量粉煤灰高性能混凝土强度的影响及规律，从而确定影响大掺量粉煤灰高性能混凝土强度的主要因素。文献4报道了粉煤灰掺量对高性能混凝土强度和耐久性的影响，从强度试验结果看，除了掺40%粉煤灰的混凝土3d强度显著低于空白混凝土强度外，其余均超过或接近空白混凝土强度；掺粉煤灰混凝土的7d、28d强度全部达到或超过空白混凝土的强度。在早期（3d、7d），粉煤灰混凝土强度随着掺量的增加而降低，在粉煤灰掺量为10%时，强度最高；在后期（28d），粉煤灰掺量为20%时，强度最高。粉煤灰掺量达到40%时，在水胶比为0.28的情况下，仍然能够得到C70左右的高强高性能。文献5报道了青藏高原严酷环境下粉煤灰掺量对高性能混凝土强度的影响，标准条件下，混凝土抗压强度的增长在早期随粉煤灰掺量的增加而降低，但在后期却随粉煤灰掺量的增加而增加。粉煤灰掺量越高混凝土后期抗压强度的增长幅度就越大。文献6报道了粉煤灰掺量对高性能混凝土强度、碱度及抗碳化性能的影响研究，由实验数据可以得出如下规律：在30%掺量范围内，混凝土28d压强度不受影响，但3d抗压强度损失略有增大，约降低15%左右，而粉煤灰掺量为40%，f3下降34.4%，f7下降24.4%，f28下降11.35；而掺量达到50%时，f3仅为35.3MPa，下降42.3%，f7下降31%，f28下降21%。由上述结果我们可看出，粉煤灰掺量越大，混凝土早期强度下降越严重，但在40%掺量范围时，f3在40.0MPa以上，f28在75MPa以上，在50%掺量范围内，f3在35.0MPa以上，f28在67.3MPa以上。文献7报道了粉煤灰掺量对高性能混凝土强度和工作性的影响，试验结果表明，随着粉煤灰掺量增加，混凝土的表观密度减小；混凝土早期强度随着粉煤灰掺量而变化，当掺量较低（在20%左右）时，对7天强度影响不大，而当掺量较高（>30%）时，早期强度明显降低；而掺粉煤灰混凝土后期强度增长较快，而且在一定范围内随粉煤灰掺量增加而增大。当掺量为40%时，混凝土28天抗压强度为50.0MPa，而90天强度达到68.5MPa，比28天增长了36.7%。文献9报道了大掺量粉煤灰高性能混凝土性能研究，粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响：随着粉煤灰掺量的增加，粉煤灰火山灰反应起主要作用，使混凝土的早期强度降低，而后期强度增高显著。水胶比对大掺量粉煤灰混凝土抗压强度的影响：随着水胶比的降低，粉煤灰混凝土的密实度提高，强度得到更大的发展。文献13报道了高性能混凝土配合比设计正交试验研究，在试验因素水平变化范围内，水胶比的极差最大，说明水胶比对试验指标即混凝土的强度的影响最大，是主要因素；其次是粉煤灰、水泥和矿渣。利用正交试验结果得到的强度回归方程模型合理，预测精度较高。线性回归分析得到的回归方程为：y=17.22+0.167x1+7.167X2+10.938x3-111.167x4；其中：y-28d强度；x1-水泥用量；x2-粉煤灰含量；x3-矿渣含量；x4-水胶比。文献14报道了大掺量粉煤灰高性能混凝土的强度推测及正交试验线性分析，50组试验数据按线性回归方程建立大掺量粉煤灰混凝土的强度关系式R56=10.09+1.526Rk。通过试验得出影响工作性的各因素主次顺序是：减水剂掺量D粉煤灰掺量B水泥品种A砂率C；影响后期强度的各因素的主次顺序是：水泥品种A粉煤灰掺量B砂率C减水剂掺量D。综上所述，有关掺粉煤灰高性能混凝土的研究中，通过对比不同配合比下的抗压强度，得出混凝土早期强度随着粉煤灰掺量的变化规律；通过线性回归分析，得出粉煤灰高性能混凝土强度与水胶比、砂率等之间的线性关系；将掺加粉煤灰以后的混凝土性能与原混凝土进行对比，国内已有文献报道。但本查新项目强侵蚀环境掺粉煤灰高性能混凝土的应用研究中，通过多元线性回归分析，得出粉煤灰高性能混凝土强度与相关因素（水胶比、粉煤灰减水率和砂率）之间的线性关系，国内未见完全相同文献报道。 查新员（签字）： 查新员职称：助理工程师审核员（签字）： 审核员职称：副研究员 2012年 5月 14日七、查新员、审核员声明（1） 报告中陈述的事实是真实和准确的。（2） 我们按照科技查新规范进行查新、文献分析和审核，并作出上述查新结论。（3） 我们获取的报酬与本报告中的分析、意见和结论无关，也与本报告的使用无关。 查新员（签字）： 审核员（签字）： 2012 年 5月 14日八、附件清单九、备注本报告共 12 页。