骨料粒径对自密实混凝土流变性、工作性和静态稳定性影响研究

通过工作性试验、流变性能测试和柱状法试验,研究了不同粗骨料最大粒径对CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土流变性、工作性和静态稳定性的影响.结果表明,随着粗骨料最大粒径的增加,自密实混凝土扩展度先增大后小幅度减小,T500先减小后增大.当骨料粒径在5～20 mm范围内时,扩展度和L仪充填比最大,T500和J环高差最小.混凝土屈服应力和塑性黏度随骨料粒径的增大呈先减小后增大的趋势.静态离析百分数在骨料粒径为5～20 mm时最大.随着塑性黏度的增大,T500线性增加,而静态离析百分数线性减小.     

浅析配置参数对自密实混凝土工作性的影响

通过改变自密实混凝土的水胶比、胶凝材料总量、粉煤灰掺量和砂率进行工作性能试验研究,得出各配置参数对自密实混凝土的工作性影响情况。     

自密实混凝土工作性测试方法

为了推动自密实混凝土的工程应用,发展自密实混凝土工作性的标准化测试方法非常必要.开发了一种自密实混凝土工作性的测试仪,并由此发展了相应的测试方法,该测试方法通过测试混凝土的流出时间、动态扩展度以及动态离析率3个参数来反映自密实混凝土的工作性.试验结果验证了这种新的方法能够有效地评价和反映自密实混凝土的工作性.与已有的方法相比,该新方法具有简单易操作的特点,而且能够反映混凝土拌合物动态情况下的工作性.     

改进坍落度法测试自密实混凝土工作性

对坍落度筒进行改进,提出了一种自密实混凝土工作性测试方法,可同时表征自密实混凝土工作性的三个方面:流动性、间隙通过性和抗离析性,并能判别引起间隙通过性不良的原因,具有方便、快捷、适合现场应用等特点.改进坍落度筒扩展度SF在600～700 mm之间,流动性较好;拌合物完全出筒时间TF在4～21 s范围内,椭圆度δ≤2.4％,间隙通过性较好;椭圆度δ≤2.4％,视觉稳定性指数VSI≤1,抗离析性较好.SF＞700 mm或4s≤TF≤7 s,要注意观察拌合物离析倾向.TF＞21 s,混凝土流动性不足,引发间隙通过性差;6＞2.4％,混凝土粘聚性不足,引发间隙通过性不良.     

胶凝材料用量及砂率对自密实混凝土工作性的影响

通过J-ring、L-box、Slump-flow及湿筛试验，研究了低水胶比条件下胶凝材料用量及砂率对自密实混凝土工作性的影响。试验结果表明，使混凝土获得较佳工作性的胶凝材料用量为520～540kg／m3；砂率对混凝土的间隙通过性影响较大，无增稠剂条件下，较高的砂率是保证混凝土工作性的必要条件。     

自密实高性能轻骨料混凝土的研究

自密实轻骨料混凝土兼有自密实混凝土和轻骨料混凝土特性,应用前景广阔.针对其工作性能和力学性能,系统介绍了国内外已有研究成果,采用不同水胶比、矿物掺合料进行了强度等级为LC50的配合比方案研究,对抗压强度、坍落扩展度试验、V型漏斗试验、L型槽试验及U型槽试验结果进行了研究.研究表明:在水胶比为0.3,体积砂率为49％,Ⅰ级粉煤灰、硅灰的替代率(占水泥质量百分比)分别为30％、4％,聚羧酸高性能减水剂为胶凝材料质量的1.1％条件下,能够满足强度等级为C50的自密实高性能轻骨料混凝土的要求,工作性能良好,为实际工程提供了应用基础与理论依据.     

基于砂浆的自密实轻骨料混凝土配合比设计

为了解决自密实轻骨料混凝土配合比设计方法复杂的问题,提高配合比设计效率,提出了以自密实砂浆为基础的配合比设计方法.按照砂浆组成材料体积累加的原则,用全计算配合比方法配制出工作性能良好的自密实砂浆,采用粗骨料空隙超量取代法在砂浆中加入轻骨料,确定自密实轻骨料混凝土的配合比.试验结果表明,该方法得到的自密实轻骨料混凝土工作性能良好,满足自密实混凝土工作性能要求,提高了配合比设计效率.     

复合掺合料与膨胀剂对自密实混凝土性能的影响研究

本文研究了粉煤灰与矿渣粉复掺,以及膨胀剂与矿物掺合料复掺对自密实混凝土工作性、力学性能、抗收缩性能的影响规律.研究表明:在一定范围内,粉煤灰与矿渣粉复掺时,矿渣粉掺量的增加,有利于提高混凝土拌合物的流动性和力学性能;膨胀剂掺量为8％～10％时,对改善自密实混凝土(Self compacting concrete,SCC)收缩性能有显著效果,膨胀剂低于适宜掺量范围时,无明显效果,当掺量高于12％时,混凝土体积稳定性变差,强度下降,确保掺膨胀剂的SCC在成熟过程中水养护对发挥膨胀剂性能十分重要,膨胀剂与掺和料复合使用时,对改善SCC收缩性能更佳.     

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.     

切缝深度对聚丙烯纤维自密实轻骨料混凝土弯曲韧性的影响

为了研究预切缝深度对聚丙烯纤维自密实轻骨料混凝土弯曲韧性指标的影响,对25组5种聚丙烯纤维掺量和5种切缝深度的自密实轻骨料混凝土小梁进行弯曲试验,缝深分别为10 mm、20 mm、30 mm、40 mm、50 mm.弯曲韧性试验及评价方法参照我国《纤维混凝土试验方法标准》(CECS 13-2009)中建议的切口梁法.结果表明,随着纤维掺量的增加,弯曲韧性有显著的提高,切缝深度对聚丙烯纤维自密实轻骨料混凝土弯曲韧性指标的影响呈现一定的规律性,缝深每增加截面高度的10％,弯曲韧性指标feq1、feq2相应的增加10％左右.     

再生粗集料掺量对于C30混凝土工作性能及力学性能的影响

研究了再生粗集料替代天然集料的掺量(0、50%、70%、100%)对C30普通混凝土的工作性能(初始和1h坍落度)和力学性能(3、7、28、60、90d)的影响。结果表明:随着再生粗集料掺量的增加,混凝土坍落度减小,坍落度经时损失变大,调整胶凝体系和外加剂种类可以明显改善其工作性能。随着再生粗集料掺量的增加,各龄期的强度相较基准组呈逐渐下降的趋势。综合考虑再生资源利用的经济和社会效益,混凝土工作性能和力学性能表现等,选择掺入70%再生粗集料替代天然粗集料为最佳。     

预湿轻骨料对混合骨料混凝土工作性的影响

本文研究预湿轻骨料对混合骨料混凝土工作性的影响,利用轻骨料吸水返水特性,发挥其对高效减水剂的"载体"和"缓释"作用以控制混凝土流动性.结果表明,干燥轻骨料所拌合的混凝土初始坍落度最大,轻骨料预湿1h的其次,预湿24 h的最小;预湿轻骨料混凝土坍落度经时损失小;且高效减水剂溶入浸泡轻骨料的水中并预湿吸附,所制备的混合骨料混凝土数小时内坍落度不降反增.轻骨料吸水率越大、体积取代率越高及预湿时间越长,混凝土坍落度控制效果越好.     

废弃混凝土作为再生粗骨料对新拌混凝土性能的影响

废弃混凝土资源化再利用是绿色循环经济的重要方法,目前主要通过将其破碎制成再生粗骨料进行循环利用.主要研究了再生粗骨料的掺量、最大粒径、不同级配形式、间断级配再生粗骨料的掺量等因素对混凝土性能的影响.结果 表明:再生粗骨料的掺量越大,最大粒径越小,则混凝土的坍落度和抗压强度越小;掺入间断级配再生粗骨料的混凝土的坍落度和强度大于掺入连续级配再生粗骨料的混凝土;间断级配再生粗骨料的掺量对混凝土的性能影响与连续级配再生粗骨料的影响一致.与未掺加再生粗骨料的混凝土的强度增长率相比,掺加再生粗骨料的混凝土的强度增长较大.为了解释上述宏观性能变化,通过激光拉曼光谱法研究了废弃混凝土中未水化水泥的水化等对强度发展的影响.     

粗骨料对混凝土单轴抗压强度及破坏特征影响的数值分析

采用PFC2D离散元首先生成混凝土基质,然后利用Clump技术形成不同形态的粗骨料混凝土数值模型,分析研究粗骨料含量和形态对混凝土强度和损伤演化的影响。获得以下主要结论：随着粗骨料含量的增加混凝土单轴抗压强度增大,相同含量下三角形粗骨料混凝土的强度最高,其次是五边形粗骨料,圆形粗骨料混凝土的强度最低;粗骨料含量小于50％时,随粗骨料含量的增大弹性模量增速较小,而大于50％时增速较大;混凝土破坏的初始微损伤主要集中在结合面处,圆形粗骨料微裂隙沿着结合面切线方向发展,主控破裂面沿着相邻粗骨料的公切线方向发展,多边形粗骨料微裂隙沿边延伸进入基质,主控破裂面为相邻粗骨料角度基本一致边的微裂隙沿边发展贯通而成。混凝土的损伤演化分为：微损伤的随机分布、微裂隙形成和微裂隙贯通形成破裂面三个阶段,粗骨料含量低时混凝土损伤比较集中,形成明显的主控破裂面,粗骨料含量高时内部损伤严重形成网状损伤裂隙。     

自密实轻骨料混凝土工作性能和力学性能试验研究

自密实轻骨料混凝土是在自密实混凝土的基础上,用轻骨料代替普通骨料,采用一定混凝土配合比技术配制而成的一种新型高性能混凝土。本试验通过掺加不同量的粉煤灰制备自密实轻骨料混凝土,系统研究了胶凝材料用量及粉煤灰掺量对其工作性能和力学性能的影响。研究结果表明,混凝土坍落度为260mm时,坍落扩展度为650mm,此时的自密实轻骨料混凝土的工作性最好;当粉煤灰掺量为15%时,自密实轻骨料混凝土的后期强度达到最高,相比早期强度增大幅度达183%。     

再生粗骨料混凝土抗冻性能研究进展

将再生粗骨料应用于混凝土制备可有效减少原材料生产对生态环境的破坏,还可实现建筑废弃物的再生利用。但由于存在老旧砂浆包裹、原始缺陷较多等问题,再生粗骨料混凝土吸水率较高且薄弱界面较多,抗冻性能较差,对寒冷环境下的混凝土结构产生了极为不利的影响。本文综合分析国内外对再生粗骨料混凝土抗冻性能的研究现状,发现复杂脆弱的界面过渡区是再生粗骨料混凝土承受冻害时的薄弱环节,微裂缝和孔隙的发育使其在冻融循环过程中的性能不断降低。再生混凝土的抗冻性能随着再生粗骨料掺量的增加而加速劣化,再生粗骨料质量掺量应控制在50%以内。质量损失、相对动弹性模量和抗压强度是评价再生混凝土冻融损伤水平的常用指标,质量损失在试验初期会出现负增长情况,相对动弹性模量在有限冻融循环次数下的反应较不敏感,相比之下抗压强度能更好地体现再生粗骨料混凝土的冻融损伤水平。未来,还应对再生混凝土冻融损伤机理进行更加系统深入的研究,探究效果良好的非破坏性试验指标,以及在标准冻融试验的基础上结合特定工程环境对再生混凝土抗冻性能进行具体评价,推动再生粗骨料混凝土更加广泛的应用。     

搅拌工艺对自燃煤矸石集料混凝土工作性和强度影响

通过对天然粗细集料、自燃煤矸砂与天然碎石、天然河砂与自燃煤矸石,以及自燃煤矸砂与自燃煤矸石四种组合集料配制的混凝土稠度和强度试验,以及微观形貌特征分析,揭示“普通”、“砂浆裹石”和“净浆裹石”三种不同搅拌工艺对不同集料混凝土工作性和强度的影响.研究结果表明,砂浆裹石适合天然砂石配制的普通混凝土;砂浆裹石和净浆裹石适合自燃煤矸砂与天然碎石配制的自燃煤矸砂混凝土,净浆裹石效果更好;净浆裹石适合天然河砂与自燃煤矸石配制的自燃煤矸石砂轻混凝土;附加水使混凝土水灰比变大,造成二次搅拌工艺对自燃煤矸砂、石配制的全煤矸石集料混凝土工作性和强度影响不明显.     

等强条件下集料级配对煤矸石集料混凝土工作性与强度影响

利用自燃煤矸石等质量取代天然砂、石配制煤矸石集料混凝土,确定煤矸石集料混凝土最大密度曲线公式指数.试验中用最大密度曲线公式确定各组煤矸石集料的颗粒级配范围,n值分别选取0.44、0.47、0.50、0.53、0.56、0.59、0.62、0.65和0.68.通过试验探讨等强度等级下(C25)n值对煤矸石集料混凝土拌合物工作性及硬化强度的影响及其变化规律.结果表明:当n=0.63时,在保持拌合物粘聚性和保水性能良好的前提下,既实现了预拌混凝土大流动性的目标(H＞ 160 mm),又保证了硬化混凝土强度最高.研究结果为进一步探索集料级配对煤矸石集料混凝土性能影响提供了初步基础.