我国轻骨料及其混凝土和制品生产、应用综述

轻骨料是一种堆积密度小于或等于1100 kg／m3的粗轻骨料(粒径Φ5-20mm)和堆积密度小于或等于1200 kg／m3的细轻骨料(粒径Φ小于5mm)的总称。按轻骨料的来源不同,可分为人造轻骨料(陶粒)、天然轻骨料(浮石、火山渣等)、工业废渣轻骨料(煤渣、自燃煤矸石、膨胀矿渣等)3类。人造轻骨料(陶粒)根据所用主原料的不同可分为粘土陶粒、页岩陶粒、粉煤灰陶粒等,根据陶粒的密度和强度可分为超轻陶粒(堆积密度小于或等于500 kg／m3,陶粒混凝土强度5-15MPa)、普通陶粒(堆积密度500-700kg／m3,陶粒混凝土强度15-35MPa)、高强陶粒 (堆积密度700-900 kg／m3,陶粒混凝土强度30-60MPa)3类。     

冻融作用后塑钢纤维轻骨料混凝土力学性能试验研究

以圆球形粉煤灰陶粒为粗骨料,对塑钢纤维(0kg/m3、3kg/m3、6kg/m3、9kg/m3)轻骨料混凝土试件进行快速冻融(0次、50次、100次、150次)试验,研究冻融后试件的抗压性能、劈裂抗拉性能、抗折性能、抗冲击性能.结果表明:冻融循环作用下,适量的塑钢纤维掺入可以明显增强轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度和抗折强度;提高轻骨料混凝土折压比,增强轻骨料混凝土抗裂性能;并能显著改善轻骨料混凝土的抗冲击性能.综合各项力学性能指标,冻融后轻骨料混凝土塑钢纤维最优掺量为6kg/m3.     

粉煤灰在高强轻混凝土中作用机理的探讨

众所周知 ,轻混凝土与普通混凝土的主要区别是采用的粗集料不同 ,轻集料混凝土采用的粗集料主要是粘土陶粒、页岩陶粒、自然煤矸石等带有一定孔隙、具有一定吸水性的轻集料 ;普通混凝土采用粗集料主要是基本不吸水的碎石和卵石。轻混凝土的干表观密度一般小于 195 0 kg/ m3 ;而普通混凝土的表观密度一般为 2 2 0 0～ 2 6 0 0 kg/ m3。这些决定了轻混凝土与普通混凝土在结构、强度、性能等方面存在较大的差异。因此粉煤灰在轻混凝土与普通混凝土中的作用有共异之处。它的共同点是掺加粉煤灰后 ,能改善混凝土的泌水性 ,有利于泵送。在降低水化…     

粉煤灰制备轻质高强混凝土的试验研究

以烧结粉煤灰陶粒作为粗骨料,复掺超细粉煤灰与一级粉煤灰部分替代水泥作为胶凝材料,制备轻质高强混凝土.主要研究了两种粉煤灰的掺配比例与总掺量对轻骨料混凝土力学性能、干表观密度及微观形貌的影响.试验结果表明:掺超细粉煤灰能够细化水泥水化产物的晶体尺寸,打乱氢氧化钙的生长取向,减少混凝土内部结构缺陷,使胶凝材料浆体更均匀;当超细粉煤灰与一级粉煤灰的比例为1:1,粉煤灰的总掺量为40%时,可以配制出28 d抗压强度为58.6 MPa,干表观密度为1900 kg/m3的LC50轻质高强轻骨料混凝土.     

塑钢纤维轻骨料混凝土氯离子渗透性试验研究

采用快速氯离子迁移系数法(RCM)对塑钢纤维轻骨料混凝土氯离子渗透性进行研究,主要考察了塑钢纤维掺量、陶粒类型和陶粒预湿时间三个影响因素对氯离子掺透性的影响.研究结果表明,塑钢纤维轻骨料混凝土氯离子扩散系数随纤维掺量的增大而减小,且掺量为9 kg/m3时,氯离子扩散系数值最小;相较于粉煤灰陶粒,页岩陶粒制备的塑钢纤维轻骨料混凝土氯离子扩散系数更低;陶粒预湿时间对塑钢纤维轻骨料混凝土的氯离子扩散系数影响不大,但未掺纤维的轻骨料混凝土氯离子扩散系数随陶粒预湿时间的增加而增大.     

高强页岩粉煤灰陶粒混凝土配合比研究

黑龙江省有着丰富的页岩资源 ,生产超轻页岩陶粒 ,高强页岩陶粒。超轻页岩陶粒主要用于高层建筑围护结构、超轻陶粒混凝土砌块。然而 ,高强页岩陶粒能否配制出结构保温和结构用页岩粉煤灰陶粒混凝土。本文以此种混凝土配合比进行初步研究。1　原材料性能1 .1　水泥　哈尔滨水泥厂产 52 5号普通硅酸盐水泥。1 .2　砂　松花江江砂 :中砂 ,细度模数为 2 .31 ,堆积密度 1 480 kg/ m3。1 .3　陶粒　选用黑龙江省穆棱产 70 0密度等级的页岩陶粒 ,其主要技术性能见表 1、表 2。　　　 表 1　页岩陶粒的颗粒组成陶粒种类颗　粒　组　成 (% )<5mm5～ …     

高强轻骨料混凝土拌合物性能及影响因素试验研究

采用粉煤灰等量取代水泥以及轻质砂代替普通砂,制备了高强轻骨料混凝土.通过试验研究了轻骨料吸水特性,颗粒类型和粒径,砂的细度模数,粉煤灰等级等因素对混凝土拌合物性能的影响,并且利用工业CT分析了骨料内部孔隙.结果表明,页岩陶粒充分预湿以后,轻骨料混凝土具有良好的流动性且经时损失小;圆球型陶粒混凝土相比于碎石型陶粒混凝土的拌合物性能更好,同时,粒径偏大的陶粒容易出现上浮现象.掺入超细粉煤灰的轻骨料混凝土拌合物性能有较大改善,掺入Ⅰ级粉煤灰试样的工作性相差不大,掺入Ⅱ级粉煤灰的试样的工作性有所降低;从拌合物性能优化的角度考虑,细度模数为2.4 ～2.8的砂较适合作为轻骨料混凝土用砂,且用轻质砂代替普通砂可使轻骨料混凝土容重大幅度降低.     

钢管自密实轻骨料混凝土变形性能试验研究

采用堆积密度分别为500 kg/m³、800 kg/m³的页岩陶粒和堆积密度为1 600 kg/m³的普通碎石作为粗骨料配制自密实轻骨料混凝土和普通混凝土,并成型了钢管轻骨料混凝土与钢管普通混凝土,对比研究了二者的收缩应变、轴压应力-应变变化规律和温度-应变变化规律。结果表明:随着粗骨料堆积密度的降低,同配比轻骨料混凝土的密度、强度和弹性模量均逐渐降低;相同龄期时,钢管轻骨料混凝土及其核心轻骨料混凝土的收缩应变均小于钢管普通混凝土及其核心混凝土的收缩应变,钢管与核心轻骨料混凝土的密贴性更好;钢管轻骨料混凝土的轴压应力-应变变化规律与钢管普通混凝土的基本相同,与钢管普通混凝土相比,钢管轻骨料混凝土的弹性模量有所降低,但比非钢管约束状态下轻骨料混凝土弹性模量的降低幅值有所减小;钢管轻骨料混凝土与钢管普通混凝土的温度-应变相当,均为4.0 με/℃左右。     

高强轻骨料陶粒混凝土配合比及强度影响因素试验研究

本文使用国产陶粒为轻骨料,通过掺入活性矿物掺合料(粉煤灰)与高效减水剂复掺技术,采用“绝对体积法”设计了三种陶粒混凝土的配合比,完成了27组243个100 mm×100 mm×100 mm立方体轻骨料陶粒混凝土试块立方体抗压强度试验,并对所用骨料物理力学性能进行了研究.同时,通过系统试验,研究了骨料强度、水胶比、粉煤灰掺入量等因素对陶粒混凝土强度的影响.最终得到了陶粒混凝土的最佳配合比方案,为轻骨料混凝土的应用提供理论依据.     

烧结粉煤灰陶粒混凝土工作性能及力学性能试验研究

通过采用粉煤灰烧结而成的陶粒作为轻集料,在不同的胶凝材料体系下掺加一定量的粉煤灰制备陶粒混凝土。系统研究了胶凝材料用量与粉煤灰掺量对其工作性能和力学性能的影响。结果表明,胶凝材料总量为300 kg/m3且粉煤灰掺量为0时混凝土净用水量达到最大,为151 kg/m3;随着胶凝材料用量及粉煤灰掺量的增加,其净用水量逐渐减少;当粉煤灰掺量为15%时,陶粒混凝土的后期强度达到最高,胶凝材料总量为300 kg/m3的28 d强度为38.7 MPa,相比早期强度增大幅度达120.3%。     

掺粉煤灰陶粒混凝土在上海卢浦大桥(引桥)工程中的应用

中图分类号:TU528.2　　　　文献标识码:A　1　前言　　上海市卢浦大桥是上海市跨越黄浦江的第五座大桥,其主跨为钢拱结构,而在川扬河北引桥东段则采用分别为LC40、LC30 的掺粉煤灰陶粒混凝土,即用掺粉煤灰陶粒混凝土制作的双孔空心板梁及桥面铺装层和防冲护墙,其设计要求密度等级为 1800kg/m3 级的结构砂轻混凝土,其弹性模量应大于 2.0×104MPa现大桥已建成且通车使用。工程实践表明,结构陶粒混凝土因具有轻质、高强、良好耐久性等优异性能而越来越引起国内工程界的关注,现就当时试验和施工用陶粒混凝土有关情况作一介绍。2　原材…     

800密度等级的渣土陶粒制备及性能研究

为进一步促进城市渣土资源化利用,本文研制了800密度等级,粒径不同(10~15 mm,15~25 mm)的渣土陶粒.探究了原料配方、烧制工艺对渣土陶粒性能的影响规律,同时采用超景深光学显微镜和扫描电镜对渣土陶粒的微观结构进行了分析.研究结果表明:(1)渣土:粉煤灰质量配比为75∶25时,预热温度500 ℃,预热时间20 min,焙烧时间15 min,焙烧温度1190 ℃下,可制备出不同粒径(10~15 mm,15~25 mm)的800密度等级渣土陶粒;(2)15~25 mm粒径的渣土陶粒,筒压强度为4.6 MPa,堆积密度729 kg/m3,表观密度1329 kg/m3,1 h吸水率为1.7%,烧失量1.4%;10~15 mm粒径的渣土陶粒,筒压强度为5.2 MPa,堆积密度760 kg/m3,表观密度1483 kg/m3,1 h吸水率为1.6%,烧失量1.4%;(3)不同粒径下的渣土陶粒微观结构均比较疏松,其中小粒径渣土陶粒内部结构相比大粒径较疏松,孔隙较多,孔径较大.     

骨料对工业废渣陶粒混凝土性能的影响

研究了不同等级陶粒骨料及砂率对陶粒混凝土性能的影响。结果表明:采用800级,600级陶粒为骨料制备工业废渣陶粒混凝土,随骨料用量增加,容重降低有限,但会导致强度和比强度大幅度降低。采用较高等级骨料制备轻混凝土时,通过增加骨料用量降低容重不可取。以400级陶粒为骨料,随骨料用量增加容重有明显降低趋势,但强度变化不大。与骨料等级和用量相比,砂率对不同等级废渣陶粒混凝土的强度和容重的影响要小得多。骨料用量及砂率对废渣陶粒混凝土的软化系数影响不明显,但骨料等级的影响显著,骨料越轻、陶粒混凝土容重越小,软化系数越大。     

塑钢纤维轻骨料混凝土力学性能及最佳纤维掺量试验研究

以不掺塑钢纤维的LC30轻骨料混凝土为基准,研究了塑钢纤维掺量变化(5 kg/m3、7 kg/m3、9 kg/m3、11 kg/m3、13 kg/m3)对轻骨料混凝土抗压、劈裂抗拉、抗折、弯曲韧性及抗冲击性能的影响,结果表明:塑钢纤维对轻骨料混凝土抗压性能改善效果不明显,但能显著提高轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度、抗折强度、弯曲韧性及抗冲击性能.综合各项性能指标给出塑钢纤维用于结构轻骨料混凝土的建议掺量为9 kg/m3.     

利用电石渣制备结构用硅酸盐陶粒的研究

硅酸盐壳层陶粒的制备利用电石渣等作为钙质原料,粉煤灰作为硅质原料,在湿基电石渣掺量为37.5%~43.4%,温度为180℃,压力为1MPa的蒸压养护条件下得到了筒压强度高于10 MPa,经过15次冻融循环质量损失小于4%的细石英砂-粉煤灰-电石渣陶粒。所得陶粒堆积密度低于900 kg/m~3,表观密度低于1 800 kg/m~3;筒压强度较市售陶粒提高4~6 MPa,增幅达60%以上。采用标号52.5硅酸盐水泥可以配制出抗压强度80 MPa硅酸盐壳层陶粒混凝土,干表观密度比普通混凝土降低20.9%。硅酸盐壳层陶粒可以配置不同标号的轻混凝土(LWAC),陶粒在混凝土中具有显著强度提升效应,对混凝土强度的贡献优于碎石和烧结陶粒。     

免烧粉煤灰陶粒及其砌块的研制

1　免烧粉煤灰陶粒的研制免烧粉煤灰陶粒国内早已研制和生产应用。有的将粉煤灰与石灰、石膏配合,经轮碾、拌和、挤出成型,得到陶粒坯体,再经蒸养得到免烧粉煤灰陶粒。有的将粉煤灰与水泥、石灰配合,经成球、养护而得到免烧粉煤灰陶粒。免烧粉煤灰陶粒节省能源、工艺简单、成本低、投资少;以粉煤灰为主要原料,降低环境负荷,与环境协调性好,符合可持续发展的方向。但这种陶粒的主要问题是堆积密度偏高,一般为800～850kg/m3。而烧结粉煤灰陶粒的堆积密度为800kg/m3左右,降低非烧结粉煤灰陶粒的堆积密度成为研究的重点。本研究先后探索了用泡沫…     

高强轻骨料自密实混凝土的研究开发

高强轻骨料自密实混凝土不但具有良好的轻质、高强、隔热、保温、提高抗震性能,而且还要绿色环保.粉煤灰陶粒质量完好、颗粒圆涩、强度高、容重轻,适合高强高性能混凝土的要求.高强轻骨料自密实混凝土配合比的试验研究为施工应用搭设了桥梁.     

城市污泥尾矿陶粒的制备工艺及其性能与应用

以城市污水处理厂污泥和德兴铜矿尾矿为主要原材料，经高温烧结制备陶粒，通过试验确定原材料配比和烧制工艺参数，分析陶粒的物理性能(堆积密度、表观密度、1 h吸水率、空隙率)、浸出液中重金属含量，以及陶粒对铅离子的吸附性；将陶粒以0%、20%、40%、60%、80%、100%(质量分数)的替代率替代普通混凝土中的碎石，研究混凝土的立方体抗压强度和劈裂抗拉强度变化。结果表明：按照m(污泥)∶m(尾矿)∶m(黏土)=2∶3∶1将原材料混合造粒，烧制工艺为(105±5)℃干燥3 h, 400℃预热15 min, 1 000℃烧结12 min,制得陶粒的堆积密度为528 kg/m³,表观密度为1 004 kg/m³,1 h吸水率为7.64%,空隙率为47.37%;陶粒浸出液中重金属含量均低于国家标准的限值；烧结温度为960℃的陶粒在30℃恒温水浴锅加热条件下对铅离子的吸附率达到93.57%;掺入陶粒之后，随着陶粒替代率的升高，陶粒混凝土立方体抗压强度和劈裂抗拉强度表现为先增大后减小的变化趋势，当陶粒替代率为60%时，标准养护28 d的立方体试块抗压强度达到...     

预湿方式对HPP纤维轻骨料混凝土抗冻性能的影响

为了缩短工程常规1 h常压预湿时间,采用1.5 MPa加压预湿0.5 h的方式,并与常压预湿相比.研究在常压和加压预湿前提下,页岩和粉煤灰两种陶粒吸水率、孔隙结构的差异,以及两种轻骨料在不同吸水率时HPP纤维轻骨料混凝土的抗冻融性能.研究结果表明:页岩陶粒常压预湿和加压预湿吸水率差别较大,粉煤灰陶粒常压预湿和加压预湿吸水率差异较小;页岩内部孔径较小且多呈封闭性以及总孔隙率大,粉煤灰陶粒内部孔隙与外部连通性能较好;页岩轻骨料混凝土抗冻性能优于粉煤灰轻骨料混凝土;常压预湿HPP纤维轻骨料凝土抗冻性能优异, 1.5 MPa加压预湿轻骨料混凝土的抗冻融次数最少能达到225次以上.     

全再生细骨料免蒸压陶粒轻质混凝土隔墙板研究

全再生细骨料(Complete Recycled Fine Aggregate)是废弃混凝土利用的新方法,其表观密度和吸水性能明显优于传统再生细骨料.采用全再生细骨料替代河砂制备了免蒸压陶粒轻质混凝土及隔墙板试件,测试了所制备材料的面密度、抗压强度和干缩率.实验结果表明:优选的全再生细骨料免蒸压陶粒轻质混凝土配合比为水胶比为0.30,砂胶比为2.0,陶粒绝对体积掺量为15％,混凝土目标湿密度为1 650 kg/m3;在面密度相同时,与使用河砂的免蒸压陶粒轻质混凝土隔墙板相比,全再生细骨料免蒸压陶粒轻质混凝土隔墙板抗压强度略高,干缩值较大,其较高的干缩值可能是其含水率较高和实验前浸泡饱水所致,可通过延长养护时间至7d解决;使用引气方式制备的全再生细骨料免蒸压陶粒轻质混凝土隔墙板的面密度、抗压强度和干缩率均能满足JG/T 169-2016《建筑隔墙板用轻质条板通用技术要求》标准要求,与现有的蒸压陶粒轻质混凝土隔墙板相比,其混凝土材料成本可降低23％;采用全再生细骨料制备免蒸压陶粒轻质混凝土隔墙板是促进废弃混凝土再生利用和隔墙板绿色生产的有效途径.