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。     

矿物掺合料对轻骨料混凝土抗离析性能影响的研究

通过在轻骨料混凝土中加入矿物掺合料,测试其抗压强度、坍落度、扩展度及分层度,研究不同种类矿物掺合料单掺、复掺时,掺合料掺量对轻骨料混凝土力学性能及均质性的影响,分析矿物掺合料对轻骨料混凝土抗离析性能的改善程度.研究结果表明:单掺时,在30％掺量范围内,随着矿渣粉掺量的增加,轻骨料混凝土拌合物的粘聚性增强,拌合物流动性变好,早期和后期强度增加;在20％掺量范围内,随着粉煤灰掺量的增加,轻骨料混凝土拌合物的流动性变好,泌水减小,拌合物均质性变好;当粉煤灰和矿渣粉掺量均为10％时,复合掺加矿渣粉和粉煤灰对配制大流动性高强轻骨料混凝土效果理想,抗离析性优异.     

矿物掺合料对轻质高强混凝土性能的影响

研究了粉煤灰、矿渣和硅灰掺合料对大流动性高强轻集料混凝土性能影响.测试结果表明：在单掺情况下,矿渣和硅灰能有效地提高拌合物的粘聚性,从而改善了混凝土早期和后期强度,但对拌合物流动性有一定影响,掺加粉煤灰能有效提高流动性,但产生泌水对拌合物匀质性有不良影响.综合流动性和强度改善效果,复合掺加矿渣和粉煤灰对配制大流动性高强轻集料混凝土效果最佳.     

粉煤灰与矿渣复合掺合料对混凝土强度影响

研究了单掺粉煤灰、磨细矿渣及它们复合后的复合掺合料对混凝土强度的影响。试验结果表明：单掺Ⅰ级粉煤灰及磨细矿渣混凝土的3d、7d强度低于未加掺合料的混凝土强度,并且随粉煤灰或磨细矿渣掺量的增加,强度降低幅度增加;28d时,单掺Ⅰ级粉煤灰及磨细矿渣混凝土的强度达到未加掺合料的混凝土强度,混凝土的后期强度持续增长。在相同掺量时,Ⅰ级粉煤灰,磨细矿渣复合掺合料混凝土的各龄期强度高于相同掺量Ⅰ级粉煤灰混凝土及磨细矿渣混凝土,磨细矿渣,Ⅰ级粉煤灰的合理比例为7：3。     

活性掺合料对再生混凝土耐久性的影响

由于再生集料本身具有一些天然缺陷,导致再生集料配制的混凝土综合性能较同级配普通混凝土差。而掺入矿渣、粉煤灰等活性掺合料则可以改善普通混凝土的物理力学性能和耐久性能,因此,本课题在采用再生粗集料以不同比例取代天然集料的同时,用矿渣、粉煤灰等活性掺合料等量取代水泥,研究掺活性掺合料再生混凝土的力学性能和耐久性能。实验结果表明,随再生集料用量的增加,混凝土的物理力学性能和耐久性能有所下降,但掺加一定量的活性掺合料可以明显改善再生混凝土的耐久性能。采用合适掺量的矿渣,可以配制出坍落度为180mm、28d抗压强度达50MPa以上、各种耐久性能指标均达到基准混凝土技术指标的再生集料混凝土。     

粉煤灰和磨细矿渣对北京地铁5号线清河斜拉桥大体积混凝土性能的影响

本文研究了粉煤灰和磨细矿渣对大体积承台混凝土抗压强度、水化热、收缩率的影响。试验结果表明：在水泥掺量一定时,随矿渣粉掺量的增加水化放热量、最大放热速率和干缩率均增大;水泥用量为200kg／m^3、粉煤灰为140kg／m^3、矿渣粉为50kg／m^3时,混凝土水化热较小、干缩率较小;SEM形貌图表明,粉煤灰和磨细矿渣的综合效应,使火山灰反应更加充分,Ca(OH)2含量降低,在水泥用量200kg／m^3时,混凝土28天结构致密。     

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。     

降低高强混凝土脆性的试验研究

采用外掺掺合料磨细矿渣、硅粉和粉煤灰及聚丙烯纤维的方法来研究它们对降低高强混凝土脆性的作用，并分析了相应的作用机理．结果表明：单掺磨细矿渣时，当其掺量为25％，则高强混凝土的脆性最低；磨细矿渣、硅粉和粉煤灰各自复掺时，高强混凝土脆性较单掺25％磨细矿渣的进一步降低，且降低幅度大致相当；三掺磨细矿渣、硅粉和粉煤灰时，高强混凝土脆性的降低幅度更大．当聚丙烯纤维的掺量控制在0．24％以内时，高强混凝土的脆性随着聚丙烯纤维的掺加而降低；当聚丙烯纤维与硅粉复掺时，高强混凝土的脆性系数又进一步降低．     

矿物掺合料对粉煤灰陶粒混凝土抗压强度的影响

利用磨细粉煤灰、磨细矿渣和硅灰作为矿物掺合料,研究了各种矿物掺合料对粉煤灰陶粒混凝土抗压强度的影响。结果表明:单掺矿物掺合料的粉煤灰陶粒混凝土的28d抗压强度顺序是:硅灰矿渣粉煤灰;复掺矿物掺合料的粉煤灰陶粒混凝土的28d抗压强度顺序是:硅灰+矿渣硅灰+粉煤灰矿渣+粉煤灰。在此基础上,着重分析了各种矿物掺合料对粉煤灰陶粒混凝土抗压强度的影响机理和粉煤灰陶粒混凝土棱柱体抗压强度和立方体抗压强度的关系。     

浮石混凝土及其砌块的研究

采用堆积密度为468kg／m^3、筒压强度为1．1MPa的浮石，研制出表观密度为1720kg／m^3，CL10的轻集料混凝土，并对浮石混凝土及其砌块的性能进行检测。分析粉煤灰在浮石混凝土中的作用及搅拌工艺对浮石混凝土性能的影响，指出试制的浮石混凝土适合在冬天比较寒冷的地区推广使用。     

利用东湖淤泥制备超轻陶粒的研究

利用东湖淤泥为主要原材料,进行堆积密度小于500kg/m3超轻陶粒研制。结果表明:按照发泡组分与东湖淤泥比例为20%∶80%,600℃预烧15min,1180℃焙烧12min,制备出了筒压强度1.7MPa、吸水率13.4%、堆积密度为485 kg/m3超轻陶粒。     

污泥轻集料的制备

选用武汉市城市污水处理厂的脱水污泥,掺加粉煤灰制备轻集料。在一定煅烧制度下,调整其原料配比,可以制备出堆积密度为763kg/m3,吸水率小于6%,筒压强度为6.9MPa的轻集料,有效资源化利用了城市污泥。     

赤泥高强陶粒的研制

利用拜耳法赤泥、页岩和粉煤灰等原料制备的高强陶粒,赤泥掺入量最高50%,陶粒堆积密度840kg/m3,筒压强度达到7.5MPa,强度标号45MPa,吸水率6.9%,表观密度1000kg/m3,孔隙率16.0%,放射性能够满足作为轻集料的活度要求;还利用了XRD、SEM等分析方法,对赤泥陶粒烧结机理进行了探讨。     

焚烧生活垃圾作集料生产砌块的研制

经过处理的焚烧生活垃圾的表观密度为2 282kg/m3,m=3.0,在配制混凝土时满足级配上相关要求,可以作为混凝土及砌块的细骨料;全部由焚烧生活垃圾作为混凝土的细骨料,混凝土的强度较低,适用于轻集料小型空心砌块生产;用焚烧生活垃圾作为集料生产的砌块强度为9.1 MPa。     

发泡剂对赤泥轻质免烧砖性能的影响

以赤泥、粉煤灰、水泥为主要原料,掺加一定量的激发剂和发泡剂,制备了赤泥轻质免烧砖。研究了发泡剂掺量对赤泥轻质免烧砖性能的影响。利用扫描电子显微镜对赤泥轻质免烧砖破坏断口进行了微观形貌分析。结果表明,当发泡剂掺量为10ml时,制得的试样性能较好,其密度、抗折强度、抗压强度分别为423kg／m3．049MPa和1.87MPa。     

纤维种类对轻质混凝土的性能影响

通过引入不同种类纤维,着重研究其对C50轻质混凝土工作性能、力学性能、耐久性能的影响规律和作用机理。试验结果表明:掺入纤维降低轻质混凝土的工作性能,特别是钢纤维及仿钢纤维;抗压强度和抗折强度增幅最大的钢纤维轻质混凝土的7 d和28 d抗压强度分别为46.1 MPa和65.9 MPa,抗折强度分别为2.8 MPa和6.6MPa;掺入钢纤维的混凝土耐久性最为优异:渗水高度14.8 mm,抗渗等级>P12,经过300次冻融试验,相对动弹模为96%,质量损失率0.60。     

Characteristics of self-consolidating concrete using two types of lightweight coarse aggregates

This paper presents the development of lightweight aggregate self-consolidating concrete (SCC) using two types of lightweight aggregates having different densities. Lightweight aggregate SCC properties have been evaluated in terms of flowability, segregation resistance and filling capacity of fresh concrete as per the standards of the Japanese Society of Civil Engineering (JSCE). The measurement of the mechanical properties of hardened lightweight aggregate SCC, including compressive strength, splitting tensile strength, elastic moduli and density, as well as its specific strength were also carried out. The characteristics of lightweight aggregate SCC at the fresh state showed that as the density of the lightweight coarse aggregate decreases, the flowability improves but the segregation resistance tends to decrease. The 28-days compressive strength of the lightweight SCC was found to be 32 MPa or higher. The relationship between the compressive strength and the splitting tensile strength was found to be similar to the expression presented by CEB-FIP, and the relationship between the compressive strength and the elastic moduli was found to be similar to the expression suggested by ACI 318-05 which takes into consideration the density of concrete. The density of the lightweight aggregate SCC decreased by up to 14% compared to that of the control SCC, and the specific strength decreased by up to 20%.     

高强高热阻泡沫混凝土的制备及其性能研究

研究了密度等级为A07~A08级,强度等级为C5的高强高性能泡沫混凝土的制备性能研究,测试了不同类别发泡剂、不同水胶比、细骨料掺量、养护方式对高强高性能泡沫混凝土强度、密度、导热系数的影响。试验结果表明,自行配制的复合发泡剂适合制备A07~A08级泡沫混凝土,而动物蛋白发泡剂不适合;泡沫混凝土的水胶比不宜低于0.45,细骨料掺量范围为10%~20%,泡沫密度宜控制在(50±5)kg/m~3;养护方式可采用蒸汽养护,达到快速出厂蒸养温度宜为60℃,最小蒸养时间为8 h;配制成的高强高性能泡沫混凝土抗压强度为5.7 MPa,密度为718 kg/m~3,导热系数为0.147 W/(m·K)。     

Valorization of coarse rigid polyurethane foam waste in lightweight aggregate concrete

This study examines the mechanical properties and the durability parameters of lightweight aggregate concretes (LWAC) incorporating rigid polyurethane (PUR) foam waste as coarse aggregates (8/20 mm). The influence of both the increasing incorporation of PUR foam waste and the presence of superplasticizer on the workability, bulk density, mass loss, drying shrinkage, compressive strength, dynamic modulus of elasticity, total porosity, gas permeability and chloride diffusion coefficient of the different concretes, has been investigated and analyzed. The results showed that the use of PUR foam waste enabled to reduce by 29–36% the dry density of concrete compared to that of the normal weight concrete (made without foam waste). The reduction of density was due to the increase of total porosity in the lightweight concretes, which also induced higher gas permeability and chloride diffusion coefficient. These negative effects on durability of concrete were lowered by improving the characteristics of the cementitious matrix. The mechanical properties of the LWAC ranged between 8 and 16 MPa for the compressive strength and between 10 and 15 GPa for the dynamic modulus of elasticity; the concrete mixture with the higher performances almost satisfied the mechanical and density criteria of structural lightweight concrete. These results consolidate the idea of the use of PUR foam waste for the manufacture of lightweight aggregate concretes.     

基于原生混凝土性质评价的再生骨料质量评价

通过测试不同原始配比、使用环境、结构部位、结构形式、服役年限的废弃混凝土的强度、吸水率、表观密度等便捷手段来获得混凝土基本特征,探索其与再生骨料和再生混凝土性能之间的普遍性关系。表观密度过低的混凝土强度低,表观密度超过2300kg／m^3的混凝土所表现的强度都不低于20MPa,再生骨料的吸水率处于2盼咱％。再生骨料吸水率随着原生混凝土强度的增加而降低。新拌混凝土坍落度随着骨料吸水率的增加而降低,采用预先淋水的办法,可初步解决骨料吸水率大的问题。废弃混凝土碳化与再生骨料的性质之间无明显关系。