LC50大流动性高性能轻集料混凝土匀质性影响因素的研究

研究了水胶比、体积砂率、轻集料种类及其预湿处理时间、粉煤灰掺量等配合比参数及外加剂和纤维的种类对LC50大流动性高性能轻集料混凝土匀质性的影响.结果表明:配制LC50大流动性高性能轻集料混凝土,宜选用破碎型页岩陶粒,为改善匀质性,页岩陶粒的预湿处理时间为1h以上,且存在最佳体积砂率(38%)和粉煤灰掺量(20%);掺入适量增粘剂、引气剂或聚丙烯纤维均可改善轻集料混凝土的匀质性,但是聚丙烯腈纤维不宜用于匀质性的改善.     

配制参数对结构轻集料混凝土工作性能及力学性能的影响研究

系统研究了体积砂率和矿物掺合料对轻集料混凝土工作性能及力学性能的影响。研究结果表明:当体积砂率为40%时,轻集料混凝土具有最优的工作性能;粉煤灰单掺可明显改善轻集料混凝土的工作性能,但掺量达到30%以上时对混凝土力学性能有不利影响;复掺10%或20%矿渣粉和10%粉煤灰可制备具有优良工作性能和力学性能的轻集料混凝土。     

高性能轻集料混凝土的耐久性

研究了轻集料种类、预湿程度和矿物掺和料对高性能轻集料混凝土（HPLC）抗氯离子渗透性、抗冻性及抗硫酸盐侵蚀性的影响.结果表明：由高强页岩、黏土或粉煤灰陶粒配制的HPLC较普通集料HPC具有更高的抗氯离子渗透、抗冻及抗硫酸盐侵蚀性能,掺适量粉煤灰、矿粉或硅灰等矿物掺和料能显著提高HPLC的耐久性.与低吸水率的页岩陶粒和粉煤灰陶粒相比,用吸水率高的黏土陶粒经24 h预湿处理后配制的HPLC其抗氯离子渗透能力更佳,但强度与抗冻性较差.页岩陶粒预湿处理降低了HPLC的抗氯离子渗透性和抗冻性,但对其抗硫酸盐侵蚀性影响不大.对陶粒预湿程度大的HPLC,通过提高含气量可改善其耐久性.同时对耐久性机理做了初步探讨.     

轻集料对超高性能混凝土工作和力学性能的影响

基于颗粒最紧密堆积原理,确定了超高性能混凝土的胶凝材料组成和轻集料颗粒级配,优化得到了轻集料超高性能混凝土(LUHPC)的基准配合比.研究了轻集料粒形、轻集料预吸水率和掺量对LUHPC工作性能和力学性能的影响规律,并利用超景深三维数码显微镜、扫描电子显微镜等探究了轻集料对LUHPC性能的影响机理.结果 表明:轻集料的粒形和预吸水率是影响LUHPC工作性能和力学性能的关键因素;随着轻集料粒形由碎石形转变为球形,LUHPC的工作性能和力学性能均显著优化;随着轻集料预吸水率的增加,LUHPC工作性能改善,但抗压强度和劈裂抗拉强度均呈现先增加后降低趋势;随着轻集料掺量的增加,LUHPC工作性能和力学性能均先提升后降低;轻集料主要通过增大颗粒球形度、改善轻集料-水泥石界面黏结性和预湿内养护来提升LU-HPC的工作性能和力学性能.     

页岩陶粒对大流动度轻集料混凝土拌合物工作性的影响研究

主要研究轻集料粒径、粒型、吸水率、预湿处理等对大流动度轻集料混凝土拌合物工作性的影响。研究结果表明:随着陶粒最大粒径的减小,流动性逐渐降低,但抗离析性能逐渐增强;对于大流动度轻集料混凝土,以普通型陶粒配制的轻集料混凝土拌合物更容易保证匀质性;对于吸水率大的陶粒,可通过延长预湿处理时间来减小轻集料混凝土拌合物的离析度,减少坍落度经时损失;对于吸水率小的陶粒,可不经预湿处理即可达到较高的流动性。     

橡胶轻集料混凝土耐久性研究

研究了橡胶颗粒替换一部天然砂作为细骨料掺入到轻集料混凝土中,对混凝土的物理力学性能和耐久性能的影响。结果表明,橡胶轻集料混凝土试件受压破坏形式与普通混凝土截然不同,破坏后仍具有相当的承载能力,表现出很好的延性特征。随着橡胶粉掺量的增加,橡胶轻集料混凝土的抗压强度降低,但抗冻、抗渗等耐久性能明显优于未掺加橡胶颗粒的基准混凝土。     

大流动性高强轻集料混凝土工作性能研究

采用混凝土拌合物质量分层度、轻集料质量分层度、泌水度以及坍落度和扩展度5项指标来综合评价轻集料混凝土拌合物的流动性和稳定性，试验研究了胶凝材料用量、砂率、矿物掺合料和引气剂对大流动性的高强轻集料混凝土工作性能的影响。结果表明，胶凝材料用量、砂率和引气剂掺量存在一个最优值，此时轻集料混凝土的流动性最大且稳定性好；粉煤灰和矿渣掺人能较大程度地提高混凝土拌合物的工作性能，复合双掺时效果更好。     

高性能轻集料混凝土收缩性能研究

试验研究了胶凝材料用量、砂率、矿物掺合料和引气剂掺量对高性能轻集料混凝土收缩性能的影响。结果表明,高性能轻集料混凝土的收缩早期增长较快,到45d后增长才逐渐减缓,其达到稳定所需时间较长。轻集料混凝土的收缩随着胶凝材料的增加、水胶比和砂率的降低而增大;掺入一定量的粉煤灰和矿渣可以明显减小轻集料混凝土的收缩变形;引气剂的掺量对轻集料混凝土早期收缩影响不大,但混凝土后期收缩随引气剂掺量的增加而有不同程度的增大。     

陶砂和膨胀剂对轻质超高性能混凝土力学性能及体积稳定性的影响

针对超高性能混凝土(UHPC)自重大、易收缩开裂的问题,通过使用不同预湿程度的陶砂以及不同种类和掺量的膨胀剂制备轻质UHPC,研究了陶砂与膨胀剂对轻质UHPC工作性能、力学性能和体积稳定性的影响。结果表明,随着陶砂预湿程度的增加,轻质UHPC的工作性能及强度逐渐提高,收缩变小,对陶砂进行预湿处理能够增强内养护效果;HCSA膨胀剂的膨胀效果最好,最佳掺量为6%。通过预湿陶砂的内养护效应和膨胀剂的补偿收缩的协同作用可以显著降低轻质UHPC的收缩。     

绿色蒸压轻集料六孔砖性能研究

研究以破碎蒸压加气混凝土砌块作为蒸压轻集料,同时采用粉煤灰为主要原材料的绿色蒸压轻集料六孔砖,在自然养护和湿养护2种养护条件下的强度、干缩性及抗冻性。结果表明,该蒸压轻集料六孔砖不仅环保,节能利废,而且各项性能均能满足相关要求,值得进行推广应用。     

透明轻骨料混凝土制备及耐久性研究

为了制备性能良好的透明轻骨料混凝土,通过试验研究了不同光纤掺量时轻骨料混凝土的透光性能、抗冻性和抗渗性。结果表明,以卤钨灯和白炽灯为光源时,透明轻骨料混凝土均能透过可见光与红外光,随着光纤掺量的增多,透光率以线性规律增长,白炽灯照射时的透光率大于卤钨灯;透明轻骨料混凝土的抗冻性和抗渗性均随光纤掺量的增多逐渐降低,通过在光纤表面涂覆环氧树脂,能明显提高透明轻骨料混凝土的抗渗性;综合考虑,透明轻骨料混凝土中光纤体积比应小于4%。     

轻骨料施工预处理方法对高强轻骨料混凝土各龄期强度影响的试验研究

通过试验研究了轻骨料不预湿、浸水预湿、加压预湿、真空预湿等施工预处理方法对高强轻骨料混凝土工作性与各龄期强度的影响。结果表明:较之目前国内常用的浸水预湿法,采用真空预湿法、加压预湿法可更为有效地提高所拌制高强轻骨料混凝土的流动性,对混凝土施工有利;采用加压预湿法会显著降低高强轻骨料混凝土各龄期强度;采用不预湿轻骨料拌制的混凝土28d强度最高;采用真空预湿法、浸水预湿法对轻骨料混凝土后期强度的发展最为有利。     

聚丙烯纤维轻骨料混凝土抗冻耐久性试验研究

通过掺入聚丙烯纤维、高效减水剂、引气剂及矿物掺合料,配制两种强度等级(LC30,LC35)的浮石轻骨料混凝土。对比盐溶液(5%Na2SO4)和水中抗冻性试验发现,盐溶液中冻融的轻骨料混凝土劣化程度大于水中。轻骨料混凝土掺入纤维后,其抵抗冻融损伤能力得到改善,掺量越高,对轻骨料性能的改善作用越明显。SEM观察发现,随着盐溶液的侵蚀以及冻融循环次数的增加,水化产物的结构由密实逐渐变得疏松;聚丙烯纤维与水泥石浆体的粘结力强,能够抑制混凝土的冻融损伤。     

钢-无机纤维对轻骨料混凝土力学性能及耐久性能的影响

为了研究钢-无机纤维对轻骨料混凝土力学性能和耐久性能的影响,设计不同掺量的单掺陶瓷纤维和玄武岩纤维以及不同掺杂方式的混杂钢-玄武岩纤维和钢-陶瓷纤维增强轻骨料混凝土试件。结果表明,钢-玄武岩纤维对轻骨料混凝土抗压强度和60d透水时水压强度提高最明显,最大增幅分别达14.5%、42.9%;掺入1.35kg/m3玄武岩纤维对抗折强度增幅为62.2%;掺入陶瓷纤维降低了抗压强度和抗渗性能,但提高了抗折强度及抗冻性能;钢-陶瓷纤维对抗渗性能和抗冻性能提升效果较好。     

轻骨料施工预处理方法及其对高强轻骨料混凝土施工性能影响的模拟试验

在综述国内外轻骨料施工预处理方法的基础上,通过试验模拟了轻骨料不预湿、浸水预湿、加压预湿、真空预湿等方法,研究了轻骨料施丁预处理方法对高强轻骨料预湿程度及所拌混凝土施工性能的影响.结果表明:采用真空预湿法、加压预湿法可有效提高高强轻骨料的预湿程度以及所拌制混凝土的流动性,对混凝土施工有利,但应注意控制轻骨料在新拌混凝土中的上浮问题.     

硅粉对轻骨料混凝土耐久性能影响的研究

通过硅粉对轻骨料混凝土耐久性能影响的试验研究,重点探讨硅粉对轻骨料混凝土抗冻性能、干缩性能、抗渗透性能的影响。研究结果表明,轻骨料混凝土中掺加硅粉,可大幅度提高其抗渗透性能,增强混凝土的抗冻融能力,但随着硅粉掺量增大,混凝土的收缩率提高。     

轻骨料-水泥石界面区微观结构特征

采用扫描电镜、X射线能谱分析、显微硬度等多种测试方法,测定了不同预饱水程度轻骨料一水泥石界面区水化产物的钙硅比、水泥石显微硬度以及孔结构等微观性能参数,研究了轻骨科预饱水程度对混凝土界面区结构与特征参数的影响,并与普通骨料混凝土进行了对比分析.结果表明,随着轻骨料预饱水程度的提高,界面区厚度从30μm增大至60 μm左右,距界面20μm范围内其显微硬度降低,而大于20μm处则相反,孔结构呈细化趋势,界面区得到增强,明显优于普通混凝土.     

轻骨料混凝土的收缩性能研究

研究了不同吸水率、不同预湿程度的轻骨料对不同水胶比混凝土收缩性能的影响,并与普通骨料混凝土、混合骨料混凝土进行对比分析.结果表明,在低水胶比时轻骨料混凝土的收缩大于普通骨料混凝土,在高水胶比时,早龄期轻骨料混凝土的收缩小于普通骨料混凝土,而后期大于普通骨料混凝土;随着骨料预湿含水率的提高,轻骨料混凝土的收缩变形减小,在早期尤为显著,通过预湿处理提高轻骨料预饱水程度可以显著降低轻骨料混凝土的收缩     

橡胶粉改性再生骨料混凝土抗冻性研究

以相对动弹性模量和质量变化率作为评价指标,研究了水灰比为0.45的基准混凝土及再生骨料掺量（质量分数）为25%、50%和75%的混凝土在水中和3.5%氯化钠溶液中的抗冻性,并掺入细骨料体积5%和10%的橡胶粉对其改性。结果表明：混凝土的抗冻性随再生骨料掺量的增加而下降;再生骨料掺量为25%和50%时,其对抗冻性的影响较小,掺加橡胶粉可有效改善混凝土的抗冻性;再生骨料掺量为75%时,其对抗冻性影响显著,掺加橡胶粉具有一定的改善作用,但与基准组混凝土相比,最大冻融循环次数仍下降30%以上;水冻的破坏特征为相对动弹性模量下降过大,掺入5%橡胶粉的抗冻性能最好;盐冻的主要破坏特征为质量变化率超过规定要求,掺入10%橡胶粉的抗冻性能最佳;橡胶粉对抗盐冻性能的改善明显优于抗水冻性能。     

轻集料对高强次轻混凝土物理力学性能的影响

研究了轻集料种类及其在粗集料中所占比例、轻集料粒径与级配以及体积砂率对高强次轻混凝土的表观密度、抗压强度、抗拉强度和弹性模量的影响.试验结果表明,轻集料的种类及其在粗集料中所占比例对不同强度等级的高强次轻混凝土具有相似的影响规律,即当轻集料在粗集料中比例不超过50%时,混凝土的抗压、抗拉强度和弹性模量随轻集料掺量变化的变化并不明显,而超过50%时,则随着轻集料掺量增大而明显降低;高强次轻混凝土的力学性能随轻集料粒径减小而提高,间断级配对混凝土的力学性能影响不利;体积砂率存在最佳范围,约为40%左右.