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【编者语】往期发布的SCA项目大奖文章引起了较多读者的关注,在此,华神智能全体员工感谢各位“砼人”长期以来的支持与信任;在今后几期推文中,将继续为各位读者奉上2018年SCA项目大奖文章。

 

前言

 

美国矿渣粉协会(Slag Cement Association, SCA)成立于2001年,是国际上最有影响力的矿渣粉行业组织之一,在多个领域引领行业发展。该协会致力于推广和促进用户对矿渣粉的认识和增加矿渣粉的使用,传播矿渣粉的性能优势和对社会的贡献,推动矿渣粉行业的进步和发展。该协会每年都会组织一次年度优秀矿渣粉应用项目评选,并在年度大会上进行颁奖,同时将获奖项目情况刊登在行业期刊、协会网站上,为相关业者进行介绍和宣传。

“美国矿渣粉协会年度项目大奖”是美国矿渣粉协会长期以来一直坚持举办的具特色、深得业内人士广泛关注和好评的一个优秀矿渣粉项目评选活动,长期致力于推动矿渣混凝土技术理论与实际项目工程紧密连接。一直以来,笔者持续关注该项目大奖的动态,也希望能借鉴美国矿渣粉协会等相关国际组织的成功经验以及一些好的做法,共同为国内矿渣粉行业的健康发展探明方向。

 

“2018年度项目大奖”结果揭晓

 

2019年3月28日,美国矿渣粉协会(Slag Cement Association, SCA)在加拿大魁北克市举行的美国混凝土学会(American Concrete Institute, ACI)春季大会上,颁发了“2018年度项目大奖(2018 Project of the Year Awards)”,奖励优秀、有创新性的矿渣粉应用项目。

作为今年奖项计划的“新成员”——研究奖项,美国矿渣粉协会主席表示,将这一研究类别添加到该阵容中吸引了从事各种工程项目的学生,这些项目集中探讨了矿渣粉在混凝土施工中的作用。同时,今年将有两个研究项目被授予该奖项,两位获奖者均能参与颁奖典礼,并有机会向参会者展示他们的项目。

此外,共有9个项目获此殊荣,它们分别在建筑设计、耐久性、绿色环保、高性能、创新性应用和可持续发展等6大类别的评选中胜出。

“SCA获奖项目充分展示了矿渣粉的功能多样性,并且让大家了解到矿渣粉是如何能够帮助我们建设更坚固,耐久性更好,更可持续的混凝土结构。这些案例研究对行业来说是一个很好的资源”—— Ed Griffith(美国矿渣粉协会主席)。

 

研究获奖者

 

1、矿渣粉对石灰石硅酸盐水泥和矿渣混凝土低温抗硫酸盐性能的影响

获奖者:多伦多大学Reza Mohammadi Ahani

2008年,加拿大标准A3000水工水泥中含有高达15%的石灰石硅酸盐水泥。然而,由于缺乏混凝土的抗硫酸盐侵蚀数据,尤其是低温下硫酸盐侵蚀的可能性,在中等或严重硫酸盐暴露的混凝土环境中严禁使用石灰石硅酸盐水泥(即使与类似于矿渣的辅助性胶凝材料混合)。  

         

图1 多伦多大学Reza Ahani(右)和SCA执行董事Drew Burns(左)参加年度矿渣粉项目颁奖典礼

 

在该试验研究中,评估了由硅酸盐水泥、石灰石硅酸盐水泥和SCMs(包括矿渣,硅灰,偏高岭土和粉煤灰)的几种组合产生的53种混凝土混合物的抗硫酸盐侵蚀性。通过测量细石混凝土的长度,质量和共振频率的变化以及进行目视检查,该试验分别在实验室和现场暴露环境中进行,均处于低温环境中。

根据研究结果,加拿大A3000和A23.1标准已经做出修改,允许在硫酸盐暴露环境中使用石灰石硅酸盐水泥和矿渣粉,且无需进行任何低温测试或其他限制。更具体地说,当掺入矿渣粉的硅酸盐水泥和掺入矿粉渣的石灰石硅酸盐水泥混凝土混合物的抗硫酸盐侵蚀性在水胶比为0.40和0.50时,具有等同于或优于传统高度和中度抗硫酸盐的硅酸盐混合水泥。

 

2、用于桥梁连接和修复的超高性能混凝土配合比设计评估

获奖者:俄克拉荷马大学Amy McDaniel,Trevor Looney

超高性能混凝土(UHPC)卓越的强度和耐久性使其成为基础设施应用的理想材料。本研究的目的是开发具有成本效益且能够获得与市售产品相当性能的UHPC混合物设计,然后在用作接合材料时评估最佳混合设计的性能。

图2 俄克拉荷马大学的Trevor Looney(右)和SCA执行董事Drew Burns(左)参加年度矿渣粉项目颁奖典礼

 

首先,UHPC混合料配比使用了在俄克拉荷马州容易获得的材料来进行评估,如I型和III型水泥,C类粉煤灰,Vitro材料商生产的VCAS 140白色火山灰材料,矿渣粉,硅灰,砖石和高效减水剂。然后通过评估抗压强度,断裂模量,弹性模量和耐磨性来研究三种最佳混合配比的性能。其中,三种性能最佳的混合物中有两种含有大量的矿渣粉(分别为30%和40%)。最后,将性能最佳的混合配比用作接合材料,并测试该材料连接的全尺寸面板以评估极限荷载和疲劳性能。测试结果表明,所开发的UHPC混合物配比具有与用于商业产品的联合材料相当的性能。

从这项研究中获得的结果表明,可以使用俄克拉荷马州现有材料开发出的UHPC具有与专利混合物相当的性能。其中,矿渣粉在这些混合配比的开发中发挥了重要作用。即使代替水平高达总水泥含量的40%,开发的UHPC混合配比也可在大多数测试应用中使用Ductal商标。此外,矿渣粉改善了工作性能,相比于常规UHPC,更容易放置,同时降低了混合物的总成本。俄勒冈州交通部还委托俄克拉荷马大学在第二阶段研究中继续测试混合料J3(含有30%的矿渣水泥),以进一步证明其作为混凝土桥梁修复材料的有效性。

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