低品位全珊瑚骨料混凝土的力学性能及耐久性能研究

采用筒压强度为3.72 MPa的低品位珊瑚骨料配制LC30及LC50全珊瑚骨料混凝土,研究了低品位全珊瑚骨料混凝土的基本力学性能及耐久性能。结果表明:与火山渣轻骨料混凝土、普通混凝土相比,珊瑚骨料混凝土的fc/fcu显著偏大,劈裂抗拉强度比火山渣轻骨料混凝土提高20%～30%,与普通混凝土基本持平,弹性模量介于普通混凝土与火山渣轻骨料混凝土之间;珊瑚骨料混凝土3 d收缩率仅为普通混凝土的43%,约为火山渣轻骨料混凝土的111%;抗氯离子渗透性次于普通混凝土而优于火山渣轻骨料混凝土,护筋性能不如普通混凝土。     

低品位全珊瑚骨料混凝土强度提升技术研究

采用筒压强度为3.72 MPa的低品位全珊瑚骨料配制LC30与LC50混凝土,针对低品位全珊瑚骨料混凝土28 d抗压强度很难超过50 MPa的问题,开展了基于水胶比、骨料预湿和人工海水拌养的抗压强度提升技术研究。结果表明:珊瑚骨料混凝土抗压强度随水胶比减小先增后减,水胶比0.20为极限水胶比,此时混凝土抗压强度最高;预湿骨料对水胶比较大的LC30混凝土强度提升较小,对于低水胶比的LC50珊瑚骨料混凝土强度提升明显;海水拌养有利于珊瑚骨料混凝土早期强度增长,但对28 d强度没有显著影响。     

轻骨料混凝土的收缩性能研究

研究了不同吸水率、不同预湿程度的轻骨料对不同水胶比混凝土收缩性能的影响,并与普通骨料混凝土、混合骨料混凝土进行对比分析.结果表明,在低水胶比时轻骨料混凝土的收缩大于普通骨料混凝土,在高水胶比时,早龄期轻骨料混凝土的收缩小于普通骨料混凝土,而后期大于普通骨料混凝土;随着骨料预湿含水率的提高,轻骨料混凝土的收缩变形减小,在早期尤为显著,通过预湿处理提高轻骨料预饱水程度可以显著降低轻骨料混凝土的收缩     

搅拌工艺对天然火山渣轻骨料混凝土性能的影响

采用四种不同的搅拌工艺配制轻骨料混凝土,通过对比混凝土的工作性、强度、收缩性能,研究搅拌工艺对天然火山渣轻骨料混凝土性能的影响。研究表明:两种预湿骨料搅拌工艺,采用粉煤灰包裹搅拌工艺得到的混凝土的7d强度高于净浆裹石搅拌工艺得到混凝土,后期28d、56d强度基本相当;两种不预湿骨料搅拌工艺,采用净浆裹石搅拌工艺得到的硬化混凝土干表观密度、强度较大;综合对比预湿与不预湿搅拌工艺,预湿搅拌工艺比不预湿搅拌工艺得到的混凝土抗压强度高、湿表观密度大、早期膨胀率小;采用预湿搅拌工艺的新拌混凝土坍落度比不预湿搅拌坍落度小,且1h坍落度损失小。     

自燃煤矸石骨料在预拌混凝土中的应用研究

用自燃煤矸石取代天然砂石配制预拌混凝土,研究了自燃煤矸石骨料附加水及预湿时间对预拌自燃煤矸石骨料混凝土工作性和强度的影响,并在此基础上,研究了这种预拌混凝土的抗氯离子渗透性能和抗冻性能.结果表明:控制好自燃煤矸石骨料的附加水及预湿时间,在外加剂及掺合料的共同作用下,预拌自燃煤矸石骨料混凝土的坍落度、坍落度经时损失、强度等级、抗氯离子渗透性能及抗冻融性能均满足GB/T 14902—2003规定的质量标准.     

再生粗骨料品质和取代率对再生混凝土抗氯离子渗透性能影响北大核心

根据GB/T 25177—2010《混凝土用再生粗骨料》,将废弃混凝土简单破碎后制得Ⅱ类再生粗骨料,一次颗粒整形后制得准I类再生粗骨料,二次颗粒整形后制得I类再生粗骨料。采用再生粗骨料取代（φ_z=0、50%、100%）天然骨料,研究粗骨料品质和取代率对再生混凝土的抗氯离子渗透性能的影响。结果显示：简单破碎再生粗骨料混凝土的氯离子迁移系数随着φ_z的增大而增大,其抗氯离子性能劣于普通混凝土,与普通混凝土相比,非稳态氯离子迁移系数增大了8.1%~35.1%;一次颗粒整形再生粗骨料混凝土的氯离子迁移系数随着φ_z的增大呈现减小的趋势,其抗氯离子性能接近,甚至优于普通混凝土;二次颗粒整形再生粗骨料混凝土的氯离子迁移系数随着φ_z的增大而减小,其抗氯离子性能优于普通混凝土,与普通混凝土相比,非稳态氯离子迁移系数减小了9.7%~25.5%。     

珊瑚骨料透水混凝土强度和透水性能

采用珊瑚骨料制备混凝土是海洋工程建设的重要内容。为掌握珊瑚骨料制备透水混凝土的关键技术，通过测试28 d抗压强度、弯拉强度、连续孔隙率和透水系数，研究了不同预湿状态珊瑚骨料等体积取代部分碎石和矿物掺合料对透水混凝土强度和透水性的影响。结果表明：透水混凝土强度随着预湿珊瑚骨料掺量的增加而降低，其透水性不断增加；掺加10%未预湿珊瑚骨料增加了透水混凝土强度，降低了透水性，继续增加其掺量，降低了透水混凝土强度，增加了透水性；双掺粉煤灰和硅灰增加了珊瑚骨料透水混凝土强度，降低了透水性。珊瑚骨料透水混凝土的强度与透水系数和连续孔隙率存在着线性关系。     

高性能火山渣混凝土制备及研究

火山渣是一种天然的新型轻骨料,与普通的混凝土相比,火山渣混凝土具有自重轻、强度高、抗震性能好和保温隔热性好等特点,将其应用到现代工程建筑中,可有效地降低现代建筑自身重量,并减少荷载,具有良好的应用前景。以火山渣混凝土为研究切入点,对其特点进行了详细的分析,并对其具体的制备方式进行了研究。     

珊瑚骨料混凝土徐变性能研究

针对岛礁服役期内的,采用珊瑚骨料制备的混凝土建构筑物的安全性问题,对珊瑚骨料混凝土的徐变进行研究,研究结果表明:珊瑚骨料混凝土早期收缩值与普通混凝土较为接近,但上升趋势明显高于普通混凝土;其早期徐变度与普通混凝土接近,后期徐变度高于普通混凝土混凝土,因此珊瑚骨料混凝土的徐变是岛礁工程安全性不容忽视的问题。     

高品质再生骨料混凝土的力学性能和耐久性试验研究

对高品质再生骨料混凝土的力学性能和耐久性进行了系统的试验研究,主要包括其立方体和棱柱体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量以及收缩、徐变、抗氯离子渗透、抗碳化性能和抗冻性能.高品质再生骨料由课题组提出的包含机械磨损(干拌)和水冲洗两个流程的一套高品质再生骨料生产工艺加工得到.试验结果表明,与由普通再生骨料(常规破碎工艺生产的再生骨料)配制的混凝土相比,高品质再生骨料混凝土的力学性能和耐久性均有显著的提高,基本上可以达到与普通混凝土相近的水平.     

珊瑚砂混凝土性能试验研究

利用珊瑚砂取代天然河砂进行混凝土的配合比设计,系统研究了珊瑚砂混凝土的抗折强度、抗压强度、劈裂抗拉强度、干燥收缩以及早期抗开裂性能,同时用相同配合比参数的河砂混凝土进行对比。此外,还对珊瑚砂混凝土的抗氯离子渗透性、抗碳化性等耐久性以及水化产物的微观结构进行了分析。试验结果表明,珊瑚砂混凝土的抗压强度要低于河砂混凝土,而抗折强度、劈裂抗拉强度则相差不大;珊瑚砂混凝土的干燥收缩性能、早期抗开裂性能、抗氯离子渗透性以及抗碳化性均要好于河砂混凝土。珊瑚砂混凝土和河砂混凝土的28d水化产物基本相同,都含有Ca(OH)_2,钙矾石AFt,CaCO_3和C-S-H凝胶。珊瑚砂由于其凸凹多孔,使得其界面过渡区的黏结力要大于河砂混凝土,这极大改善了其界面的结构性能。     

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%.     

粉煤灰对轻骨料混凝土耐久性影响的试验研究

以内蒙古东部地区的天然浮石为粗骨料,通过混凝士抗渗试验、碳化试验、抗氯离子渗透试验以及抗压强度的测试,研究了粉煤灰对轻骨料混凝土耐久性的影响.结果表明,粉煤灰使轻骨料混凝土的早期抗压强度、抗碳化能力有所下降,但能有效改善轻骨料混凝土的抗渗性能和抗氯离子渗透能力.     

珊瑚骨料混凝土中钢筋的开始锈蚀模型

采用线性极化法和电化学交流阻抗谱法,分析了不同电压下珊瑚骨料混凝土中钢筋腐蚀电位和腐蚀电流的时变性;测试了珊瑚骨料混凝土和普通混凝土的电阻率和孔隙率,研究了2种混凝土的临界氯离子浓度.结果 表明:在相同电压下,珊瑚骨料混凝土腐蚀电位的稳定期和腐蚀电流的平稳期较普通混凝土短;珊瑚骨料混凝土的临界氯离子浓度小于普通混凝土.     

颗粒整形对再生骨料混凝土耐久性的影响

简单破碎再生骨料粘附着大量水泥石,并且在破碎过程中产生大量微裂缝,因此简单破碎再生骨料混凝土的需水量大,导致混凝土的收缩大、氯离子渗透系数大、碳化速度快以及抗冻性差.颗粒整形不仅除去了骨料表面粘附的水泥石,而且使得再生骨料变得圆滑,混凝土需水量显著降低,混凝土的收缩性能、抗氯离子渗透性、抗碳化性能和抗冻性能均显著改善,拓宽了再生混凝土的应用领域.     

再生混凝土抗冻耐久性试验研究

为了探讨再生骨料混凝土(RAC)的抗冻融耐久性能,选用三套配合比设计方案,即普通法、预湿水法和增浆法,通过冻融前后质量、动弹性模量和强度的对比研究,并与天然骨料混凝土(NAC)作对比。结果发现,加入引气剂后再生混凝土能达到甚至超过天然混凝土的抗冻性能,其中增浆法配制的再生混凝土的抗冻融性能最好;降低水灰比会提高抗冻性能;对于再生混凝土抗冻性能用质量损失和相对动弹性模量下降已经不能很好地衡量其抗冻性,引入强度损失这一指标更为合适。     

矿物掺和料和再生骨料对混凝土的收缩性能的影响

研究了再生粗、细骨料取代量、矿物掺和料等因素对再生混凝土收缩性能的影响.结果表明:高品质再生细骨料混凝土的后期收缩值高于天然骨料混凝土,且随着再生细骨料取代量的增加而增大;高品质再生粗骨料混凝土的收缩值接近天然骨料混凝土;粉煤灰和普通矿粉相比能够很好的降低再生混凝土的早期和后期收缩值,超细矿粉和硅灰都能减少再生混凝土的后期收缩值,但硅灰增加了再生混凝土的早期收缩值.     

Ⅲ类再生骨料对C60混凝土性能影响的研究

将Ⅲ类再生骨料掺入C60混凝土中,研究其对混凝土性能(抗压强度、抗氯离子渗透性能、抗冻性能和抗收缩性能)的影响;同时掺入混凝土膨胀剂,研究其对混凝土性能改善效果。试验结果表明:Ⅲ类再生骨料替代率为15%时,对C60混凝土抗压强度、抗冻性能和抗氯离子渗透性能无明显影响;Ⅲ类再生骨料替代率为15%时,细骨料对C60混凝土抗收缩性能无不利影响,而粗骨料影响显著;C60混凝土掺入膨胀剂后,仅对抗收缩性能具有一定改善效果,对其他性能无改善作用。     

成型方式对再生混凝土性能影响的试验研究

通过试验研究了真空脱水、净浆裹石和粗骨料预湿三种成型方式对再生粗骨料混凝土抗压强度和抗氯离子渗透性能的影响。结果表明:(1)随着真空度的增加,再生粗骨料混凝土抗压强度是先增大后减小,最佳真空度为0.06MPa;抗氯离子渗透性能是先增强后减弱,最佳真空度为0.04MPa。(2)净浆裹石对再生粗骨料混凝土抗压强度和抗氯离子渗透性能有一定的影响。用水泥和75%的水拌制的净浆裹石能明显提高再生粗骨料混凝土的抗压强度;用水泥和50%的水拌制的净浆裹石能明显改善再生粗骨料混凝土的抗氯离子渗透性能。(3)再生粗骨料混凝土抗压强度随着预湿再生粗骨料水量的增加而增大;抗氯离子渗透能力随着预湿再生粗骨料水量的增加是先增强后减弱,最佳预湿用水量为配合比水量的3%。     

再生骨料混凝土渗透性试验研究

对粗骨料取代率为100％的再生混凝土氯离子渗透性进行了试验研究,分析了不同强度等级下再生混凝土的氯离子渗透性,并与相同强度等级的普通混凝土进行了对比研究。结果表明：随着强度的提高,再生混凝土的抗氯离子渗透性相应提高;在相同强度等级下,再生混凝土与普通混凝土的氯离子渗透性相差不大。