浅谈自密实轻骨料混凝土的应用

混凝土是目前土木工程应用较多的建筑材料,自密实轻骨料混凝土是指在自密实混凝土的基础上发展创新而来的,通过改变混凝土的组成材料,从而出现越来越多的高型性能的混凝土,自密实轻骨混凝土是通过自密实混凝土和轻骨料组成而发展起来的,具有轻骨料混凝土的自重轻的特点又具有自密实混凝土自动填充成型的特点。轻骨料混凝土主要在结构的设计、补充、修复提供良好的建筑材料,轻骨料混凝土具有轻质、高强、保温和耐火等特点,并且变形性能良好,弹性模量较低,在一般情况下收缩和徐变也较大。自密实轻骨料混凝土是通过有机结合之后而产生的新一类混凝土,目前对于自密实混凝土的研究还较少,那么本文谈谈自密实轻骨料混凝土的应用。     

自密实轻骨料混凝土的工作性能

在自密实混凝土的基础上,考虑轻骨料吸水的影响,配制了密度小于1950 kg/m3的自密实轻骨料混凝土(SCLC),采用EFNARC 2005建议的方法开展了强度等级为SCLC40,SCLC50的自密实轻骨料混凝土工作性能试验研究.分别通过V型漏斗、流动扩展度、L槽、U型槽、筛分、柱分层及表面沉降试验对自密实轻骨料混凝土的流动性、变形性、填充性和抗离析性进行了评价,对自密实轻骨料混凝土的工作性能进行了验证.     

混杂纤维轻骨料混凝土研究现状

混杂纤维轻骨料混凝土具有高强、轻质、环保等优点,在高层建筑及桥梁工程中被广泛应用。近年来,许多学者对其基本力学性能进行了系列研究,取得了比较丰硕的成果,为轻骨料混凝土的发展及工程应用打下良好基础。综述了近年来混杂纤维轻骨料混凝土的最新成果,包括基本力学性能、抗冲击性能、抗冻性能、抗渗性能、纤维几何尺寸影响及最佳配合比等研究进展情况。结合目前研究现状,概括了混杂纤维轻骨料混凝土的重大突破及有待进一步探索的关键技术问题,为混杂纤维轻骨料混凝土科学研究及工程应用提供参考。     

剑麻纤维长度对自密实轻骨料混凝土性能的影响

针对自密实轻骨料混凝土易开裂、脆性大的问题,采用掺入预先处理的剑麻纤维来提高自密实轻骨料混凝土的韧性及抗裂性能。控制剑麻纤维掺量,单一改变剑麻纤维长度,研究剑麻纤维长度对自密实轻骨料混凝土容重、流动扩展度、抗压强度、劈裂抗拉强度及弹性模量的影响。试验结果表明:剑麻纤维的长短对自密实轻骨料混凝土的容重无影响,但剑麻纤维长度增加,自密实轻骨料混凝土流动扩展度和弹性模量降低,抗压强度和劈裂抗拉强度先增加后降低,其中劈裂抗拉强度最大提升幅度达45.3%。     

纤维自密实轻骨料混凝土抗渗性试验研究

将长度为10 mm,掺量为2 kg/m~3的剑麻纤维、0.8 kg/m~3的聚丙烯纤维分别掺加到强度等级为C40的自密实轻骨料混凝土进行抗渗试验研究,测定其渗水高度及抗渗等级,并进行扫描电镜微观试验。试验结果表明,掺加剑麻纤维的自密实轻骨料混凝土抗渗等级为P10,掺加聚丙烯纤维的自密实轻骨料混凝土抗渗等级为P12,均达到抗渗混凝土要求。与空白样对比,掺加剑麻纤维的自密实轻骨料混凝土渗水高度增加45.6%,掺加聚丙烯纤维的自密实轻骨料混凝土渗水高度减小26%。     

混杂纤维轻骨料混凝土性能试验研究

采用合理的原材料和适宜的配合比,配制出多种不同纤维混杂的轻骨料混凝土,然后对其进行抗压、抗拉及抗折试验。结果表明,不同混杂纤维的掺入对轻骨料混凝土抗压强度的影响不明显,但均能不同程度地提高其抗拉、抗折强度,显著改善轻骨料混凝土的力学性能,使轻骨料混凝土的破坏形式由脆性破坏变成塑性破坏,尤以塑钢纤维和聚丙烯纤维混杂轻骨料混凝土的延性破坏特征最为明显。     

纤维轻骨料混凝土力学及抗渗性能研究

通过辅特维掺量的改变,研究混杂纤维对轻骨料混凝土抗压强度、抗折强度及抗渗性能的影响。从试验结果可以看出:两种纤维混杂后的对轻骨料混凝土的抗压强度影响不明显,抗折强度提高较多。在适当的掺量条件下,对抗渗性能提高效果显著。     

混杂纤维自密实混凝土冻融性能试验研究

研究了PP纤维、镀铜钢纤维和钢-PP混杂纤维对自密实混凝土工作性及冻融前后力学性能的影响,并探讨了冻融作用对纤维混杂增强效应系数的影响。结果表明:PP纤维对自密实混凝土工作性的影响大于钢纤维;未掺纤维的空白组经300次冻融后,其质量损失率及相对动弹性模量损失分别达到4.23%、34.8%,表观质量劣化严重;冻融作用对试件抗折强度影响最大,其次是动弹性模量和抗压强度;纤维的掺入能有效提高混凝土的抗冻性能,但钢纤维对表观质量的改善作用小于PP纤维;混杂纤维抗冻融能力明显高于单掺纤维组和空白组,纤维混杂增强效应随冻融循环次数的增加而降低。     

C30混杂再生骨料自密实再生混凝土配合比设计

采用改进的全计算法,用含红砖的混杂骨料设计C30混杂骨料自密实再生混凝土的配合比,通过调整粗骨料和细骨料的用量找到最佳配合比,在搅拌过程中测试了混凝土的性能和28 d立方体抗压强度.结果表明,C30混杂骨料自密实再生混凝土的砂率宜控制在51.6％ ～54.7％之间,浆体体积宜控制在0.377 m3/m3～0.4 m3/...     

自密实轻骨料混凝土配合比设计及基本力学性能试验

采用全计算法中水量计算公式和固定砂石体积法中粗骨料、砂子的固定体积分数相结合的方法,根据流动扩展度和L槽试验参数优选出强度等级为SCLC40和SCLC50的自密实轻骨料混凝土的配合比。分析了自密实轻骨料混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量等主要力学性能参数,并与普通混凝土的基本力学性能进行了对比。结果表明:自密实轻骨料混凝土具有强度高、韧性好、弹性模量小等特点,所得结论为自密实轻骨料混凝土的工程应用提供了参考。     

钢纤维增强粉煤灰自密实混凝土力学性能

采用粉煤灰取代40％水泥来制备粉煤灰自密实混凝土(SCC),研究其工作性、基本力学性能和轴压变形性能随钢纤维体积分数的变化规律.结果表明:粉煤灰SCC的工作性随钢纤维体积分数的增加而降低,当钢纤维体积分数大于0.75％时,粉煤灰SCC的工作性降幅最大;钢纤维体积分数对粉煤灰SCC抗压强度的影响不明显,但能够显著改善其劈...     

钢纤维改善轻骨料混凝土力学性能的试验研究

研究了钢纤维掺量不同(体积分数分别为0,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%)的钢纤维轻骨料混凝土(SFLWC)静态力学性能和自由落锤抗冲击性能,其中的静态力学性能包括立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折初裂强度、抗折强度、静力受压弹性模量、抗折模量和弯曲韧性等.试验结果表明:掺入钢纤维能显著提高轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度、抗折强度、弯曲韧性和抗冲击性能,但对轻骨料混凝土的抗压强度和弹性模量影响较小.另外,钢纤维的掺入提高了轻骨料混凝土的拉压比,很大程度上改善了轻骨料混凝土的脆性.     

一种新型混杂钢纤维增强自密实混凝土的配合比设计方法

进行了一种新型混杂钢纤维增强自密实混凝土的配合比设计方法研究.首先以净浆流动度为指标,优选出1组符合要求的净浆配合比;然后根据包裹在钢纤维及砂颗粒表面的平均裹浆厚度(ATPL)以及砂纤比,优选出力学性能和工作性能符合要求的配合比.采用该配合比设计方法可以配制出坍落度大于260mm,扩展度大于550mm,纤维总体积分数为1.50%的具有自密实工作性能的混凝土.经28d标准养护,其抗压强度最高可达114.5MPa,抗弯强度可达18.8MPa.     

钢纤维增强高强轻骨料混凝土的力学性能

为提高高强轻骨料混凝土(HLAC)的强度和韧性,在HLAC中分别掺入体积分数为0.5％～2.0％的微细型、端钩型、波纹型钢纤维,研究了钢纤维类型及其体积分数对钢纤维增强高强轻骨料混凝土(SFHLAC)的抗压、劈裂抗拉、抗折和抗剪强度等力学性能的影响,分析了SFHLAC的韧度因子和承载力变化系数等材料韧性指标的变化特点....     

纤维增韧高强轻骨料混凝土力学性能与微观结构

采用碎石型高强页岩陶粒制备了不同纤维类型和体积分数的LC60级纤维增韧高强轻骨料混凝土,研究了其力学性能,并从微观尺度揭示了纤维增韧机理.结果表明:高强轻骨料混凝土界面的黏结性能优于普通混凝土;纤维能够有效阻止高强轻骨料混凝土裂缝的发展,还可适当提高其抗压强度,并明显提高其抗折强度和劈裂抗拉强度,起到增强增韧的作用;钢纤维与水泥浆体的黏结性能良好,碳纤维可在高强轻骨料混凝土中均匀分散且与水泥浆体的黏结性能良好;相同体积分数下,碳纤维的增韧作用优于钢纤维.     

橡胶自密实混凝土断裂性能及声发射特征

为研究橡胶对自密实混凝土断裂性能的影响,针对4种橡胶掺量(0％、10％、20％和30％)的自密实混凝土,采用声发射(AE)技术,开展三点弯曲梁断裂试验,获得其荷载-裂缝口张开位移(P-CMOD)曲线、断裂能及声发射特征参数.通过荷载、累计振铃计数和累计撞击次数随时间的变化关系曲线,分析了橡胶掺量对自密实混凝土边界效应的...     

混杂纤维活性粉末混凝土的断裂性能

通过三点弯曲断裂试验,研究了钢纤维、钢纤维-粗聚烯烃纤维、钢纤维-聚乙烯醇纤维以及钢纤维-粗聚烯烃纤维-聚乙烯醇纤维对活性粉末混凝土(RPC)断裂韧性的改善效果.结果表明:与单掺钢纤维的RPC试件相比,钢纤维与粗聚烯烃或聚乙烯醇纤维混掺增强RPC试件的预制裂缝尖端出现数条细小的微裂缝,其荷载-挠度曲线和荷载-裂缝口张开位移(CMOD)曲线均表现出明显的"二次硬化"现象;当钢纤维体积分数为1.5%,聚乙烯醇或粗聚烯烃纤维掺量为9kg/m3时的混杂纤维RPC试件与单掺钢纤维RPC试件相比,其峰值荷载分别提高了54.4%和85.4%,断裂能分别提高了138.4%和88.5%,断裂韧度分别提高了111.9%和50.8%;当钢纤维体积分数为1.0%,粗聚烯烃纤维和聚乙烯醇纤维掺量均为3.0kg/m3或4.5kg/m3时,钢纤维、粗聚烯烃和聚乙烯醇纤维混掺表现出良好的混杂效应;钢纤维体积分数为1.0%~1.5%,合成纤维总掺量为9kg/m3时,对RPC断裂性能的改善效果最理想.     

钢纤维自密实高强混凝土的制备技术

通过坍落扩展度、T500、U型仪和L型仪等测试方法探讨了不同水胶比、砂率及不同钢纤维掺量条件下,钢纤维自密实高强混凝土的制备技术,研究了不同条件下制备的钢纤维自密实高强混凝土力学性能。结果显示,在试验条件下,适宜水胶比及砂率条件下钢纤维混凝土满足自密实混凝土工作性能要求;随着钢纤维掺量的增加,钢纤维自密实混凝土的强度提高,混凝土流动性降低。研究制得的钢纤维高强混凝土在满足自密实性能要求条件下,抗压强度达到CF90技术要求,抗折强度>11.0 MPa。     

聚丙烯纤维混凝土力学性能分析

本文通过对聚丙烯纤维混凝土静力性能和抗冲击性能的分析,得出掺入聚丙烯纤维对混凝土的准静载强度无显著影响,却能使混凝土的抗冲击能力和抗疲劳能力显著提高。     

混杂纤维混凝土力学性能的正交试验研究

为了研究钢纤维(SF)、聚丙烯纤维(PPF)和粉煤灰(FA)这3种因素对C40级混杂纤维混凝土(HFRC)力学性能的影响,对HFRC的抗压强度、劈裂抗拉强度和轴心抗压强度进行了极差分析以及方差分析.结果表明:纤维的掺入能显著提高混凝土的劈裂抗拉强度,钢纤维、聚丙烯纤维和粉煤灰对混凝土劈裂抗拉强度的最大提升幅度分别为31.5%,5.4%和3.5%;纤维对混凝土抗压强度的增强效应不如对劈裂抗拉强度的增强效应显著.最后就3种因素对HFRC力学性能的影响进行了机理分析,建立了HFRC抗压强度、劈裂抗拉强度和轴心抗压强度的预测模型.