预填骨料混凝土的结构缺陷及改进措施

在试验的基础上，从预填集料混凝土力学性能入手，应用混凝土结构理论，分析了预填集料混凝土内部缺陷成因，并对传统预填集料混凝土的施工方法加以改进，从而减少缺陷，配制出较高强度的预填集料混凝土。     

预置集料高强高性能混凝土的实验研究

预填集料混凝土是先把粗骨料填在模板中,然后注入水泥砂浆(水泥、砂和水,通常有外加剂)来填满集料之间的空隙而成的混凝土。采用此法制备的混凝土粗集料之间相互嵌锁,能充分发挥粗骨料的强度骨架作用。研究表明,在优化灰砂比基础上采用不同矿物掺合料(粉煤灰、硅灰和矿渣粉)制备出预置集料混凝土,其强度可达到C50混凝土的要求,弹性模量高于同等级混凝土,抗氯离子渗透性和抗冲击性也优于普通C50,该混凝土胶凝材料用量少,在提高其服役性能的同时节约了成本。     

高强页岩轻集料混凝土的力学性能

目的探索影响高强页岩轻集料混凝土力学性能的主要因素,为制备高强页岩轻集料混凝土提供依据.方法配制高强度页岩轻集料混凝土,并利用微观手段观察页岩轻集料混凝土微观结构特征.选择水胶质量比0.34～0.38、砂率38%和粉煤灰掺入量10%,提前预湿轻集料和选用高强度等级的页岩轻集料.结果配制出28 d抗压强度为55～60 MPa的页岩轻集料混凝土.水胶质量比、砂率、粉煤灰掺入量对轻集料混凝土的抗压强度有着不同程度地影响.页岩轻集料混凝土抗压强度随着水胶质量比减少而增大;合理砂率为38%和最佳的粉煤灰掺量10%.结论轻集料本身的强度对配制高强度等级轻集料混凝土起到非常重要的作用,同时通过预湿轻集料可以有效提高轻集料混凝土的后期强度.     

粗集料嵌锁型高性能混凝土的研究

采用砂浆包覆粗集料的工艺制备出了一种粗集料能够充分接触并有效嵌锁的高性能混凝土,并与普通C60高性能混凝土作对比研究了其性能。研究表明:在此方法制备的混凝土中,粗集料的体积分数达到了59%以上,粗集料在混凝土中可充分发挥强度骨架作用,混凝土28d抗压强度达到了70～90MPa。另外,以此种方法制备的混凝土具有较高的弹性模量、较好的体积稳定性和抗氯离子渗透性能。     

抛填骨料路面混凝土的研究

通过在路面混凝土中抛填一定量的粗集料,制成粗集料嵌锁型路面混凝土,并对其力学性能以及界面过渡区的显微硬度分布进行了研究。结果表明:抛填粗集料后,路面混凝土的7 d和28 d抗折强度有所提高,7 d和28 d抗压强度有显著提高,粗集料抛填量为8%～10%时强度达到最大值;掺粉煤灰的混凝土抛填骨料后强度有明显增加;抛填骨料路面混凝土的收缩率显著降低,弹性模量有所提高,显微硬度测试表明抛填骨料表面的界面过渡区比普通集料窄,且显微硬度更高。由此可见抛填干燥的骨料会吸收浆体水分,增强界面过渡区,有利于提高混凝土的性能。     

基于矿渣再生混凝土抗压强度试验分析

以废弃混凝土为再生粗集料,适当掺入一定比例的矿渣,减弱再生粗集料对混凝土强度的不利影响,配制成强度等级为C50的再生混凝土,根据再生粗集料和矿渣的掺量比例,设计了24组配合比方案,对其和易性、抗压强度进行了试验研究。结果表明,用矿渣及再生粗集料可以配制出坍落度为175 mm、28 d抗压强度达50 MPa的再生集料绿色混凝土。     

天然与再生集料透水混凝土对比试验

为了开发具有可接受的透水性和强度的透水混凝土,使用天然和再生集料,采用最佳的混合比例制备透水混凝土,对透水混凝土进行孔隙率、渗透系数、抗压及抗弯强度试验,研究了再生集料对总孔隙率、强度和渗透性的影响.同时,在混合料中引入了丁苯橡胶类可再分散性聚合物粉末(RPP)和胶乳(Latex)以提高其强度特性.试验结果表明:掺加再生集料的透水混凝土总孔隙率比采用天然集料的透水混凝土孔隙率要高;无论何种集料类别,聚合物改性剂的添加使得总孔隙率略有降低;使用再生集料透水混凝土的抗压强度低于使用天然集料的透水混凝土;然而,当使用聚合物改性剂时,采用天然和再生集料透水混凝土的抗压强度分别提高57%和79%;再生集料及最佳聚合物掺量的使用可以生产出具有足够排水和强度特性的透水混凝土.     

3种混凝土浇筑工艺的比较研究

采用相同的原料分别以常规工艺、预置集料工艺和抛填集料工艺制备了3种C50混凝土,对比了不同工艺制备的混凝土材料组成与技术经济指标。采用抛填集料工艺制备的混凝土集料体积分数大、水泥和水的用量小,可以提高混凝土强度,降低混凝土干缩系数,并显著降低其成本与环境负荷。该工艺与常规工艺变化不大,易于推广应用。     

大流动性高强轻集料混凝土的研究

为设计出具有大流动性性能的高强或超高强轻集料混凝土，分别研究了水胶比、砂率、轻集料最大粒径3个关键技术参数和矿物掺合料组成设计对混凝土工作性能和抗压强度的影响规律，确定了配制LC50～LC60自密实高强轻集料混凝土的主要技术方法，制备出坍落度为240mm以上、扩展度达到680～700mm、28d抗压强度超过60MPa的大流动性高强轻集料混凝土。     

集料组成对次轻混凝土宏观性能影响的研究

研究了集料组成对次轻混凝土宏观性能的影响规律，通过调整集料组成配制出了密度在2200kg／m^3左右，强度大于60MPa的次轻混凝土。结果表明，集料组成能明显地影响次轻混凝土的表观密度、抗压强度、抗拉强度和弹性模量。     

含粗骨料的超高性能混凝土抗压强度的影响因素

使用普通原材料和高性能减水剂成功制备出抗压强度值超过130 MPa的超高性能混凝土,并试验研究了其抗压强度的影响因素.包括水胶比、粗骨料的颗粒粒径、细骨料的细度模数、胶凝材料的掺量、矿物掺合料和钢纤维.结果显示,各因素均对超高性能混凝土的抗压强度有一定影响,尤其是水胶比和矿物掺合料影响显著.当水胶比介于0.21和0.24之间时,超高性能混凝土的抗压强度随着水胶比的增大而降低,但水胶比为0.16的超高性能混凝土抗压强度值反而低于水胶比为0.18的混凝土的抗压强度.硅灰、粉煤灰和矿粉以1∶2∶1的质量比混掺使用最有利于提高超高性能混凝土的抗压强度,28 d龄期时抗压强度值达到138 MPa.     

多元复合超早强灌浆料试验

目的研究铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、石膏和硅灰四元复合体系超早强灌浆料的流动度、凝结时间和力学性能,找出超早强灌浆料的最佳配比．方法采用行星式搅拌机将原材料搅拌均匀,利用跳桌测试流动度,贯入阻力法测定凝结时间,水泥压力试验机测试力学强度,混凝土收缩膨胀仪测试膨胀性能,分析砂胶比为1．0的微观结构．结果该体系辅以多种外加剂,采用高胶砂比可以保证初始流动度大于325mm,30min流动度大于280mm,2h抗压强度达34．80MPa,24h抗折达13．82MPa,28d抗压强度大于99．90MPa,56d抗压强度大于28d抗压强度．早期SEM微观结构显示晶形生长良好,结构致密．结论铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、石膏和硅灰按一定的比例复配,具有良好的施工和易性和力学性能．     

C30再生粗骨料混凝土和易性和抗压强度研究

以砖混结构建筑拆卸下来的混凝土块为原材料制备C30再生粗骨料混凝土,利用正交设计方法,研究了再生粗骨料取代率、水灰比、砂率对再生混凝土28d抗压强度及和易性的影响。结果表明再生粗骨料取代率是影响混凝土28d抗压强度及和易性的最主要因素;随着再生粗骨料取代率的增加,强度与和易性均下降;使再生粗骨料取代率为60％,水灰比为0．5,砂率为36％,通过合理的配合比可以配制出28d强度达到46．3MPa的混凝土。     

再生粗骨料最大粒径对再生混凝土强度影响试验研究

为了研究再生粗骨料最大粒径对再生混凝土弯拉强度、抗压强度及折压比的影响程度，采用相同配合比下最大粒径为10、15、25和31 mm的再生粗骨料制备了4组再生混凝土棱柱体试件（100 mm×100 mm×400 mm）和4组立方体试件（100 mm×100 mm×100 mm），并通过试验获得了各组再生混凝土试块的弯拉强度和抗压强度。试验结果表明：相同水胶比下，再生混凝土弯拉强度及折压比均随再生粗骨料最大粒径的增大而减小，而抗压强度随再生粗骨料最大粒径的增大呈现出先增大而后减小的趋势。     

包浆再生粗骨料对自密实混凝土力学性能及抗冻性的影响

通过自密实包浆再生骨料混凝土力学性能及快速冻融循环试验,从试件的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度及冻融后试件的质量损失率、抗压强度损失率及相对动弹性模量角度研究了再生粗骨料包浆对自密实再生混凝土性能的影响,结合SEM电镜试验从微观上分析了骨料包浆对混凝土抗冻性能的改善机制.结果 表明:普通混凝土和再生混凝土的劈裂抗拉强...     

抛填骨料工艺超高强混凝土的制备研究

采用抛填骨料工艺制备强度超过100MPa的超高强混凝土。研究表明,采用分层均布的布料方式,可在不影响施工工作性的条件下制得粗骨料体积分数高达54%、骨料相互嵌锁的超高强混凝土,其力学性能、抗氯离子渗透能力均优于常规方法制得的超高强混凝土,更佳的颗粒级配分布(PSD)有利于其密实度的增加。采用贝雷参数检验法评估集料级配,表明级配更为合理。抛填骨料工艺超高强混凝土中胶凝材料的用量大幅度降低,对降低混凝土环境影响具有重要意义。     

离心成型钢纤维混凝土轴心抗压强度试验研究

通过试验研究了离心成型钢纤维混凝土环形截面构件的轴心抗压性能,分析了离心成型中速阶段离心时间、离心加速度、骨料级配、钢纤维长度、钢纤维体积率等因素对钢纤维混凝土轴心抗压强度的影响作用.结果表明:当钢纤维长度小于25 mm时,延长离心时间有利于提高钢纤维混凝土的轴心抗压强度;增大离心加速度不利于钢纤维混凝土轴心抗压强度的提高;粗骨料粒径5~10 mm时的钢纤维混凝土轴心抗压强度高于粗骨料粒径5~15 mm时的钢纤维混凝土轴心抗压强度;从材料的性价比角度考虑,宜选取长度为25~32 mm、体积率为1.2%左右的钢纤维.