掺合料对钢渣透水混凝土性能的影响

研究了粉煤灰、矿粉和钢渣粉对钢渣透水混凝土力学性能、透水性和耐久性的影响,结果表明:掺加矿粉可提高透水混凝土强度,掺加少量钢渣粉的透水混凝土的强度变化不大,而掺加粉煤灰后,透水混凝土强度降低.加入掺合料后,混凝土透水系数有不同程度降低.掺加适量矿粉和钢渣粉,可得到强度及透水性较理想的混凝土.掺加粉煤灰、矿粉和钢渣粉的钢渣透水混凝土具有较好的耐磨性和抗冻性并且其干燥收缩较基准透水混凝土有明显降低.     

基于可压缩堆积模型的透水混凝土配合比设计

基于可压缩堆积模型,以全孔隙率为设计指标,提出了一种考虑成型过程和集料级配影响的透水混凝土配合比设计方法.该方法首先根据可压缩堆积模型挑选出干堆积密实度较高的级配集料,引入反映成型过程影响的比例因子λ建立了集料在透水混凝土中的堆积密实度与其干堆积密实度之间的关系,进而确定出单位体积透水混凝土的集料用量;然后根据集料用量和水灰比,计算得到透水混凝土的水泥浆体体积和水泥用量.对依据该方法设计的透水混凝土性能验证试验表明,实测全孔隙率与设计全孔隙率非常吻合,达到预设目标;透水混凝土强度随小粒径集料体积分数的变化趋势与集料干堆积密实度的相近,但是并非干堆积密实越高则强度越高,强度还受到集料粒径的影响.     

碳化钢渣集料制备透水混凝土*

研究用碳化集料代替普通集料,制备透水混凝土。测试碳化钢渣集料的表观密度、堆积密度、压碎指标、针片状含量、孔隙率和吸水率等性能指标,并利用XRD和SEM观测集料表面的矿物组成和微观形貌。按照相应国家标准,设计碳化钢渣集料透水混凝土配比,测试碳化钢渣集料对透水混凝土的抗压强度、孔隙率、透水率及抗冻性的影响,探讨碳化集料在透水混凝土中的适宜替代量。     

透水混凝土透水性能试验研究

以透水系数为指标研究了粗集料粒径、水胶比、集灰比等因素对透水混凝土透水性能的影响。结果表明:随着水胶比的增大,透水混凝土的透水系数出现明显下降;随着集灰比的增大,透水混凝土的透水能力有所提升;而粗集料粒径对透水混凝土透水系数的影响不大。为了获得良好的经济性及透水性,配制透水混凝土时应采取最小水泥用量原则。     

不同骨料粒径钢渣透水混凝土力学性能分析及离散元模拟

为研究以废弃钢渣为骨料制备的透水混凝土力学性能,选用两种不同粒径的钢渣骨料制备透水混凝土,通过轴压及劈裂拉伸加载对其基本力学性能进行试验;并结合PFC 3D软件针对钢渣透水混凝土的破坏形态及破坏过程进行了数值模拟.结果表明:骨料粒径大小对钢渣透水混凝土的基本力学性能存在较大影响,骨料粒径越大其静态强度越高;同时通过模拟...     

钢渣透水沥青路面的设计与应用研究

钢渣是一种工业副产品,常被当成废弃物而随意处理,但其具有耐磨、抗滑、高碱性等特征,与沥青间粘附性较好,可以作为集料使用。研究了钢渣原材料性能、钢渣透水沥青混合料设计、路用性能。研究表明:钢渣具有耐磨、抗滑、高碱性等特征;钢渣透水沥青混凝土配合比设计时,倾向于采用钢渣粗集料与天然细集料复配的方案,并采用SBS改性沥青和纤维稳定剂增强其稳定性和耐久性;利用钢渣制备透水沥青混凝土具有良好的高温稳定性、优异的水稳定性,钢渣透水路面渗水和抗滑性能完全满足规范要求。该研究推动了钢渣透水沥青混凝土的发展,促进了钢渣在道路建设中的广泛应用。     

橡胶集料等体积替换细骨料对混凝土抗压强度的影响

将废旧轮胎橡胶集料按照一定的比例替换天然骨料添加至混凝土中,形成橡胶集料混凝土,特别是替代细骨料,不仅有利于废旧轮胎橡胶的处理,而且节约河砂等自然资源,保护环境.对不同粒径橡胶集料等体积替换细骨料时橡胶集料混凝土抗压强度进行了试验研究,其中采用单一尺寸橡胶集料5组(60目、40目、20目、1～3 mm和3 ～6 mm),混合粒径橡胶集料1组(60目+20目+3 ～6 mm按体积1∶1∶1混合),体积替换率分别为0％、20％、40％、60％和80％.结果 表明,橡胶集料体积替换率和橡胶集料粒径对橡胶集料混凝土抗压强度有明显影响.橡胶集料粒径越大,橡胶集料替换细骨料时混凝土强度降低程度越小.基于此,考虑橡胶粒径参数和体积替换率对橡胶集料混凝土强度的影响,拟合得到橡胶集料混凝土抗压强度折减系数计算公式,计算结果与实验结果吻合较好.     

粉煤灰透水混凝土孔隙率和渗透系数的试验研究

粉煤灰等量取代水泥进行透水混凝土强度的改性有明显的效果,然而随着强度的提高,透水混凝土的孔隙率和渗透系数也有明显降低。通过测定不同掺量粉煤灰取代水泥改性透水混凝土的孔隙率和渗透系数并进行对比,研究粉煤灰透水混凝土内部结构的变化,分析不同集料粒径透水混凝土粉煤灰掺量对孔隙率和渗透系数的影响。结果表明,采用体积法测定透水混凝土的孔隙率,两种集料透水混凝土的孔隙率基本都保持在15%以上;透水混凝土渗透性能较好,过水断面流水速度大,上下水头变化较大,故建议采用降水头法测定其渗透系数;粉煤灰的掺加对小粒径透水混凝土孔隙堵塞较大粒径透水混凝土严重,渗透系数下降明显。     

基于可控膨胀率全钢渣砂混凝土基本性能研究

为研究不同粒径钢渣砂对钢渣混凝土基本性能的影响,本文开展基于可控膨胀率全钢渣砂混凝土基本性能试验研究.试验结果表明:与普通混凝土相比,钢渣混凝土具有良好的和易性;随着钢渣取代粒径的减小,附加用水量逐渐增大,可满足新拌混凝土性能要求;钢渣混凝土抗压强度随着钢渣取代粒径的减小有所降低,但其膨胀率逐渐增大.当取代粒径小于0.3 mm时,钢渣可配置钢管膨胀混凝土;当取代粒径为0.3～0.6mm和0.6～1.18mm时,钢渣可配置自收缩平衡混凝土.     

透水再生骨料混凝土研究进展

透水再生骨料混凝土(PRAC)是近年来新兴的一种环境友好型混凝土,利用建筑废弃物破碎所得再生骨料置换天然骨料,改善传统混凝土在城市路面建设中的弊端,实现废物资源再利用和建筑材料的可持续发展.总结了水灰比、孔隙率、再生骨料粒径和取代率、成型工艺等因素对透水再生骨料混凝土力学性能、透水性以及耐久性的影响,并提出了有待进一步研究的问题.已有研究成果表明再生骨料可以用于制备透水混凝土,应用于停车场、人行道及植生护坡等工程.     

不同掺和方式下的透水混凝土性能探讨

针对传统水泥路面不透水给城市生态环境造成的影响问题,提出一种新型透水混凝土材料,并通过实验了解这种新型混凝土的性能。以陶粒、石子作为粗骨料,采用单掺和复掺的形式,构建不同配合比下的透水混凝土实验组。最后通过性能测试,得到不同水胶比、骨料粒径、目标孔隙率对透水混凝土抗压强度和透水系数的影响,从而为透水混凝土在不同地方的应用提供实验参考数据。     

透水混凝土冻融剥蚀成因分析

为探究透水混凝土冻融剥蚀是否来自水泥浆体劣化,选取2.5~10.0 mm粒径骨料,制备了水灰比为0.31的透水混凝土及同水灰比的水泥石,测量二者冻融循环下质量、强度及透水混凝土相对动弹性模量变化。采用压汞法(MIP)测量水泥石冻融循环下孔结构特征参数及孔径分布变化,并通过扫描电镜(SEM)观察透水混凝土骨料水泥界面形貌演变。结果表明,在水冻与盐冻环境下透水混凝土宏观性能指标均有不同程度下降,骨料水泥界面产生裂缝并随冻融次数增加不断扩展,而水泥石强度、质量及微观孔隙结构均无明显变化。这表明透水混凝土冻融劣化与骨料水泥界面劣化相关。     

粗骨料对透水混凝土性能的影响研究

试验研究了粗骨料品种、粗骨料粒径、胶骨比等对透水混凝土力学性能和透水性能的影响,结果表明:采用天然骨料配制的透水混凝土的各项性能均优于采用再生骨料配制的透水混凝土;对于同一来源的粗骨料,骨料粒径越大,配制的透水混凝土透水性能越好,力学性能则略有降低;相同品质和粒径的再生骨料配制的透水混凝土,随胶骨比增加,混凝土透水性能逐渐降低,力学性能却呈增加趋势。     

净水功能型透水混凝土的组成设计研究

为净化雨水和补充地下水,设计了一类净水功能型偏高岭土基地聚合物透水混凝土。通过研究壳聚糖掺量、碱激发剂模数与碱当量对偏高岭土基地聚合物浆体力学、吸附特性的影响,制备了一种可用于透水混凝土的高吸附性浆体材料。基于此,进一步探讨了透水混凝土骨料堆积孔隙率、浆集比(P/A)等体积结构参数对其净水、透水与力学性能的影响。结果表明:随着壳聚糖掺量的增加,偏高岭土基地聚合物的强度呈先提高后降低的趋势,Pb²⁺的吸附量呈增大趋势;随着骨料堆积孔隙率的增大,透水混凝土的力学和净水性能均减弱,透水性增强;随着浆集比的增大,透水混凝土力学与净水性能增大,透水性减小。最终设计出净水、透水与力学性能协调的透水混凝土,其28 d抗压强度、透水系数和Pb²⁺去除率分别为20.1 MPa、0.67 cm/s和90.5%。     

含浆量对再生混凝土性能及强度的影响

再生集料表面包裹着一层硬化水泥砂浆、导致再生混凝土的强度变化较复杂。利用集料的吸水率指标来探讨如何利用吸水率、取代率来推算含浆量以及不同含浆量的再生集料对混凝土7d、28d强度;再生混凝土的强度与灰水比的线性关系和工作性能的影响。     

粉煤灰渣替代细骨料对砂浆混凝土强度及抗冻性影响

通过筛分和破碎两种方式分别获得粒径区间为0.6~1.18 mm、0.3~0.6 mm的粉煤灰渣,并用其等体积替代对应粒径区间的细骨料,分析粉煤灰渣对砂浆工作性和强度的影响,探究粉煤灰渣的最优替代粒径区间。结合扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等方法分析了粉煤灰渣替代细骨料后砂浆试件的强度变化机理。基于砂浆最优替代粒径区间结果,验证了砂浆混凝土试件的强度和抗冻性。研究结果表明:分别以筛分方式和破碎方式得到的0.3~0.6 mm粒径区间粉煤灰渣替代对应区间细骨料后,其砂浆试件强度均与基准组(未替代)基本一致;而以筛分方式得到的0.3~0.6 mm粒径区间粉煤灰渣替代对应区间细骨料后,其混凝土试件强度和抗冻性与基准组基本一致。在水泥提供的氢氧化钙环境下粉煤灰渣表面生成水化硅酸钙,从而增加了水泥和粉煤灰渣界面胶结强度,强化水泥与粉煤灰渣界面区域,凹凸不平的粉煤灰渣表面与水泥浆咬合嵌锁,保证了试件的强度。     

基于多重响应的钢渣超高性能混凝土组成优化设计研究

为实现生态型超高性能混凝土(UHPC)的组成优化和钢渣利用率的提高,将钢渣粉作为辅助胶凝材料,利用D-最优化设计方法制备生态型UHPC,并建立了UHPC的工作性能与抗压强度预测模型,以进行多重响应分析。最后借助预测模型,以低水泥用量、高钢渣粉利用率设计出了符合要求的生态型UHPC。结果表明:预测模型构建合理且准确度高,在预测模型中减水剂和硅灰对于工作性能影响程度较大,水泥、减水剂以及钢渣的交互作用对工作性能影响明显,钢渣粉的加入可增强工作性能;硅灰和钢渣粉对抗压强度影响显著,水泥和钢渣粉的交互作用对抗压强度的影响较小,随钢渣粉掺量的增加抗压强度存在最优值;优化的生态型UHPC的配比可以实现钢渣粉替代30%(质量分数)水泥,同时保证抗压强度130 MPa以上,工作性能260 mm以上。     

Properties of volcanic pumice based cement and lightweight concrete

The results of investigations on the suitability of using volcanic pumice (VP) as cement replacement material and as coarse aggregate in lightweight concrete production are reported. Tests were conducted on cement by replacing 0% to 25% of cement by weight and on concrete by replacing 0% to 100% of coarse aggregate by volume. The physical and chemical properties of VP are critically reviewed to evaluate the possible influence on both fresh and hardened state of cement and concrete. The standard tests on different Portland cement-volcanic pumice powder (VPP) mixes provided encouraging results and showed good potential of manufacturing Portland volcanic pumice cement (PVPC) with higher setting time using up to 15% of VPP. The properties of volcanic pumice concrete (VPC) using different percentages of volcanic pumice aggregate (VPA) were evaluated by conducting comprehensive series of tests on workability, strength, drying shrinkage, surface absorption and water permeability. It is concluded that the VPC has sufficient strength and adequate density to be accepted as structural lightweight concrete. However, compared to control concrete, the VPC has lower modulus of elasticity and has more permeability and initial surface absorption.