机制砂混凝土强度和工作性的正交法试验研究

纯机制砂混凝土的工作性和力学性能较差,而机制砂和天然细河砂复合配置是改善机制砂混凝土性能的一种普遍方法。文章通过机制砂混凝土四因素、四水平的正交法配合比试验,研究了机制砂掺量、砂率、石粉掺量和水灰比对机制砂混凝土强度、工作性的影响规律。结果表明:机制砂掺量对混凝土的强度和拌合物工作性影响显著,仅次于水灰比;以机制砂替代部分天然河砂可以提高混凝土的强度性能,机制砂掺量在33%~50%时,抗压强度和劈裂抗拉强度均较为理想,掺量超过80%以后,强度将低于纯天然砂混凝土;随着机制砂掺量的增大,拌合物工作性逐渐变差;石粉等量替代水泥在20%以内对抗压强度和劈裂抗拉强度无显著影响,而对工作性的影响显著;石粉的掺入明显增大了减水剂的用量;C35机制砂混凝土配合比的最佳组合是水灰比为0.45、机制砂掺量为50%、石粉含量为10%、砂率为41%、减水剂为1.5%。     

石粉对中低强度机制砂混凝土性能的影响

机制砂颗粒粗糙、棱角多，且级配不良，在配制中低强度等级混凝土时，用水量相对较大，拌制的混凝土工作性差，易离析。对比研究了不同石粉含量对机制砂混凝土工作性和抗压强度的影响。结果表明，在机制砂混凝土中掺入一定比例的石粉能明显改善混凝土的工作性，提高混凝土的强度，尤其是在水泥用量少的情况下，上述改善效果更加显著。这为机制砂生产中对石粉含量的合理控制，有效利用石粉来提高机制砂混凝土的性能提供了依据。     

高强机制砂混凝土中石粉与粉煤灰的复合效应

以C60机制砂混凝土为试验对象，对比研究了3．5％、7％、10．5％、14％（质量分数）4个不同石粉掺量下分别选择不同粉煤灰（FA）掺量（0、11％、17％）配制的机制砂混凝土的工作性、强度、干缩以及耐久性．结果表明，在耐久性满足要求的前提下，11％掺量的粉煤灰与7％含量的石粉产生了良好的复合叠加效应，使混凝土获得了最佳和易性和强度值，且对干缩起到了一定的抑制作用。     

凝灰岩机制砂混凝土性能及开裂风险评估

为提高凝灰岩机制砂混凝土的抗开裂性能,以机制砂掺配比例和石粉含量为主要影响因素,提出了基于钢环约束试验的混凝土开裂风险量化评估方法。同时,对凝灰岩机制砂混凝土的工作性能、力学性能、抗渗性能以及抗硫酸盐侵蚀性能进行了系统研究。试验结果表明:对于全机制砂混凝土,在5%石粉含量（质量分数）时其工作性和强度最佳;随着石粉含量的增加,抗硫酸盐侵蚀性能、抗渗性能逐渐降低,且干缩和开裂的可能性增大。对于天然砂与机制砂混掺的混凝土,随着天然砂掺配比例的增大,混凝土的力学性能逐渐降低;在30%天然砂质量掺配比例下,具有较好的抗硫酸盐侵蚀性能、抗渗性能。全机制砂混凝土虽然在工作性方面不如全天然砂混凝土,但在强度和抗裂性能上都更优异,用机制砂去取代天然砂能得到更好的效益,但同时应当严格控制石粉含量的限值(质量分数不宜大于7%)。30%天然砂质量掺配比例下,天然砂与凝灰岩机制砂混合使用时,混凝土综合性能最佳。     

机制砂和天然细砂复合配置混凝土的强度性能

为研究机制砂混凝土的抗压强度和劈拉强度的变化规律,对低水胶比和20％矿渣掺量下配制C35的机制砂混凝土进行试验研究。试验数据表明：配置机制砂混凝土需要提高砂率,砂率一般宜大于38％;机制砂混凝土的早期强度较天然砂混凝土低,但后期增长较快;相对于天然沙,要更加重视对不同批次机制砂的质量检测;适当提高高效减水剂的掺量可以改善机制砂混凝土的工作性。     

机制砂生态自密实隧道二衬混凝土工作性研究

采用机制砂取代河砂,并通过掺入适量石粉以及粉煤灰调整自密实混凝土工作性以减少水泥用量,制备了一种用于隧道二衬的机制砂生态自密实混凝土,并研究了粗集料级配、砂率、石粉掺量以及粉煤灰掺量对自密实混凝土工作性的影响,最终确定了最优配比。结果表明:当粗细石比例为6∶4、砂率为0.43、石粉掺量为5%、粉煤灰掺量为25%、水胶比为0.32时,混凝土工作性达到最好,同时强度满足工程应用要求。该结果可为机制砂生态自密实在隧道二衬工程中的应用提供理论基础。     

中低强度机制砂混凝土石粉含量确定的研究

石粉对混凝土性能的影响一直存在争议,其含量的确定是机制砂混凝土研究的热点问题之一。以中低强度等级、不同流动性能的混凝土为研究对象,对比研究了石灰岩机制砂的石粉含量对混凝土坍落度、抗压强度的影响规律。试验结果表明,混凝土的类型不同,在坍落度、抗压强度为最佳值时,机制砂的石粉含量也不同,分别为5%、10%、20%,但对应的水粉比均为0.4。由此推断,在进行中低强度等级机制砂混凝土设计时,可采用水粉比0.4来预测机制砂的最佳石粉含量。     

石粉含量对C80机制砂混凝土性能的影响

针对机制砂的石粉含量对混凝土抗渗性及体积稳定性的影响进行了相应研究。实验表明,C80机制砂混凝土的氯离子扩撒系数均较低,随石粉含量的增加,氯离子扩撒系数呈线性增长;弹性模量随石粉含量的增加有下降的趋势,5%含量以下时高于河砂混凝土;在早期,机制砂混凝土的干燥收缩随着石粉含量的增大而增大,而在60 d以后5%石粉含量混凝土的干缩最小,试验证明,石粉含量在7%以下时,机制砂混凝土耐久性与体积稳定性较好,与河砂混凝土相当,一定量的石粉不会对混凝土渗透性与体积稳定性产生不利影响。     

机制砂对不同强度等级商品混凝土性能的影响

采用机制砂分别按照0%、25%、50%、75%和100%等量替代天然河砂制备C25~C55不同强度等级的泵送混凝土,研究机制砂对混凝土工作性和抗压强度的影响。结果显示,对于C25~C40强度等级混凝土,机制砂替代天然砂比例低于50%时对工作性影响不大;对于粉料量较高的C40以上混凝土,机制砂替代比例可提高到75%仍不影响工作性;但完全采用机制砂替代天然砂则容易造成离析;机制砂替代天然砂比例低于50%时对各强度等级混凝土的强度均无影响,对于高强混凝土则能够在低于75%的代砂率条件下强度都略提高,但完全采用机制砂替代天然砂则对各强度等级的混凝土抗压强度都不利。     

机制砂再生粗骨料混凝土抗压强度分析

为了研究机制砂原料种类和石粉含量对机制砂再生粗骨料混凝土抗压强度的影响,以不同水灰比(0.27,0.33,0.39,0.48)、不同细骨料种类(天然砂,机制砂)、不同机制砂原料(石灰石,卵石)及多种石粉含量(0%,5.0%,7.5%,10%,12.5%,15.0%,17.5%,20.0%)为考察参数,共进行了5组36个再生混凝土试块的抗压试验。结果表明,以机制砂替代天然砂可提升再生粗骨料混凝土的抗压强度,最大可提高18%;机制砂原料为石灰石的抗压强度略高于卵石的。石粉可增加机制砂再生粗骨料混凝土的抗压强度,最佳石粉掺量与机制砂原料种类、混凝土强度有关,一般在10%～15%之间。     

聚丙烯纤维机制砂水泥砂浆干缩性能试验研究

以机制砂水泥砂浆为研究对象,探讨了机制砂中石粉含量、聚丙烯纤维掺量对水泥砂浆干缩性能的影响.在分析石粉含量分别为0%,7.9%,10%,15%,20%,25%和30%时的影响并确定最佳含量的基础上,考虑聚丙烯纤维掺量分别为0.6,0.8,1.0,1.2 kg/m3及纤维长度分别为6,12,18 mm时,研究了聚丙烯纤维对机制砂水泥砂浆干缩性能的改善效果.结果表明,掺入1.2 kg/m3、长度18 mm的聚丙烯纤维可以有效减小机制砂水泥砂浆的干缩值.     

机制砂中石粉对混凝土物理力学性能的宏细观影响机制研究

石粉作为机制砂生产过程中的副产品,是区别于天然砂的主要特征之一,本文在结合现有规范的基础之上,提出了将机制砂中石粉纳入胶凝体系的配合比设计方法,系统开展了两种岩性（石灰岩、花岗岩）石粉及其在不同含量条件下的室内混凝土物理力学性能试验,并结合X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）、热重分析仪（TGA）等测试手段深入分析了石粉对混凝土的微观作用机理。研究结果表明：当按照本试验混凝土配合比,以石粉替代机制砂的情况下,随着石粉含量的增加,混凝土的抗压强度、劈裂强度均呈先增大后减小的趋势。微观机理分析表明机制砂中的石粉大多是惰性的,仅微量石灰岩石粉存在有限的化学活性,促进早期水泥水合作用,进而加快混凝土的早期强度的发展。机制砂中的石粉在混凝土中主要发挥物理填充作用,其含量保持在16%~19%时,能发挥良好的微集料填充效应提升混凝土力学性能,超过该范围则导致稀释效应降低混凝土力学性能。在石粉含量相同的情况下,由于花岗岩石粉组的混凝土试样的整体微观结构相较于石灰岩石粉组更为致密,从而导致花岗岩石粉组的混凝土宏观力学性能强于石灰岩石粉组。相比于同类研究,本研究获得的最优石粉含量处于较高范围,可为高石粉含量的机制砂混凝土的配合比设计及机制砂石骨料制作过程中的石粉含量控制提供科学依据。     

Effects of the Lithologic Character of Manufactured Sand on Properties of Concrete

Six representative parent rocks of sand, including limestone, quartzite, gneisses, granite, Basalt and Marble were selected to conduct a systematical research on the effects of various lithologies of manufactured sand on the workability, mechanism properties, volume stability and durability of manufacturedsand concrete. The experimental results show that the strength of manufactured-sand concrete is slightly higher than that of natural-sand concrete. Furthermore, substituting 15% cement of the concrete mixture with equal quantity of the six different lithology stone powder respectively, the data indicated that they can improve the concrete's workability, postpone the plastic cracking time, enhance the anti-cracking grade, and have no obvious effect on the properties of antifreeze and sulfate attack resistance but reduce the capability to resist chloride ion penetration. Moreover, the differences in concrete's workability, mechanism properties, volume stability and durability caused by various lithologies of manufactured sand and stone powder were not significant and the influence of lithology variety on the macro properties of concrete could be neglected eventually.     

矿物掺合料对机制砂水泥基自流平砂浆性能的影响

试验选用普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥与半水石膏的三元胶凝体系,选用机制砂作为细集料,制备全机制砂水泥基自流平砂浆.选用粉煤灰、石粉与硅灰作为矿物掺合料,并研究矿物掺合料对全机制砂制水泥基自流平砂浆流动度、抗压抗折强度与尺寸变化率的影响.研究结果表明:矿物掺合料的火山灰效应对自流平砂浆力学性能的发展产生积极影响,自流平砂...     

聚丙烯腈纤维混凝土性能试验研究

以河北丰宁抽水蓄能电站上、下库C30W12F400面板纤维混凝土为例,探讨了不同石粉含量、掺加聚丙烯腈纤维对混凝土力学性能影响,得出:沙中石粉含量对混凝土用水量、强度等性能影响极大,建议石粉含量控制在(10±2)%;聚丙烯腈纤维使用得当能够提高混凝土抗裂性,也可使混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度明显增大。     

特细砂配制低强度混凝土的试验研究

针对邯郸地区丰富的特细砂资源,采用不同水胶比(0.8、0.7、0.6、0.5)来进行对比试验,研究特细砂砂率对低强度混凝土和易性及抗压强度的影响。通过大量试验结果表明:特细砂砂率对混凝土和易性影响显著,尤其对于水胶比较低的混凝土影响程度更大;水胶比不变,混凝土28 d的抗压强度随着砂率的增加而上升;当增加到某范围值时,混凝土28 d抗压强度则随着砂率的增加而略有下降;选择合理的砂率,特细砂可以配制出符合工作性能和强度要求的混凝土。     

掺粉煤灰、腾格里沙漠砂混凝土力学性能的研究

利用沙漠砂配制混凝土,由于存在混凝土工作性较差等问题,使得沙漠砂在工程中的应用比较少.通过混凝土正交试验,分析了水胶比、腾格里沙漠砂掺量、粉煤灰掺量和砂率对于混凝土抗压强度和工作性的影响.综合考虑抗压强度和坍落度,确定最优配合比为A4B4C4D3,即水胶比0.40、砂率32%、沙漠砂取代率25%、粉煤灰掺量15%.腾格里沙漠砂作为细骨料能够配制出抗压强度和工作性都满足要求的混凝土.