钢渣替代粗骨料混凝土抗冲磨性能的试验研究及微观分析

为更有效利用大宗废料钢渣,设计并制作15组石状钢渣等体积取代部分粗骨料混凝土试件,试验研究了石状钢渣掺量对混凝土的工作性能、力学性能及抗冲磨性能的影响极其作用机理。结果表明:石状钢渣可以改善混凝土的工作性能;在不同水胶比下,掺石状钢渣混凝土的早期强度均大于基准混凝土,且随着石状钢渣掺量的增加而增大;石状钢渣掺量在30%以内时,混凝土的后期强度随掺量的增加不断增强,石状钢渣掺量大于等于40%时混凝土的后期强度有下降趋势;采用水下钢球法测试混凝土28 d抗冲磨强度,得出掺石状钢渣混凝土的抗冲磨强度比基准混凝土均有不同程度的提高,其随掺量的变化规律与同龄期抗压强度相似。因此,石状钢渣做为混凝土集料时其掺量应控制在30%为宜。     

玻璃粉和钢渣对自密实混凝土力学性能的影响

为研究玻璃粉和钢渣协同使用对自密实混凝土力学性能的影响,分别以20%、30%和40%的玻璃粉替代水泥,40%、60%和80%钢渣替代细骨料,制备了9种不同配合比的自密实混凝土试件,通过坍落度试验、J型环试验、V型漏斗试验和L型仪试验测试了新拌自密实混凝土的工作性,并分析了硬化后自密实混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和弹性模量。结果表明,当玻璃粉和钢渣协同使用时,可以显著提高钢渣替代细骨料的比例,替代比例高达80%;自密实混凝土的和易性随着玻璃粉含量的增加而增大,随钢渣掺量的增加而减小;抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和弹性模量随钢渣掺量的增加而增加,随玻璃粉掺量的增加逐渐减小。自密实混凝土中钢渣和水泥的最佳掺量分别为80%和20%。     

全钢渣集料透水砖基本性能研究

为研究全钢渣集料对透水砖性能的影响,以粗钢渣取代粒径和水灰比为影响因素,开展全钢渣集料透水砖透水系数和抗压强度试验研究。结果表明：全钢渣集料透水砖的透水系数随着粗钢渣取代粒径的增大先增大后减小,随着水灰比的增加逐渐增大;抗压强度与粗钢渣取代粒径成正相关,与水灰比成负相关。在试验基础上,提出全钢渣集料透水砖透水系数和抗压强度的计算式。     

透水混凝土配合比试验研究

在现有的研究基础上,通过开展试验重点分析了水灰比和成型压力对透水混凝土的强度和透水性影响规律,主要得出:水灰比对透水混凝土强度的影响规律与普通混凝土不同,在一定范围内透水混凝土的抗压强度随着水灰比的增加先增大后减小;随着水灰比增大,透水混凝土试件的透水系数逐渐提高;随着成型压力的增加,透水混凝土的强度先增大后降低,而透水性持续下降;本次试验中,水灰比为0.28,成型压力为3.5MPa时混凝土的强度最高,透水性也较好。     

透水混凝土的试验研究

研究了水灰比、孔隙率及道路粉尘粒径对透水混凝土强度、透水性、抗堵塞等性能的影响。研究结果表明:随着水灰比的增大,透水混凝土的抗压强度呈先增大后减小的趋势,且孔隙率逐渐减小;随着目标孔隙率的增大,透水混凝土的透水系数逐渐增大,但抗压强度逐渐减小;0.6～1.18 mm范围内的粉尘粒径对透水混凝土的透水性能影响最大,是造成透水混凝土堵塞的主要原因。     

粉煤灰气泡混合轻质土配合比设计与性能研究

文中以工程配合比为基础,采用控制变量法,研究粉煤灰掺量、泡沫量和水灰比对粉煤灰气泡混合轻质土性能的影响。结果表明,粉煤灰降低了气泡混合轻质土的早期强度,但能提高后期强度;湿容重随着粉煤灰和泡沫掺量的增加逐渐减小,随着水灰比的增大先增大后减小;抗压强度随着粉煤灰掺量的增加先减小后稍有增加再减小,随着泡沫量的增加逐渐减小,随着水灰比的增大先增大后减小;粉煤灰掺量、泡沫量、水灰比的适宜取值分别为15%～35%、600～800 L/m³、0.55～0.61。     

建筑混凝土配合比设计及强度预测方法

改变高性能混凝土配合比中的水灰比、石灰石粉掺量和磷渣掺量,通过试验测试混凝土的抗压强度随3个变量的演变关系,并结合神经网络算法建立混凝土抗压强度预测模型。结果表明:高性能混凝土的抗压强度与水灰比成反比例关系;石灰石粉和磷渣在不同的掺量区间内对混凝土抗压强度的影响为先升高后降低;基于SVM的预测模型能够很好地对混凝土抗压强度进行预测。     

机制砂在高性能混凝土中的应用试验研究

以相关规范、标准及经验为基础,采用对比试验法和正交试验法设计配合比进行试验研究。试验结果表明:随着用水量的增加,混凝土抗压强度降低;混凝土抗压强度随着特细砂比例的减小有增加趋势;随着大石(16~31.5 mm)比例的减小混凝土强度降低;相比于天然中砂混凝土,机制砂混合砂混凝土抗压强度较高;机制砂混合砂混凝土工作性能和耐久性能差于天然中砂混凝土。     

原状机制砂混凝土的氯离子渗透与碳化性能试验研究

试验研究了机制砂原料形态、石粉含量对原状机制砂混凝土氯离子渗透和碳化性能的影响,同时测定了相应的新拌混凝土工作性能和硬化混凝土的立方体抗压强度,机制砂原料形态为碎石和卵石,石粉含量为5％、9％和13％,混凝土强度等级为C30、C40、C50和C60.结果表明:新拌混凝土工作性能良好,硬化混凝土抗压强度均达到了设计强度等级的配制要求;氯离子扩散系数和碳化深度均随着混凝土强度的提高、水灰比的降低而减小,碎石破碎的原状机制砂配制的混凝土具有更好的抗氯离子扩散和抗碳化能力;石粉含量增加对原状机制砂混凝土的氯离子扩散和碳化性能影响较小,不同机制砂原料形态时的影响与水灰比和用水量相关.     

骨料中石粉含量对电杆用C60高性能混凝土性能的影响

C60高性能混凝土替代当前混凝土电杆生产中常用的C40普通混凝土,不仅可以提高电杆的承载力,而且还可以有效提高电杆的耐久性。通过试验研究了玄武岩和石灰岩两种粗骨料混凝土,石粉含量(0~6%范围内)对混凝土强度与密实性的影响规律。研究表明:玄武岩混凝土的抗压强度随石粉掺量的增加先增大后减小,而石灰岩混凝土的抗压强度随石粉掺量的增加先减小后增大;两种骨料混凝土的劈裂抗拉强度均随石粉掺量的增加先减小后增大;当石粉掺量在6%以下时,混凝土的电通量均在500C左右,表明混凝土密实性较好,其中玄武岩混凝土的电通量随石粉掺量的增加呈增大趋势,石灰岩混凝土的电通量随石粉掺量增加呈先增大后减小的趋势。     

高温后矿渣微粉纤维混凝土抗压强度试验研究

通过矿渣微粉纤维混凝土高温后立方体抗压和轴心抗压试验,分析温度、矿渣微粉掺量、钢纤维体积率、聚丙烯纤维掺量和混凝土强度等级等因素对混凝土高温后抗压强度的影响.结果表明,随着温度升高,高温后矿渣微粉纤维混凝土立方体抗压强度和轴心抗压强度不断降低,且逐渐趋于一致;矿渣微粉纤维混凝土高温后抗压强度随矿渣微粉、钢纤维和聚丙烯纤...     

细粒式钢渣改良黄土路基研究

为实现钢渣的全粒度应用及提高利用率,小于等于3mm的细粒式钢渣可作为黄土路基稳定材料使用。设计对照组水泥稳定黄土和石灰稳定黄土,并通过无侧限抗压强度和CBR承载比评价,以确定细粒式钢渣稳定黄土的可行性和最佳掺量。结果表明,随着钢渣掺量增加,钢渣稳定黄土的最大干密度增大,最佳含水率减小。石灰稳定黄土最佳含水率最大,钢渣稳定黄土最小。钢渣稳定黄土的无侧限抗压强度随钢渣掺量增加而增大,10%钢渣掺量的无侧限抗压强度大于3%水泥稳定黄土和6%石灰稳定黄土。水泥稳定黄土CBR承载比远大于钢渣稳定黄土和石灰稳定黄土,且黄土膨胀量最小,最大仅为0.14%,钢渣稳定黄土膨胀性最大,且随钢渣掺量的增大而增大,最大为1.2%。10%钢渣稳定黄土CBR大于6%石灰稳定黄土,10%钢渣膨胀量小于6%石灰稳定黄土,大于7%石灰稳定黄土。10%钢渣掺量可替代6%石灰掺量稳定黄土路基,综合分析选择10%作为最佳细粒径钢渣稳定黄土掺量。     

机制砂石粉含量及MB值对高强混凝土性能的影响

研究了机制砂石粉含量及MB值对高强混凝土性能的影响。结果表明,适量的石粉可在一定程度上弥补机制砂表面的粗糙,改善新拌混凝土的工作性;当石粉含量较高时,由于石粉对外加剂及游离水的吸附作用,新拌混凝土工作性能逐渐劣化。随着石粉含量增大,混凝土抗压强度下降,劈裂抗拉强度和弹性模量呈先增后降趋势。本试验中机制砂中石粉的最佳含量为3%～6%。随着MB值增大,新拌混凝土工作性能快速劣化,混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度呈下降趋势;当MB值<1.1时,随着MB值增大,混凝土的弹性模量未有明显变化,当MB值≥1.1时,混凝土的弹性模量快速下降。本试验中机制砂的最佳MB值应小于0.75。     

矿渣消石灰粉乳化沥青混凝土性能与微观机理

研究了矿渣消石灰粉用量对乳化沥青混凝土稳定度、抗压强度、抗压回弹模量和劈裂强度的影响,使用红外光谱、X衍射和扫描电镜分析了矿渣消石灰粉改善乳化沥青混凝土强度的微观机理.结果表明,添加矿渣消石灰粉能显著提高乳化沥青混凝土力学性能;在消石灰的碱性激发作用下,矿渣粉与乳化沥青中的水相发生了水化反应,生成了水化硅酸钙凝胶,它和乳液破乳后的沥青通过物理过程形成了复合胶结料,改善了沥青胶浆微观结构,增大了胶浆黏度,增强了胶浆与集料界面的黏结,从而提高了乳化沥青混凝土的力学性能.     

轻骨料预湿程度对混合骨料混凝土力学性能的影响

研究了用不同预湿程度的页岩陶粒与碎石以体积比1：1混合配制的混合骨料混凝土拌合物性能和力学性能.结果表明,随着陶粒预湿时间的延长,混合骨料混凝土拌合物坍落度经时损失逐渐减小,7d抗压强度逐渐降低,劈拉强度与抗折强度在轻骨料预湿时间小于1h时略有增加.28d抗压强度、劈拉强度、抗折强度和弹性模量都逐渐增加.用预湿1h的陶粒配制的混合骨料混凝土7d与28d的拉压比和折压比与轻骨料混凝土相比几乎没有降低,其弹性模量比同条件的轻骨料混凝土高32.9%,比强度高10.5%.     

矿渣-钢渣发泡混凝土的制备及反应机理

为了实现高炉矿渣、转炉钢渣的高附加值综合利用,以水淬高炉矿渣和转炉钢渣为主要原料,加入少量的脱硫石膏、石灰和水泥熟料,通过铝粉发气制备发泡混凝土。测试了不同矿渣钢渣掺量制备的发泡混凝土制品3、7、28d的抗压强度和容重,并用扫描电子显微镜和X射线能谱仪分析了发泡混凝土制品养护过程中的水化产物和微观结构的变化。结果表明,钢渣掺量为30%、矿渣掺量为45%时,两者的协调性比较强,制品的抗压强度达到5.1MPa,绝干容重为625kg/m3;该凝胶体系中有钙矾石和C-S-H凝胶协同生成,且转炉钢渣的水硬活性明显低于水淬高炉矿渣。     

双掺粉煤灰和矿渣粉对改性陶粒混凝土性能影响的研究

研究了双掺粉煤灰与矿渣粉对陶粒混凝土和易性及早期强度、后期强度的影响,试验中采用松散体积法对陶粒混凝土的配合比进行设计,以确定最佳配合比,测定了12组不同配合比陶粒混凝土的抗压强度.研究结果表明:对陶粒混凝土进行拌合之前应将陶粒提前预湿6h;随着双掺掺合料比例的增加,双掺掺合料陶粒混凝土的抗压强度也随之增加;45％比例...     

锂渣、石灰石粉自密实高强高性能混凝土研究

研究了掺入超磨细锂渣、石灰石粉复合掺合料对混凝土工作性和强度的影响。研究证实,锂渣掺至15%时,可明显改善混凝土工作性,提高其强度,配制出坍落度272mm,坍落流动度731mm,工作性能优良的混凝土。在低水胶比下,混凝土3d抗压强度为59.5MPa,28d为79.0MPa,90d达98.5MPa。锂渣与石灰石粉复掺时,能置换45%的水泥,单方混凝土水泥用量仅330kg,且混凝土能达到自密实高强的水平。     

龄期和尺寸对纤维矿渣微粉混凝土抗压强度的影响

通过不同配合比的纤维矿渣微粉混凝土在3 d、7 d、14 d、28 d、56 d和90 d的抗压试验,研究矿渣微粉掺量、纤维掺量、试件尺寸以及龄期对混凝土抗压强度的影响。结果表明,矿渣微粉的加入提高了混凝土各龄期的强度,同时强度的提高和钢纤维的加入使混凝土的尺寸效应更加明显。在分析试验结果的基础上,提出了考虑龄期、纤维掺量和矿渣微粉掺量影响的纤维矿渣微粉混凝土抗压强度计算公式。     

钢渣矿渣复合粉在商品混凝土中的应用研究

本文研究了钢渣矿渣复合粉取代矿渣粉作为商品混凝土掺合料,对混凝土工作性和抗压强度的影响。试验结果表明:采用复合粉取代矿粉对混凝土的工作性和抗压强度无不利的影响,采用复合粉取代矿渣粉作为混凝土掺合料具有良好的经济社会效益。