沙漠砂混凝土研究现状

将沙漠砂应用于混凝土中有效解决天然砂资源短缺与混凝土用量增加之间的矛盾,满足国民经济和工程建设的可持续发展需求。通过文献调查分析,可知目前沙漠砂混凝土处于发展阶段,大多从力学性能、耐久性、构件的受弯、抗震性能等宏观角度对其进行研究。研究表明,沙漠砂混凝土具有区域性的特点,各地区沙漠砂化学成分含量不同导致抗压强度具有一定的差异性;且掺入纤维可明显改善沙漠砂混凝土抗冻、抗渗等性能,但纤维种类不同对其改善效果不同,掺钢纤维或橡胶粉改善效果最佳;沙漠砂混凝土梁与普通砂混凝土梁破坏机理相似,且其框架柱抗震性能优于普通砂混凝土框架柱。同时沙漠砂混凝土研究未形成完整体系,在实际工程的推广应用中,有待进一步研究。     

高温后沙漠砂混凝土抗压强度恢复试验研究

采用不同替代率沙漠砂制备沙漠砂混凝土,研究其高温后经二次养护抗压性能。通过高温后沙漠砂混凝土抗压强度试验,分析试件质量损失变化及温度、沙漠砂替代率对抗压强度影响;通过二次养护后抗压强度及SEM试验,分析二次养护龄期和方式对沙漠砂混凝土抗压强度和微观结构影响。试验结果表明：随温度升高,沙漠砂混凝土质量损失率逐渐增大,抗压强度逐渐减小;随沙漠砂替代率增加,抗压强度呈先增大后减小趋势;高温后沙漠砂混凝土内部孔洞、微裂缝数量增多,微观结构劣化严重。高温后沙漠砂混凝土经过二次养护,随养护龄期增加,抗压强度恢复率呈先增大,到达峰值后呈下降或持平趋势。     

高温后沙漠砂混凝土抗压强度超声检测

考虑温度和沙漠砂替代率两个因素,对90个尺寸为100 mm×100 mm×100 mm沙漠砂混凝土立方体进行高温试验,通过对高温后试件进行抗压强度和超声检测试验,探究沙漠砂替代率和温度对抗压强度和超声波速的影响,建立高温后相对抗压强度劣化模型,得到沙漠砂混凝土高温后相对抗压强度与相对超声波速之间的关系,为沙漠砂混凝土高温后抗压强度的无损检测提供技术支撑。     

沙漠砂混凝土性能试验研究

针对新疆地区机制砂的细度模数大、含石率高,配制出的混凝土和易性较差这一问题,本文采用沙漠砂与粗机制砂掺配,研究了沙漠砂的比例对粗机制砂细度模数、级配的影响,同时研究了沙漠砂对混凝土的和易性、抗压强度、氯离子扩散系数等的影响。研究结果表明:沙漠砂和粗机制砂混合后,砂的颗粒级配得到良好的改善;混合砂配制的各等级混凝土和易性较好,28d抗压强度较粗机制砂混凝土高3MPa～5MPa,抗氯离子渗透能力和抗碳化性能均优于粗机制砂配制的混凝土。     

细砂EPS轻质混凝土的力学特征及其工程应用研究

为了降低EPS混凝土的材料成本,对聚苯颗粒进行了二次发泡,通过降低聚苯颗粒的自然堆积密度来减少其使用量,并用普通细砂来置换部分水泥以减少水泥使用量。结合制备的不同干密度的试块,开展了室内力学性能试验,结果表明:(1)当干密度超过1 200 kg/m~3后,这种替换和置换对强度的影响基本消失;(2)与掺入前相比,替换和置换后试块强度的离散性加大,这可能是均质性下降引起的;(3)综合经济性与强度参数,这种替换和置换在干密度大于800 kg/m~3以后才有较为明显的技术优势。     

沙漠超细砂配制混凝土的应用研究

介绍塔克拉玛干沙漠超细砂的物理化学特性,通过调整混凝土配合比和掺入外加剂的途径,配制出的沙漠超细砂混凝土具有与普通混凝土相近的性能,经济效益明显,为沙漠地区就地利用当地超细砂从事工程建设提供借鉴和经验。     

低温对沙漠砂C25混凝土抗压强度影响

通过设计四因素四水平正交试验,在低温条件下恒温4h,分析粉煤灰掺量、沙漠砂替代率、温度和龄期不同对沙漠砂C25混凝土在低温作用下抗压强度的影响。通过重复正交试验的方差分析及极差分析得出:在-10℃～-40℃条件下,温度对沙漠砂C25混凝土抗压强度有高度显著影响,粉煤灰掺量和龄期对沙漠砂C25混凝土低温下抗压强度有显著影响,沙漠砂替代率对沙漠砂C25混凝土低温下抗压强度影响不显著。     

沙漠砂高强混凝土力学性能研究

通过正交试验,分析了粉煤灰掺量、沙漠砂替代率、砂率和水胶比对沙漠砂高强混凝土7d、28d、56d和100d抗压强度的影响;在正交试验基础上,保持砂率和水胶比不变,进一步揭示沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对沙漠砂高强混凝土28d抗压强度和劈裂拉伸强度的影响规律。试验研究表明,随着沙漠砂替代率增加,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率为20%时,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度均达到最大值;随着粉煤灰掺量增加,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度先增大后减小,粉煤灰掺量为15%时,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度达到最大值,为沙漠砂在工程中的应用提供指导和借鉴。     

碾压沙漠砂贫混凝土的物性特征及工程应用研究

将沙漠砂用于土木工程具有潜在的工程应用价值,而水泥的掺入量则影响其强度和经济指标,为了探索这两个指标之间的平衡,寻求符合强度和刚度要求的最低水泥掺入量,制备了不同配合比下的碾压沙漠砂贫混凝土试块,结果表明：（1）单轴抗压强度和弹性模量随着水泥掺入量增大而近似线性增大,但弹性模量的增速要小于强度的增速;（2）从强度角度可将其归于软岩一类,而从刚度角度可将其归入硬土一类;（3）与传统的压实土路基相比,其具有更高的强度和刚度,水稳性好、抗冲刷能力强,并且高孔隙率高透水性的特点有利于界面水的排放,较高的空间刚度和整体性能可以减缓软弱等不良地基的不均匀沉降。     

自密实沙漠砂贫混凝土饱水软化后的力学特征与工程应用

基于饱水软化试验,对不同配合比下自密实沙漠砂贫混凝土饱水后的力学性能及变形特征进行了试验研究,结果表明：（1）饱水软化后抗压强度降低了约30%～40%,弹性模量降低了约12%～29%,与传统的压实土相比,饱水后的强度和刚度参数依然保持在较高的水平;（2）随着水泥含量的提高,其峰值应力对应的轴向应变略有增加,说明其延性在增强;（3）用自密实沙漠砂贫混凝土对沙湖750 kV变电站地面塌陷进行了灌注浆处理,现场试验取得了成功。     

沙漠砂高强混凝土力学性能研究

通过正交试验,分析了沙漠砂替代率、粉煤灰掺量、砂率和水胶比对沙漠砂高强混凝土7、28 d抗压强度和28 d劈裂抗拉强度的影响;在正交试验基础上,通过单因素试验,进一步研究不同沙漠砂替代率对沙漠砂高强混凝土抗压强度的影响规律。研究结果表明:用沙漠砂替代中砂配制高强混凝土是可行的;综合考虑正交试验和单因素试验的研究成果,沙漠砂高强混凝土中沙漠砂的最佳替代率0~40%。     

沙漠砂+机制砂混凝土力学性能及碳排放研究

当前,机制砂是代替天然河砂最普遍的材料,但机制砂存在级配不均匀、石粉含量过高、生产过程消耗能源和污染环境等问题。该文结合我国西部地区沙漠砂资源丰富的情况,开展了沙漠砂+机制砂混凝土(Desert sand + Machine-made sand Concrete, DMC)的力学性能试验,分析了不同沙漠砂替代率对混凝土强度和弹性模量的影响规律：DMC的强度与弹性模量随龄期逐渐增长,养护14d和28d时DMC轴心抗压强度随着沙漠砂替代率的增加呈现出先增大后减小的趋势,当沙漠砂替代率为20%时达到峰值。试验发现,DMC抗压强度受沙漠砂替代率的影响要大于弹性模量的影响。基于混凝土可压缩堆积理论,考虑沙漠砂和机制砂混合后堆积密度的变化及机制砂与沙漠砂在外观几何形状上的差异,并将混凝土二元混合料堆积模型扩展到细骨料堆积物理参数的分析中,建立了DMC抗压强度预测模型,模型精度较高。通过案例分析,在保证车站结构材料具有较好的力学性能前提下,当采用20%DMC时,由于减少了细骨料中机制砂的使用,案例的材料碳排放较低。     

砂的细度模数与混凝土抗压强度

混凝土抗压强度随着用砂细度模数的变化而发生显著变化，对砂的细度模数与砂率、平均粒径及其级配之间的关系进行了分析，指出工地控制砂的细度模数是施工质量监理中监控混凝土强度的一个十分有效的手段。     

钢纤维轻骨料混凝土力学性能的试验研究

将钢纤维掺入轻骨料(人造膨胀珍珠岩)混凝土成为钢纤维轻骨料混凝土,它集中了钢纤维混凝土和轻骨料混凝土的优点,弥补了普通混凝土存在的抗拉强度低和自重大等不足。本文对这种新型混凝土材料的力学性能开展初步研究,针对试验中得到的钢纤维轻骨料混凝土的立方体抗压强度、劈拉强度、抗折强度、轴心抗压强度和弹性模量等进行讨论,分析钢纤维体积率的变化对钢纤维轻骨料混凝土力学性能的影响,给出相应的计算表达式,以利于其在工程实践中的推广和应用。试验结果表明,采用轻骨料和加入钢纤维后,混凝土的强度和变形等力学性能的改善效果十分明显。     

EPS混凝土单轴冲击压缩试验及破坏形态分析

为研究EPS颗粒体积掺量对混凝土单轴动态抗压强度和破坏形态的影响,采用直径74 mm的分离式霍普金森压杆装置,对4种EPS颗粒体积掺量的EPS混凝土进行单轴冲击压缩试验,分析了应变率和EPS颗粒体积掺量对EPS混凝土单轴动态抗压强度和破坏形态的影响。试验结果表明,EPS混凝土单轴动态抗压强度随应变率的增加而增大,随EPS颗粒体积掺量的增加而降低,当EPS颗粒体积掺量在20%~30%之间,EPS混凝土单轴动态抗压强度降低幅度较小;EPS混凝土试件破坏形态具有明显的高掺量低应变率效应;当EPS颗粒体积掺量达到30%之后,EPS混凝土试件裂而不碎。     

EPS轻集料混凝土制备关键技术及其研究进展

EPS轻集料混凝土具有轻质、节能利废、保温隔热、隔声及吸能等优良特性,是当今国际上广泛应用的土木工程材料。详细阐述了EPS轻集料混凝土的制备技术,重点介绍了主要成分、外加剂与搅拌成型工艺等制备关键技术及其研究的最新进展,并在此基础上评价和展望了该技术的发展前景。     

利用粉煤灰和沙漠石英砂制备烧结砖的研究

利用粉煤灰和沙漠石英砂为主要原料制备的烧结砖,其抗压强度可达到19.56 MPa,满足国家标准对MU15级烧结砖的要求。通过对此烧结砖的生产工艺、产品性能及运营分析,表明采用该制备工艺生产的烧结砖产品性能良好,经济效益和社会效益显著。