Durability of self-consolidating lightweight aggregate concrete using dredged silt

This study examines the durability of self-consolidating lightweight aggregate concrete (SCLAC) made from dredged silt from reservoirs in South Taiwan by chloride penetration, electrical resistivity, and sodium sulfide solution. Analysis with a densified mixture algorithm demonstrates that a lower water-to-binder ratio results in a higher compressive strength, smaller number of cracks, lower chloride penetration, and better ultrasonic pulse velocity. The results indicate that self-consolidating lightweight aggregate concrete made of dredged reservoir silt has good hardening and durability characteristics.     

Thermal expansion of self-consolidating normal and lightweight aggregate concrete at elevated temperature

In this study, the effects of aggregate type on the coefficient of thermal expansion of self-consolidating concrete produced with normal (SCC) and lightweight aggregate (SCLC) at elevated temperature were investigated. In experiments, two aggregate types, crushed limestone and pumice, were used. Different combinations of water/powder ratio and superplasticizer dosage levels were prepared for the SCC and SCLC mixtures. The total powder content (cement and mineral additives) was constant in the experiments. Thermal test was performed to accurately characterize the coefficient of thermal expansion (CTE) of SCC and SCLC aged 28 days using the dilatometer. The CTEs of SCC and SCLC were defined by measuring the linear change in length of concrete specimens subjected to a range of temperatures. Test temperatures were varied from 20 to 1000 °C at a heating rate of 5 °C/min. The results, in general, showed that SCC has higher CTE than normal weight concrete and that lightweight aggregate reduced the CTE of SCC due to their porous structure. The aggregate type has significant influence on the thermal expansion of SCC.     

粉煤灰对轻骨料混凝土性能的影响

为了探究粉煤灰的掺入对轻骨料混凝土的影响,采用外掺0%、15%、20%、30%、50%的粉煤灰代替等量的水泥制作浮石混凝土,研究不同掺量粉煤灰的浮石轻骨料混凝土在28~90d养护龄期间强度变化情况,并对养护28d的试块进行了快速冻融循环试验,通过试块的抗压强度、动弹模量及破坏特征,研究粉煤灰的掺入对轻骨料混凝土抗压强度及抗冻性能的影响。结果表明:粉煤灰的掺入对轻骨料混凝土60d的抗压强度影响较大,能大幅度提高轻骨料混凝土强度,20%的粉煤灰掺入为最优粉煤灰掺量;粉煤灰的掺入还能提高轻骨料混凝土的抗冻性,当掺量不超过30%时,均表现出比基准组好的抗冻性,而过多的掺入则使抗冻性降低。     

The effects of aggregate properties on lightweight concrete

This paper describes a study of the effects of several factors on the strength of lightweight aggregate concrete composites: aggregate strength, w/c ratio and the porosities of the interfacial zone and within the hardened cement paste. Concrete samples with three different water cement ratios (i.e. 0.4, 0.44, 0.48) were compared. The crushing strengths of three grades of expanded clay lightweight aggregates (i.e. 25, 15, 5 mm) and the pore distributions of the hardened cement pastes were measured. Increasing the water/cement ratio was found to decrease the strength of lightweight aggregate concrete. The numbers of pores within the cement paste and in the aggregate/cement paste interfacial zone were found to increase.     

仿钢纤维增强轻骨料混凝土性能研究

在轻骨料混凝土中掺入不同量的仿钢纤维,研究仿钢纤维轻骨料混凝土的表观密度、弹性模量、抗压强度、劈裂强度、抗折强度、韧性等物理力学性能以及对比钢纤维混凝土的力学性能,结果表明,仿钢纤维的掺入能提高轻骨料混凝土力学性能,显著改善轻骨料混凝土的弯曲韧性,在实际工程中应用,仿钢纤维可取代钢纤维作为混凝土的增强增韧材料,并可较大降低成本。     

聚合物对轻集料混凝土性能的影响

研究了聚合物对轻集料混凝土性能的影响.试验结果表明,当EVA乳液掺量5%～15%时,轻集料水泥混凝土的抗压强度和抗折强度有较大的提高,当掺量为10%时,抗压强度达到28.87 MPa,比空白样提高了70.83%;当掺量为15%时,抗折强度达到6.33 MPa,比空白样提高了79.32%.在轻集料水泥混凝土中掺入聚合物,大大提高了轻集料混凝土的折压比,脆性减小,改善了轻集料混凝土的韧性.聚合物轻集料水泥混凝土的抗渗性、抗冻性显著提高.     

Durability design and performance of self-consolidating lightweight concrete

In terms of the durability, the reduction in cement paste is crucial to both volume stability and long-term performance of concrete. The objective of this paper is to compare the performance of lightweight concrete under different w/cm ratio and different cement paste content. The slump and slump flow spread of fresh self-consolidating lightweight concrete (SCLWC) are designed to be within 230–270 and 550–650 mm, respectively. The test results indicate that the 91-day compressive strength of SCLWC is up to 56 MPa when cement content is 386 kg/m³ and water content is 150 kg/m³. If enough cement paste is used, then the less the paste amount and the denser the packing of aggregate, the higher the strength efficiency of cement and the electric resistance, and the lower the chloride ion penetrability capacity of SCLWC.     

免振捣自流平高性能轻集料混凝土和高性能轻集料混凝土的研究

本文介绍了国内高性能轻集料的生产状况，指出应加强轻集料混凝土的耐久性研究，应拓宽高性能轻集料混凝土应用的领域；通过试验指出配制免振捣自密实混凝土的可行性，指出开发新掺合料的几个途径。     

聚丙烯纤维轻骨料混凝土的力学性能研究

采用天然浮石作为粗骨料,同时掺入聚丙烯纤维配制混凝土,对聚丙烯纤维轻骨料混凝土的表观密度、抗压强度、弹性模量、抗折强度以及弯曲韧性进行研究,结果表明,掺入聚丙烯纤维,抗压强度有所下降,但可以在不增加轻骨料混凝土的表观密度的基础上,有效地改善轻骨料混凝土的韧性.     

纤维增强轻骨料混凝土力学性能试验研究

选用钢纤维、聚丙烯纤维及二元混杂纤维轻骨料混凝土,系统研究了其抗压强度、弹性模量、轴心抗压强度及抗折强度等力学性能,试验结果体现了不同纤维种类、不同纤维掺量及纤维混杂比例对轻骨料混凝土力学性能的影响;当钢纤维以体积率1.0%与聚丙烯纤维0.6kg/m3混杂时,纤维轻骨料混凝土的各项力学性能达到优化.     

引气轻骨料混凝土力学性能的试验研究

对比研究了在水灰比和水泥用量不变的情况下,4种不同含气量的浮石轻骨料混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度.结果表明:随着含气量的增加,轻骨料混凝土抗压强度在逐渐减小,而且比普通混凝土减小得速度要快.而对于劈裂抗托强度和抗折强度而言,随含气量的增加,强度先增加后减小.通过分析,得出浮石轻骨料混凝土的最佳含气量值为5.5%,从而为引气剂在浮石轻集料混凝土中的应用提供试验依据.     

轻骨料预处理工艺对自密实轻骨料混凝土工作性能的影响

针对自密实轻骨料混凝土拌合物在大流动度条件下,易于分层而导致工作性不良的现象,采用自行设计的L-800混凝土拌合物流变性能测定仪,研究预吸水和表面裹浆法两种轻骨料预处理工艺对自密实轻骨料混凝土拌合物工作性能的影响.结果表明:骨料预吸水时间没有明显影响拌合物的工作性能,裹浆法对拌合物工作性能改善明显.     

轻骨料预湿程度对混合骨料混凝土力学性能的影响

研究了用不同预湿程度的页岩陶粒与碎石以体积比1：1混合配制的混合骨料混凝土拌合物性能和力学性能.结果表明,随着陶粒预湿时间的延长,混合骨料混凝土拌合物坍落度经时损失逐渐减小,7d抗压强度逐渐降低,劈拉强度与抗折强度在轻骨料预湿时间小于1h时略有增加.28d抗压强度、劈拉强度、抗折强度和弹性模量都逐渐增加.用预湿1h的陶粒配制的混合骨料混凝土7d与28d的拉压比和折压比与轻骨料混凝土相比几乎没有降低,其弹性模量比同条件的轻骨料混凝土高32.9%,比强度高10.5%.     

冻融环境下钢纤维对轻骨料混凝土力学性能的影响

以天然浮石为粗骨料,对钢纤维及钢纤维与聚炳烯纤维混合的不同掺量试件进行了25、50、75次慢冻试验,进行了抗压强度、抗折强度及弹性模量的试验,试验发现:随着冻融次数的增加,混凝土的强度损失率逐渐增大,弹性模量和抗折强度有所降低,但是聚炳烯纤维和钢纤维的混合掺入可以有效地在保持混凝土的强度基础上,改善混凝土的韧性.     

钢-无机纤维对轻骨料混凝土力学性能及耐久性能的影响

为了研究钢-无机纤维对轻骨料混凝土力学性能和耐久性能的影响,设计不同掺量的单掺陶瓷纤维和玄武岩纤维以及不同掺杂方式的混杂钢-玄武岩纤维和钢-陶瓷纤维增强轻骨料混凝土试件。结果表明,钢-玄武岩纤维对轻骨料混凝土抗压强度和60d透水时水压强度提高最明显,最大增幅分别达14.5%、42.9%;掺入1.35kg/m3玄武岩纤维对抗折强度增幅为62.2%;掺入陶瓷纤维降低了抗压强度和抗渗性能,但提高了抗折强度及抗冻性能;钢-陶瓷纤维对抗渗性能和抗冻性能提升效果较好。     

硅粉对轻骨料混凝土力学性能及孔隙结构的影响

研究不同掺量(0、2%、4%、6%、8%、10%)硅粉对不同龄期(7、14、21、28d)轻骨料混凝土力学性能的影响。选取轻骨料混凝土作为研究对象,通过扫描电子显微镜、气孔结构分析与核磁共振试验研究轻骨料混凝土的微观形貌特征及孔隙变化规律,进而揭示其宏观力学性能与微观特性之间的内在联系。结果表明:硅粉的掺入使轻骨料混凝土抗压强度呈现先降低后增高再降低的变化规律,当硅粉掺量为6%时,轻骨料混凝土力学性能较好。随着硅粉掺量的增加,孔隙度呈现先增大后减小再增大的变化规律,与基准组相比,气孔有向小孔径发展的趋势。当硅粉掺量为6%时,可有效改善孔隙结构,孔隙度为0.837%,束缚流体饱和度为54.536%,水泥石表面附着的凝胶物质C-S-H增多。     

自燃煤矸石轻集料混凝土的性能研究

针对铁法大量堆积自燃煤矸石的处理,对铁法自燃煤矸石进行性能测试,并配制了干表观密度分别为1800kg/m3、1500kg/m3、1300kg/m3的轻集料混凝土,并对硬化后的混凝土进行力学性能、耐久性能的研究。结果表明,用铁法自燃煤矸石可作为轻集料,其配制的轻集料混凝土有优良的性能,可用于预制混凝土制品的生产中。     

轻骨料混凝土渗透性研究

混凝土的渗透性是耐久性的一个很重要的方面.通过对不同配合比的轻骨料混凝土水渗透试验,研究了轻骨料混凝土的水灰比、抗压强度、含气量和轻骨料的预湿时间对轻骨料混凝土渗透性的影响.试验结果表明:①轻骨料混凝土水灰比越小或抗压强度越高,其渗透系数就越小,抗渗性也就越好;②含气量小的轻骨料混凝土抗渗性优于含气量大的,但是当水灰比较小时,含气量对渗透系数的影响将减弱;③骨料预湿存在最佳预湿时间.轻骨料混凝土并非骨料预湿时间越长,抗渗性越好.     

用于融冰化雪的炭黑轻集料导电混凝土的配制和性能

配制了新型的炭黑轻集料混凝土,对其电阻率、抗压强度、密度与炭黑掺量、龄期、灰砂比等的关系进行了研究。结果表明:炭黑轻集料混凝土的电阻率随炭黑掺量的变化呈现明显的滤渗特征,滤渗区对应的炭黑掺量在0.3%~1.39%这一区间,在这一区间电阻率下降最明显。炭黑掺量低于滤渗阈值时龄期对炭黑轻集料混凝土电阻率有较大的影响,当炭黑掺量高于渗流阈值时龄期对电阻率的影响较小。炭黑掺量增加,炭黑轻集料混凝土抗压强度降低,密度越小。提高灰砂比能使提高炭黑轻集料混凝土的抗压强度。当炭黑的体积掺量为1.94%,灰砂比为2.43~5.2时,炭黑轻集料混凝土抗压强度达到34~38 MPa,电阻率为82.6~100Ω.cm,密度为1 822~1 866 kg/m3。这种材料具有轻质、高强、高导电性的特点,可用于道路融冰化雪。     

塑钢混杂纤维轻骨料混凝土力学性能研究

在轻骨料混凝土中掺入一种新型纤维--塑钢纤维(简称HPP)或其与聚丙烯纤维的混杂,通过对不同掺量纤维混凝土的抗压、抗折、抗劈拉等试验,研究了纤维混凝土的力学性能,分析了纤维的增强、增韧机理及其混杂效应,并在考虑经济性与性能并重的基础上,寻找出了合适的纤维掺量.