含石粉机制砂再生混凝土基本力学性能研究

为研究机制砂中石粉含量、再生粗骨料取代率对混凝土拉、压性能的影响,制作不同石粉含量(0、5%、10%、15%)和不同再生粗骨料取代率(0、33.3%、66.6%、100%)的机制砂再生混凝土试块,共有96个标准立方体试块用于抗压、劈裂抗拉强度试验和48个标准棱柱体试块用于抗压强度试验,并分析了单因素和双因素耦合作用对拉、压强度影响规律。试验结果表明:机制砂中含有一定量的石粉对立方体抗压强度、棱柱体抗压强度和劈裂抗拉强度的提高均起促进作用;随着再生粗骨料取代率的增加,抗压和劈裂抗拉强度均先降低后提高。并且拟合分析得出立方体抗压强度与劈裂抗拉强度以及立方体抗压强度与棱柱体抗压强度间关系式。     

石粉含量对C35混凝土性能的影响及机理分析

为了研究石粉含量对中低强度机制砂混凝土性能的影响,设计了4组不同石粉含量的C35机制砂混凝土,并进行了力学性能、耐久性能以及微观结构测试和分析。结果表明:适量的石粉可以优化混凝土的孔隙结构,有利于提高混凝土的早期抗裂性能、劈裂抗拉强度、抗压强度和抗氯离子渗透性能;过量的石粉会增加混凝土早期开裂风险,且对混凝土强度不利;建议在配制此类低强度等级混凝土时,机制砂的石粉含量应控制在20%以内。     

不同石粉含量的机制砂混凝土高温后力学性能

以受火温度、石粉含量为变化参数,设计并制作了210个100 mm×100 mm×100 mm的机制砂混凝土立方体试件,对其进行高温后的物理力学性能试验,获取了试件的质量损失率以及抗压强度和劈裂抗拉强度,建立了机制砂混凝土高温后抗压强度和劈裂强度的劣化模型,同时结合X射线衍射和扫描电子显微镜等技术,揭示了高温后机制砂混凝土力学性能劣化的微观机理。基于最高受火温度和质量损失率,分别提出了高温后机制砂混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度评估计算式。结果表明:随着温度的升高,机制砂混凝土试件的表面颜色从灰色变成红褐色,最后呈白色,高温作用使试件表面出现了温度裂缝及剥落现象; 试件的质量损失率随着石粉含量的增加而增大; 混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度随着温度的升高显著减小; 随着石粉含量的增加,混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度先增大后减小,当石粉含量(质量分数)为10%时,混凝土强度达到最大值; 基于试验结果建立的高温后机制砂混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的劣化模型拟合度较好; 混凝土中掺入适量的石粉能促进体系中钙钒石和氢氧化钙等水化产物数量,当经受700 ℃高温后,水泥水化物脱水分解使混凝土内部裂缝和孔隙增多。     

人工砂中石粉含量对混凝土性能的影响

通过不同石粉含量的人工砂混凝土的拌合物性能、抗压强度、劈裂抗拉强度及碳化深度等试验,结果表明,人工砂石粉含量在10%以下,混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能会随着石粉含量的增加而得到改善或增强;超过10%时,强度随着石粉含量的增加而开始下降,拌合物性能变差。     

石粉含量对机制砂混凝土力学性能影响试验

为了研究石粉含量对机制砂混凝土力学性能的影响,以广西大石山区机制砂为研究对象,开展了机制砂混凝土和天然砂混凝土的力学性能对比试验,研究了石粉含量(质量分数)分别为0%,3%,6%,9%,12%时对机制砂混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量和抗折强度的影响,并与天然砂混凝土进行对比。结果表明:机制砂混凝土的力学性能数值随石粉含量增加先变大再变小,石粉含量为3%时机制砂混凝土力学性能数值最大,石粉含量超过3%时会削弱混凝土的密实度、骨架作用和水泥砂浆强度,利用不同地域、不同石材制作机制砂混凝土时,应通过试验确定最佳石粉含量;石粉含量大于6%时,机制砂混凝土力学性能数值小于天然砂混凝土,实际工程中应控制石粉含量上限;建议广西大石山区石灰岩机制砂混凝土换算系数取为0.68;提出的机制砂混凝土立方体抗压强度与弹性模量之间换算公式的理论值与实测值的平均比值为0.982,理论值与实测值相对偏差的平均值为1.88%;所得结论可为机制砂混凝土的研究与推广应用提供借鉴和参考。     

机制砂石粉含量及MB值对高强混凝土性能的影响

研究了机制砂石粉含量及MB值对高强混凝土性能的影响。结果表明,适量的石粉可在一定程度上弥补机制砂表面的粗糙,改善新拌混凝土的工作性;当石粉含量较高时,由于石粉对外加剂及游离水的吸附作用,新拌混凝土工作性能逐渐劣化。随着石粉含量增大,混凝土抗压强度下降,劈裂抗拉强度和弹性模量呈先增后降趋势。本试验中机制砂中石粉的最佳含量为3%～6%。随着MB值增大,新拌混凝土工作性能快速劣化,混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度呈下降趋势;当MB值<1.1时,随着MB值增大,混凝土的弹性模量未有明显变化,当MB值≥1.1时,混凝土的弹性模量快速下降。本试验中机制砂的最佳MB值应小于0.75。     

石粉含量对C30机制砂混凝土性能的影响

本文测试了不同石粉含量对C30机制砂混凝土拌合物性能、抗压强度和抗碳化性能的影响。试验结果表明:机制砂混凝土的粘聚性和保水性随着石粉含量的增加逐渐增大,而离析、泌水逐步得到改善;在石粉含量(0%~20%)范围内,抗压强度随着石粉含量增加先上升后降低,其中石粉含量为8%~16%时对混凝土强度和抗碳化性能贡献最为明显。     

机制砂石粉含量对高强混凝土性能的影响

试验以机制砂在预拌高强混凝土中的应用为例,对不同石粉含量的机制砂在高强混凝土中的应用进行了研究,并以工作性能、抗压强度和混凝土抗渗性能表征机制砂石粉含量对混凝土性能的影响。结果表明:机制砂中石粉含量不超过5%时,对于高强混凝土的工作性能几乎没影响,当机制砂中石粉含量超过10%时,混凝土的扩展度明显降低。机制砂中石粉含量在10%以内对于高强混凝土的抗压强度没有影响,当石粉含量超过10%时能够在一定程度上提高混凝土的抗压强度。机制砂石粉含量对于混凝土抗渗性能的影响规律与抗压强度类似,当石粉含量超过10%时能够一定程度地增加混凝土的抗渗性。     

机制砂石粉含量对混凝土变形性能的影响

机制砂中石粉含量对混凝土硬化体的性能会产生一定影响。本文通过测试混凝土的轴心抗压强度、弹性模量、轴心抗拉强度、极限拉伸值以及干缩值,研究了不同石粉含量的混凝土变形性能,结果表明:石粉起到晶核和微集料作用,能提高混凝土的强度;随着石粉含量的增加,混凝土的轴心抗压强度、弹性模量、轴心抗拉强度升高,极限拉伸值则先升后降;机制砂混凝土的干缩值高于河砂,且随着石粉含量的增加而增大。     

C60高石粉机制砂高性能混凝土试验研究

采用材料学原理、正交技术、高性能混凝土理念,突破国标、行标对机制砂高强混凝土石粉含量的限值,配制C60高石粉机制砂高性能混凝土。试验结果表明:C60机制砂混凝土石粉含量可高达9%,与同条件的河砂混凝土相比,其抗压强度、抗折强度、劈裂强度、电通量、快速氯离子迁移系数、抗裂性能、抗冻性能均较优。     

石灰岩机制砂石粉含量对C50混凝土性能的影响

机制砂在生产过程中伴随着石粉的产生,而石粉的含量对混凝土的各项性能有较大影响。通过试验研究石粉含量0、3%、6%、9%、12%、15%对混凝土工作性能、强度、耐久性等各方面的影响。试验结果表明,石粉含量由0增加至15%,混凝土坍落度先增大后减小,抗压强度逐渐增大,电通量逐渐减小,抗冻性能影响较小。对于C50石灰岩机制砂混凝土,石粉含量建议为6%～10%。     

原状机制砂混凝土的氯离子渗透与碳化性能试验研究

试验研究了机制砂原料形态、石粉含量对原状机制砂混凝土氯离子渗透和碳化性能的影响,同时测定了相应的新拌混凝土工作性能和硬化混凝土的立方体抗压强度,机制砂原料形态为碎石和卵石,石粉含量为5％、9％和13％,混凝土强度等级为C30、C40、C50和C60.结果表明:新拌混凝土工作性能良好,硬化混凝土抗压强度均达到了设计强度等级的配制要求;氯离子扩散系数和碳化深度均随着混凝土强度的提高、水灰比的降低而减小,碎石破碎的原状机制砂配制的混凝土具有更好的抗氯离子扩散和抗碳化能力;石粉含量增加对原状机制砂混凝土的氯离子扩散和碳化性能影响较小,不同机制砂原料形态时的影响与水灰比和用水量相关.     

石粉含量对C55机制砂混凝土性能的影响

机制砂替代河砂应用于各强度等级混凝土的实际生产中,可以有效解决天然河砂资源匮乏地区优质细集料的供应难题。结合山西运城地区机制砂的特点,通过试验研究不同石粉含量(4%,6%,8%和12%)对C55机制砂混凝土的工作性能和各龄期抗压强度的影响规律。研究结果表明:石粉含量对C55机制砂混凝土的工作性能和力学性能都有显著的影响。     

石粉掺量对机制砂高性能混凝土强度及耐久性能影响研究

机制砂中通常含有粒径小于0.075 mm的石粉,这也是机制砂区别与天然河砂的显著特征之一。通过试验探究石粉含量对机制砂高性能混凝土工作性能、体积收缩变形、抗压强度、弹性模量、抗渗性能、抗碳化性能及抗冻性能影响。试验结果表明,随着石粉掺量的增加,混凝土流动性能降低,工作性能变差。随着石粉掺量的增加,混凝土收缩变形先增大后降低,应考虑石粉掺入对混凝土收缩变形出现的不利影响。石粉的掺入可以提高混凝土抗压强度,但同时也会导致混凝土弹性模量出现下降。掺加适量的石粉有利于提高混凝土抗渗性能、抗碳化性能,石粉的掺入对混凝土抗冻性能影响较小,可忽略石粉含量变化对混凝土抗冻性能产生的不利影响。     

机制砂特性对C50管片混凝土性能的影响

本文基于机制砂不同于河砂的性能特征,结合C50管片的生产工艺,针对性地设计了试验配合比和蒸汽养护制度,研究了机制砂的细度模数、石粉含量和MB值对管片混凝土的脱模抗压强度、28d抗压强度及抗氯离子渗透性能的影响规律。研究表明,掺入7%以下的石粉可以明显提高机制砂管片混凝土的脱模抗压强度和28d抗压强度,机制砂混凝土的抗氯离子渗透性能也随着石粉掺量的增加而提高。MB值的增大对管片混凝土的早期脱模强度有明显的提高,但对7d和28d抗压强度不利;MB值大于0.9时,则会大幅降低管片混凝土的抗氯离子渗透性能。     

机制砂中石粉对混凝土耐久性的影响研究

试验研究了石粉含量对不同强度等级机制砂混凝土强度、抗氯离子渗透性能和抗冻性能的影响。结果表明:石粉对低强和高强混凝土的影响不完全相同,对于低强度机制砂混凝土,随着机制砂中石粉含量的增加,混凝土的抗氯离子渗透性能提高,而抗冻性能降低,尤其是当石粉含量高于10%(石粉与水泥体积比超过1∶3.47)时,混凝土劣化明显;但对于高强混凝土而言,仅当石粉含量大于7%时,石粉使混凝土工作性出现劣化,而对于抗氯离子渗透性能,抗冻性能等耐久性,石粉含量从3.5%提高到14%,均未使高强机制砂混凝土出现劣化现象。     

机制砂中石粉含量对C30和C50混凝土性能的影响

采用山西运城地区机制砂配制出C30和C50混凝土,重点研究了石粉含量对机制砂混凝土工作性能、抗压强度及抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,适量的石粉可以改善机制砂混凝土的工作性能,增加其抗压强度;石粉含量的增加会对混凝土的抗氯离子渗透性能产生不利影响;机制砂混凝土标号不同,石粉含量对混凝土性能的影响规律表现出一定的差异。     

机制砂石粉含量对混凝土的性能影响研究

机制砂混凝土可满足缺少天然砂地区的用砂需求。通过试验分析了不同石粉含量的混凝土试块,研究石粉含量对机制砂混凝土性能的影响。试验表明,适当的石粉含量可减少水泥用量,提高混凝土工作性能和抗压强度。存在一个石粉最优含量,若超过最优含量,工作性能将会下降,抗压强度也会减小。研究结论对生产机制砂混凝土时石粉含量的控制及现场施工有一定的指导意义。     

机制砂物理特性对高强混凝土工作性能和强度的影响

以原料形态为石灰石和卵石的两种机制砂作细骨料,通过配合比设计,研制出了C60、C80、C100机制砂高强混凝土,研究了机制砂原料形态以及不同石粉含量(3%、5%、7%、10%)对高强机制砂混凝土工作性能和抗压强度的影响。结果表明,机制砂原料形态对高强机制砂混凝土工作性能和抗压强度影响较为显著;石粉含量对高强机制砂混凝土工作性能影响较大,对强度影响较小;石粉含量小于等于7%时,两种原料形态的高强机制砂混凝土均具有良好的工作性能与力学性能,满足结构设计要求,研究结果可为工程实际应用提供参考。     

机制砂中石粉含量对中低强度等级混凝土性能的影响

研究了机制砂中石粉含量对中低强度等级混凝土的坍落度、抗压强度、电通量、收缩性能的影响,并结合石粉的微观试验对其结果进行分析。结果表明:当掺量为0%~12%时,石粉的掺入对中低强度等级混凝土的强度并未有明显不利影响,但坍落度却随石粉掺量的增加明显下降(尤其是掺量超过6%后),影响了混凝土的工作性能。由于石粉中含有有害的粘土杂质,这使石粉的掺加对混凝土电通量、收缩性能的影响具有一定不稳定性,增大了施工质量可控性的难度。因此,在实际工程中并不能盲目地放宽石粉含量的限制,应结合实际就地取材进行试验,合理控制机制砂中石粉含量。