浅析粉煤灰陶粒混凝土力学性能及应用

粉煤灰陶粒是一种环保型建筑材料,以粉煤灰陶粒为骨料配制的混凝土以其轻质高强、保温隔热、耐久性能好等优点,在结构工程中得到了广泛的应用。本文在大量的试验基础上,对不同水平因素影响下的粉煤灰陶粒混凝土和普通混凝土进行了基本性能和相关耐久性能的分析。进而为验证了粉煤灰陶粒混凝土材料应用于大体积、大规模结构工程的可行性和有效性。     

粉煤灰陶粒高性能轻骨料混凝土试验研究

利用包头地区堆积密度较大的粉煤灰陶粒和矿物掺合料,通过正交试验的方法研制出工作性能良好的LC40结构用粉煤灰陶粒轻骨料混凝土,并对其导热性能及抗冻性能进行了试验研究。结果表明,轻骨料混凝土的导热性能比同强度等级的普通混凝土好,但其抗折强度、抗冻性能相对较差。     

轻骨料对中等强度混凝土耐久性能影响的研究

研究了不同掺量及种类的轻骨料配制的中等强度混凝土抗渗及抗冻性能,并通过对轻骨料及界面结构的观察研究,分析了轻骨料对中等强度混凝土耐久性能的影响机理。结果表明:对于水灰比较高的中等强度混凝土,轻骨料的掺入可提高混凝土耐久性,这是由于其可细化骨料附近水泥石的孔结构,使得界面区更为致密,而且可使新拌混凝土的含气量有所增加,说明其在混凝土内部具有"引气"作用。但是所选轻骨料吸水率不宜过高,因为其过多的开放连通孔又会对混凝土耐久性不利。本研究条件下,掺量50%的高吸水率粉煤灰陶粒配制的混合骨料混凝土抗渗性已于同水灰比的普通混凝土相当,其抗冻性甚至低于普通混凝土。     

输电线路装配式基础用轻骨料混凝土试验研究

针对输电线路装配式基础预制构件自重和工作环境服役的使用要求,开展了人造页岩陶粒、天然浮石两种粗骨料类别的轻骨料混凝土力学和耐久性能试验研究。室内试验结果表明轻骨料混凝土的力学和耐久性能指标良好,可以在输电线路装配式基础中进行试点应用;与浮石轻骨料混凝土相比,陶粒轻骨料混凝土的耐久性能优势更加明显。     

轻骨料混凝土物理力学性能研究

试验研究分析了黏土陶粒轻骨料制备的轻骨料混凝土新拌状态的工作性能和龄期力学强度,探讨了不同品质及处理工艺的黏土陶粒、胶材体系中粉煤灰及硅灰的变化及不同砂率等影响因素对其性能的影响,为轻骨料混凝土工程应用提供了重要参考。     

页岩陶粒预湿处理程度对混凝土强度的实验影响

本实验研究了以碎石型页岩陶粒和陶砂为骨料的陶粒混凝土和陶砂砂浆的制备工艺及性能,探讨了组分材料、水胶比、骨料级配、掺合料、骨料预湿工艺等因素对陶粒混凝土及砂浆工作性能、力学性能与耐久性能的影响,研究了两种不同吸水率的页岩陶粒所配制的轻集料混凝土力学性能以及两种页岩陶粒经不同程度预湿处理后混凝土强度的变化规律,并利用扫描电镜对页岩陶粒混凝土集料与水泥石界面区的显微结构进行了分析。实验结果表明:吸水率较大页岩陶粒所配制的混凝土,随龄期的延长,其强度变化越明显。随着页岩陶粒预湿程度的增加,混凝土早期强度明显降低,后期强度变化不大,但强度增长率明显增大。     

粉煤灰再生混凝土力学性能的试验研究

研究了再生粗骨料取代率和粉煤灰取代率对再生混凝土工作性能和力学性能的影响,并初步探讨了其影响机理。研究结果表明:再生粗骨料取代天然骨料为60%时,粉煤灰再生混凝土的抗压、抗折强度比基准粉煤灰混凝土低,但其强度降低值较小。粉煤灰的掺入,改善了再生混凝土的和易性,改善了水泥石与骨料的界面,显著提高了再生混凝土的抗折强度。再生粗骨料取代天然骨料为60%时,粉煤灰再生混凝土的3d抗折强度可达3.9MPa,28d抗折强度可达5.19MPa,粉煤灰再生混凝土可应用于水泥混凝土路面的快速修补工程中。     

再生粗骨料混凝土界面参数研究EI北大核心CSCD

对不同再生粗骨料取代率和水灰比下9组混凝土的力学性能及耐久性能进行了测试;基于测试结果及分析,提出了长度界面参数、体积界面参数和广义界面参数的概念,并比较分析了3个界面参数与再生粗骨料取代率、水灰比、力学性能及耐久性能的关系.结果表明:再生粗骨料混凝土的力学性能及耐久性能与再生粗骨料取代率、水灰比紧密相关;广义界面参数可反映界面体积和新砂浆水灰比对混凝土性能的影响,较好揭示了再生粗骨料混凝土性能的劣化机理.     

高强次轻混凝土的配制及性能研究

用不同体积比例的页岩陶粒取代碎石骨料进行了高强次轻混凝土的配制,并对其力学性能及收缩性能进行研究。结果表明:当陶粒取代率为30%时,混凝土的力学性能及收缩性能较优,陶粒的内养护作用可以改善混凝土内部水泥石与骨料的界面性能,能在保证混凝土的力学性能的情况下,减少混凝土的收缩;当陶粒取代率大于30%时,混凝土的力学性能随着陶粒掺量的增加显著下降,且收缩值增大。     

自密实轻骨料混凝土工作性能和力学性能影响因素分析

以陶粒24 h吸水率、预湿时间、陶粒筒压强度、水胶比、水泥用量为影响因素,通过试验验证、模型及微观分试,研究自密实轻骨料混凝土工作性能和力学性能的影响因素。结果表明:制备自密实轻骨料混凝土时,宜选用24 h吸水率小于10%的轻骨料,且轻骨料预湿时间不宜过短;水泥用量对自密实轻骨料混凝土的抗压强度影响最大,其次是陶粒筒压强度;轻骨料的多孔性和粗糙表面有利于改善轻骨料与水泥石的粘结性能。     

粉煤灰影响海水海洋骨料水泥基材料抗压强度试验研究

通过试验测定不同粉煤灰掺量下的海水水泥净浆、海水海砂砂浆以及海水海洋骨料混凝土的抗压强度,研究粉煤灰掺量对海水海洋骨料水泥基材料抗压强度的影响。试验结果表明,随着粉煤灰掺量的增加,海水水泥净浆和海水海砂砂浆的抗压强度逐渐降低,海水海洋骨料混凝土抗压强度表现为先增大后减小。粉煤灰掺量对海水海洋骨料水泥基材料抗压强度的影响规律与粉煤灰掺量对淡水河砂水泥基材料抗压强度的影响规律基本一致,但影响程度略小于淡水河砂水泥基材料。     

Durability of lightweight concretes with lightweight fly ash aggregates

This paper presents the effects of aggregate properties such as strength, porosity, water absorption, bulk density and specific gravity on the strength and durability of lightweight fly ash aggregate concrete (LWAC). The influence of properties of four aggregates (sintered lightweight fly ash aggregates, cold-bonded lightweight fly ash aggregate and normalweight aggregate) on mechanical and durability properties of concrete is discussed. Experimental results revealed that durable high-strength air-entrained lightweight concretes could be produced using sintered or cold-bonded lightweight fly ash aggregates, having comparable performance with the normalweight concretes. The use of lightweight aggregates (LWA) instead of normalweight aggregates in concrete production decreased the strength and stiffness due to the higher porosity and lower strength of the aggregate included in the concrete. However, permeability of sintered fly ash aggregate lightweight concretes was comparable and slightly lower than normalweight concrete whereas permeability of cold-bonded fly ash lightweight concrete was greater than the others. All concretes had a durability factor greater than 85, which met the requirements by showing quite perfect resistance to freeze–thaw.     

轻骨料混凝土耐磨性影响因素的研究

采用正交设计的方法,研究水灰比、骨料粒径和浆骨比这三种因素对轻骨料混凝土强度和耐磨性的影响规律。在此基础上,进一步研究了粉煤灰、含气量对轻骨料混凝土强度和耐磨性的影响。试验结果表明:水灰比是影响轻骨料混凝土强度的最主要因素,骨料粒径是影响耐磨性的最主要因素。粉煤灰掺量在10%~15%,轻骨料混凝土的后期(56d)强度和耐磨性明显提高。含气量大于4.4%时,轻骨料混凝土抗压强度明显下降;含气量大于3.3%后,耐磨性明显下降。     

陶粒混凝土电渗技术研究

在粉煤灰陶粒混凝土小型板的制作中,运用电渗技术和在粉煤灰陶粒混凝土中添加适量的粉煤灰,解决了粉煤灰陶粒混凝土因振捣时间过长、混凝土中水泥砂浆与骨料颗粒粘聚性不良,而产生的陶粒颗粒上浮导致的强度偏低及对其他各项性能的不良影响问题。计算了粉煤灰陶粒混凝土中电渗透系数的大小和电能消耗。结果表明,在粉煤灰陶粒混凝土中运用电渗技术既有效又经济。     

预测粉煤灰混凝土强度的双参数模型

研究了不同龄期,用粉煤灰取代水泥、取代细骨料和混合取代三种取代方式下混凝土抗压强度的发展状况,建立了预测混凝土抗压强度增长因子双参数模型。结果表明:龄期与取代率对强度增长因子的影响是相互独立的;强度增长因子随龄期的增长而增大;取代水泥时,强度增长因子随取代率的增大而减小;取代细骨料时,强度增长因子随取代率的增大先增大后减小,最大值点在20%左右;取代细骨料对强度的增长较取代水泥有利;继而建立了混合取代方式下强度增长因子预测模型,引入取代率权重变化因子,其只与龄期有关,混合取代得到的强度增长因子介于取代水泥和取代细骨料得到的二者之间,且随龄期的增长,粉煤灰取代细骨料对强度的作用效应愈发增强。     

粉煤灰在水泥和混凝土中应用对改善混凝土细观结构的对比试验研究

和将粉煤灰直接掺入混凝土中相比，用粉煤灰作为主要混合材的高性能复合水泥来配制混凝土，有更高的早期强度和更好的耐久性能。本文通过扫描电镜观察和压汞试验测定，从混凝土的细观结构对粉煤灰在水泥和混凝土中应用，对混凝土耐久性影响的内在机理进行了研究。     

再生骨料混凝土的强度和耐久性

与常规骨料混凝土相比,再生骨料混凝土因骨料的结合状况而导致了其自身强度的降低。添加适量粉煤灰的再生骨料混凝土在整体性能有了实质提高。最后将常规混凝土（不含粉煤灰）和再生骨料混凝土（含10％粉煤灰）的耐久性能进行了对比研究。评估耐久性考虑的参数有：干缩力,吸水率,透水性,抗酸性及抗硫酸盐侵蚀性。结果表明,添加的10％粉煤灰也提高了再生骨料混凝土的耐久性能,并且也为再生骨料代替常规骨料的可行性提供了有力支撑。     

混凝土海洋平台氯离子侵蚀试验研究

氯离子向混凝土内部侵蚀是混凝土海洋平台结构耐久性降低的一个主要原因。而高性能混凝土特点是低水胶比及添加活性矿物集料。从而达到改善耐久性能的目的。本文对不同水胶比及掺加粉煤灰、硅灰的高性能混凝土的氯离子扩散系数进行了试验研究，分析了水胶比及粉煤灰和硅灰等活性集料对海洋混凝土结构抵抗氯离子侵蚀的耐久性能的影响，为混凝土海洋平台结构的耐久性设计与评估提供参考。     

粉煤灰、矿粉对水泥浆体变形性能的影响

以高性能混凝土用胶凝材料为研究对象,研究了粉煤灰、矿粉在不同养护湿度和温度下对水泥浆体变形性能的影响规律。结果表明:饱水养护时,粉煤灰的掺入降低了水泥浆体的水养膨胀变形;养护温度升高、粉煤灰掺量增加,水泥浆体水养膨胀变形降低幅度增大,但不同水养温度下掺入矿粉对水泥浆体膨胀变形无明显影响;密封养护时,掺入粉煤灰可有效抑制水泥浆体的自收缩,但矿粉掺入会增大水泥浆体自收缩;干燥养护时,掺入粉煤灰对水泥浆体有一定的减缩作用,而矿粉的掺入会增大水泥浆体的干燥收缩。     

不同材料增强处理再生骨料对混凝土抗压强度的影响

研究了水泥浆、偏高岭土地聚物、掺粉煤灰偏高岭土地聚物、水泥浆-偏高岭土地聚物增强处理再生骨料对混凝土抗压强度的影响。结果表明:四种增强材料处理的再生骨料对混凝土抗压强度的影响顺序大小为水泥浆-偏高岭土地聚物>偏高岭土地聚物>水泥浆>掺粉煤灰偏高岭土地聚物。