抛填骨料工艺超高强混凝土的制备研究

采用抛填骨料工艺制备强度超过100MPa的超高强混凝土。研究表明,采用分层均布的布料方式,可在不影响施工工作性的条件下制得粗骨料体积分数高达54%、骨料相互嵌锁的超高强混凝土,其力学性能、抗氯离子渗透能力均优于常规方法制得的超高强混凝土,更佳的颗粒级配分布(PSD)有利于其密实度的增加。采用贝雷参数检验法评估集料级配,表明级配更为合理。抛填骨料工艺超高强混凝土中胶凝材料的用量大幅度降低,对降低混凝土环境影响具有重要意义。     

抛填骨料路面混凝土的研究

通过在路面混凝土中抛填一定量的粗集料,制成粗集料嵌锁型路面混凝土,并对其力学性能以及界面过渡区的显微硬度分布进行了研究。结果表明:抛填粗集料后,路面混凝土的7 d和28 d抗折强度有所提高,7 d和28 d抗压强度有显著提高,粗集料抛填量为8%～10%时强度达到最大值;掺粉煤灰的混凝土抛填骨料后强度有明显增加;抛填骨料路面混凝土的收缩率显著降低,弹性模量有所提高,显微硬度测试表明抛填骨料表面的界面过渡区比普通集料窄,且显微硬度更高。由此可见抛填干燥的骨料会吸收浆体水分,增强界面过渡区,有利于提高混凝土的性能。     

抛填骨料工艺对混凝土抗压强度影响的机理分析

抛填骨料工艺是一种制备骨料嵌锁型混凝土的有效方法。基于已有混凝土细观结构的定量模型,计算了抛填骨料混凝土中的砂浆层厚度,研究了抛填率和抛填骨料粒径对混凝土抗压强度以及砂浆层厚度的影响。结果表明:抛填骨料工艺提升了混凝土抗压强度,但存在最佳抛填率;抛填骨料粒径也存在最佳范围,当抛填骨料粒径稍大于基准混凝土中的骨料最大粒径时,对抗压强度的提升作用更为明显。根据抗压强度与砂浆层厚度之间的关系,在设计抛填骨料混凝土时,应以1mm的砂浆层厚度为参考,确定最佳抛填率。     

预填集料高强混凝土抗压强度影响因素研究

当前工程应用的预填集料混凝土其集料粒径大且组成单一,混凝土强度偏低,应用范围受限.为提高预填集料混凝土抗压强度,本文试验研究制备方式、浆体材料类型、粗集料级配组成等对预填集料混凝土抗压强度的影响.结果表明:分层填筑、振动灌浆比自填充灌浆更有利于提高预填集料混凝土抗压强度;粗集料堆积程度越紧密、空隙率越小,预填集料混凝土...     

预置集料高强高性能混凝土的实验研究

预填集料混凝土是先把粗骨料填在模板中,然后注入水泥砂浆(水泥、砂和水,通常有外加剂)来填满集料之间的空隙而成的混凝土。采用此法制备的混凝土粗集料之间相互嵌锁,能充分发挥粗骨料的强度骨架作用。研究表明,在优化灰砂比基础上采用不同矿物掺合料(粉煤灰、硅灰和矿渣粉)制备出预置集料混凝土,其强度可达到C50混凝土的要求,弹性模量高于同等级混凝土,抗氯离子渗透性和抗冲击性也优于普通C50,该混凝土胶凝材料用量少,在提高其服役性能的同时节约了成本。     

骨架嵌锁生态混凝土性能试验研究

骨架嵌锁生态混凝土旨在利用高流动性砂浆填充大粒径骨料构建的嵌锁骨架,制备高骨料含量、低环境影响的生态混凝土。优选了最佳填充料-骨架颗粒粒径比,并探究了抛填工艺对混凝土各项服役性能及ITZ强度的影响。结果表明,填充料-骨架最大粒径比为1∶20,此粒径比下骨料嵌锁作用明显,混凝土体积稳定性与各项服役性能均有明显改善;抛填骨料工艺可进一步提高混凝土粗骨料含量,混凝土力学性能和ITZ强度得到改善。骨架嵌锁生态混凝土具有良好生态效益,可有效实现混凝土的节能减排、增强、抗裂、耐久等生态化再造。     

粗集料嵌锁型高性能混凝土的研究

采用砂浆包覆粗集料的工艺制备出了一种粗集料能够充分接触并有效嵌锁的高性能混凝土,并与普通C60高性能混凝土作对比研究了其性能。研究表明:在此方法制备的混凝土中,粗集料的体积分数达到了59%以上,粗集料在混凝土中可充分发挥强度骨架作用,混凝土28d抗压强度达到了70～90MPa。另外,以此种方法制备的混凝土具有较高的弹性模量、较好的体积稳定性和抗氯离子渗透性能。     

骨料类型及粒径对拋填骨料混凝土性能的影响

将拋填骨料工艺用于制备再生混凝土,以拋填天然骨料混凝土为对照,由抗压强度、弹性模量、体积稳定性及抗渗性对拋填再生骨料混凝土进行评价。结果表明:在最佳拋填率时,拋填骨料混凝土的抗压强度可提高7.4%～15%,并且拋填再生骨料混凝土弹性模量提高21.1%。而且拋填再生骨料混凝土的体积稳定性及抗渗性均有提高。尽管拋填再生骨料混凝土的力学性能及耐久性不如拋填天然骨料混凝土,但相比常规的再生混凝土制备方法,拋填骨料工艺提供了一种制备高性能再生骨料混凝土的方法,更能实现再生骨料的资源化利用。     

预填骨料混凝土的结构缺陷及改进措施

在试验的基础上，从预填集料混凝土力学性能入手，应用混凝土结构理论，分析了预填集料混凝土内部缺陷成因，并对传统预填集料混凝土的施工方法加以改进，从而减少缺陷，配制出较高强度的预填集料混凝土。     

再生混凝土与钢筋的粘结性能试验研究

采用强度等级为C25废弃普通混凝土制备再生粗集料,并按照不同比例的取代率来代替混凝土中的天然粗集料制成再生集料混凝土;通过总孔隙率试验以及梁式试件的粘结性能试验,研究了总孔隙率的变化规律以及锚固区段内钢筋与再生集料混凝土粘结应力的分布特征。试验结果表明,再生粗集料取代率从10%增大到30%和50%时,再生混凝土的总孔隙率分别增长了1.1%和1.6%,而随着再生粗集料取代率的增加,再生集料混凝土与钢筋的粘结性能呈逐渐降低趋势。     

高性能填充轻集料混凝土试验研究

为了解决钢管混凝土结构高性能填充材料的制备问题,选用高强水泥、粉煤灰、硅灰、膨胀剂、页岩陶粒、页岩陶砂与天然砂组成的混合细集料、高效减水剂和增稠剂制备出具有轻质、微膨胀和自密实性能的高强混凝土,设计18个试验组对比分析了混合细集料中天然砂体积分数、胶凝材料用量和体积砂率对混凝土工作性能、物理力学性能和硬化变形性能的影响规律.研究结果表明:选用上述原材料,采用内掺法和松散体积法进行掺合料和混合细集料用量设计,调整混合细集料中天然砂和陶砂的体积比来改良颗粒级配,每m3混凝土掺入540~570 kg胶凝材料,体积砂率取值47%左右,可制备出适用于钢管轻集料混凝土结构的高性能填充轻集料混凝土.     

再生砖骨料混凝土架构模型试验研究

通过试验研究水灰质量比、粒径级配、再生砖骨料和砂体积分数对混凝土抗压强度的影响以及灰砂质量比对水泥石抗压强度的影响,分析骨浆体积比、灰砂质量比、再生砖骨料和砂体积分数对混凝土架构贡献强度的影响. 结果表明,再生砖骨料混凝土的抗压强度随着水灰质量比的减小而增大,当骨料粒径为19~26.5 mm时抗压强度达到最大值;当再生砖骨料体积分数为30%~43.2%时,混凝土抗压强度和再生砖骨料构架贡献强度都随着再生砖骨料体积分数的增大而增大,且都随着砂体积分数的增大而增大;当灰砂质量比为0.33~1.33时,水泥砂浆试件的抗压强度随着灰砂质量比的增大而增大;当再生砖骨料体积分数为40%和43.2%时,灰砂质量比与再生砖骨料架构贡献强度以及骨浆体积比与再生砖骨料架构贡献强度均高度线性相关;再生砖骨料架构贡献强度高于混凝土强度,主要集中在再生砖骨料体积分数为40%~43.2%,特别是再生砖骨料体积分数为43.2%、砂体积分数为18%~26%.     

粉煤灰陶砂次轻混凝土的制备与性能

用碎石、粉煤灰陶砂和河砂作为混合集料配制不同细集料组成的次轻混凝土试样,研究它们的力学性能和热学性能。与普通混凝土相比,掺入少量粉煤灰陶砂（陶砂体积分数为25%）的次轻混凝土抗压强度得到提高,表现出较为理想的轻质高强特性。上述现象归功于混合细集料中大小颗粒搭配较好,陶砂的微泵内养护效应以及陶砂表面具有潜在活性物质参加火山灰反应,强化了陶砂与水泥石的界面强度,使掺入体积分数为25%陶砂的次轻混凝土在各龄期具有最高的强度。与普通混凝土相比,当次轻混凝土中陶砂体积分数为25%时,其导热系数可降低42%,即掺入适量陶砂可明显提高混凝土的保温隔热性能。     

多孔混凝土配合比设计方法初探

多孔混凝土是一种具有较大孔隙率和较高强度的生态型混凝土,但由于缺乏合适、统一的配合比设计方法,在一定程度阻碍其应用。根据多孔混凝土的结构特征和功能要求,确定了以孔隙率为主设计参数、通过改变胶结材料和骨料粒径来满足强度的配合比的设计思路。设计方法为首先根据设计要求确定选用的材料,再确定单位体积混凝土中骨料的用量,然后根据骨料的表观密度和设计要求的孔隙率确定胶结材料用量,最后根据成型工艺的要求确定水灰比,从而确定单位体积水泥用量和拌合水用量。试配结果表明该多孔混凝土配合比设计方法具有可靠性和可行性。     

轻集料取代碎石对混凝土强度和弹性模量影响的研究

利用轻集料与碎石集料混合配制混凝土,可使混凝土的性能得到优化,该类混凝土已显示出较好的应用前景.通过研究轻集料取代碎石对混凝土强度和弹性模量影响规律,确定了轻集料取代率与混凝土密度、弹性模量之间的定量关系,探讨了轻集料取代碎石对混凝土极限应变的影响,提出通过集料混合调控混凝土弹性模量、提高混凝土极限应变和抗拉能力的技术思路,为新型轻质高性能混凝土的研究提供了有益的参考.     

混凝土界面体积百分比的计算方法

讨论了混凝土界面体积百分比的计算.根据混凝土细观结构模拟技术,提出了混凝面体积百分比的计算方法.计算结果表明,对于给定的骨料体积百分比,界面体积百分比着骨料最小直径的减小而增大;对于给定的骨料最小直径,界面体积百分比随着骨料体积百分比的增大而增大.基于这些模拟结果,给出了界面体积百分比的计算公式.     

Influence of the aggregate volume on the electrical resistivity and properties of portland cement concretes

The electrical resistivity of concretes with various aggregate volume fractions (V _a) of 0%–70% at water/cement (W/C) ratios of 0.4 and 0.5 during 1 day was monitored. It is found that the addition of normal aggregate to cement paste leads to a regular increase in concrete resistivity at each hydration stage and the electrical resistivity has a deeper increase for the lower W/C at a fixed aggregate volume fraction. The number of normalized resistivity (NR) of concrete to its paste matrix was introduced, which is only a function of aggregate volume fraction (V _a). The quantitative relationships give an alternative method for the prediction of aggregate volume in the concrete. A logarithmic relation is established between the elastic modulus of concrete at 7 days or 28 days and the electrical resistivity of concrete at 1 day. The equations are obtained, the compressive strength of concrete at 7 days or 28 days can be determined by the electrical resistivity of concrete at 1 day and the used aggregate content in the concrete. The quantitative relationships give a non-destructive test (NDT) method for prediction of concrete elastic modulus and compressive strength.