全再生粗骨料混凝土力学性能试验与评价研究

全再生粗骨料混凝土的研发旨在从最大程度上利用再生粗骨料并尽可能减少对现有生产设备的改动,从而获得混凝土产业绿色化的最大综合效益。基于不同混凝土水灰比情况下,考虑再生骨料预处理方式、再生粗骨料粒径和细骨料类型等因素影响,进行了全再生粗骨料混凝土配合比设计及其拌合物工作性能和立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量等基本力学性能的系列试验。结果表明:再生骨料预湿处理对混凝土拌合物保持良好工作性能及混凝土强度达到预期是非常必要的;随着再生粗骨料粒径的增大,混凝土的流动性增大,但抗压强度减小;水灰比相同时,全再生粗骨料混凝土的基本力学性能按采用机制砂、天然砂、混合砂和再生细骨料的次序减小,与干表观密度依次减小的顺序相对应;提出了基于鲍罗米公式预测全再生粗骨料混凝土立方体抗压强度的修正系数,分析了轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量与立方体抗压强度的关系,并基于现行规范GB 50010—2010的规定提出了按强度等级进行相应取值的建议。该研究可为全再生骨料在预拌混凝土中的推广和应用奠定基础。     

回归法对鲍罗米公式中A,B值的求导

新水泥胶砂的检验方法使原混凝土配合比计算中的鲍罗米公式待定系数已不能适用，根据本单位建材试验的统计资料，通过回归分析，建立了适合天津本地区的鲍罗米公式．     

基于颗粒最紧密堆积理论的真空搅拌 轻骨料混凝土配合比设计

为配制轻骨料混凝土,选用中空玻璃微珠和页岩陶粒作为减重材料,并基于颗粒最紧密堆积理论确定了水泥—玻璃微珠—硅灰体系的组成和用量。依照绝对体积法计算各组分的配合比,设计了3组不同胶凝体系与骨料体系比例的混凝土,最后选用比强度最高的一组,运用真空搅拌技术进一步提高混凝土的力学性能,并对比研究了不同真空度下混凝土的3 d、28 d的抗压强度和表观密度。试验结果表明,成功配制出了表观密度小于1 350 kg/m3、抗压强度大于40 MPa的轻骨料混凝土,可为轻骨料混凝土的发展与应用提供理论依据。     

聚丙烯纤维对桥面铺装轻骨料混凝土性能影响

试验研究了聚丙烯纤维对桥面铺装轻骨料混凝土工作性能和强度的影响,探讨了对轻骨料预湿、掺入聚丙烯纤维及钢纤维与开裂时间、开裂面积、裂缝数量的关系.结果表明:聚丙烯纤维的掺入降低了轻骨料混凝土的流动性,当聚丙烯纤维掺量为1.2 kg/m3时,混凝土初始坍落度和扩展度仅为未掺聚丙烯纤维混凝土的69%和64%,当聚丙烯纤维掺量为0.6 kg/m3时,混凝土分层度较小;聚丙烯纤维在轻骨料混凝土中存在一个最佳掺量,当聚丙烯掺量为0.6 kg/m3时,混凝土28 d抗压强度变化不大,28 d抗折强度有一定提高.抗裂试验表明:对轻集料进行预湿处理和掺入纤维可以阻止和延缓混凝土早期塑性收缩产生的裂缝,提高混凝土的早期抗裂性能.     

轻骨料混凝土的强度影响因素分析

由于轻骨料混凝土的强度影响因素较多,在实际工程中往往对配合比的控制比较困难,为了便于控制实际工程的各种参数,对不同水胶比、筒压强度、不同粒径范围的粗骨料以及不同减水率的减水剂进行了大量的试验。结果表明,上述四种参数对轻骨料混凝土的强度具有很大的影响。轻骨料混凝土与普通混凝土相似,强度随着水胶比的增加而降低;当混凝土7 d的抗压强度达到28 d强度的70%左右时,试块的抗压强度并不与粒径范围成正比;陶粒的筒压强度对试块的强度具有较大的影响,在进行工程应用时,应严格控制粗骨料的质量;在相同的水泥用量的条件下,减水剂的减水率对于试块的抗压强度有很大的影响。     

混合骨料混凝土劈裂抗拉性能试验研究

通过24组不同配合比的混凝土试验,分别研究了轻骨料替代率、水灰比等对混合骨料混凝土劈裂抗拉强度、立方体抗压强度以及拉压比的影响．对比分析了轻骨料混凝土、普通混凝土与混合骨料混凝土劈拉强度与立方体抗压强度之间的关系．研究结果表明：混合骨料混凝土的劈拉强度随碎石所占比例的增加而基本成线性增大,拉压比也随之增加;当骨料替代率一定时,随着水灰比的增大,劈拉强度基本成线性减小．最后,在试验分析的基础上,提出了混合骨料混凝土劈拉强度与抗压强度关系的建议公式．     

矿物掺合料对轻骨料混凝土强度的影响

为了比较几种不同种类矿物掺合料对轻骨料混凝土的影响,设计将各种掺合料等量取代水泥,掺合料的取代量分别为5%、10%、15%、20%、25%,试验制备和测试了混凝土不同龄期试块的抗压强度.结果表明:S75级矿粉可以提高轻骨料混凝土的早期强度,当取代水泥量在20%和25%时,可提高28d和49d强度;Ⅱ级粉煤灰取代水泥的效果表现为强度增进率较高,掺量为25%时,在49d强度达到最大值55.1MPa.通过对轻骨料采用预湿工艺发现,预湿轻骨料在强度发展后期因"返水"作用,可促进晚期强度增长.     

单掺与混掺纤维增强自密实轻骨料混凝土力学性能试验研究

为了研究纤维对自密实轻骨料混凝土力学性能的影响,将不同种类(耐碱玻璃纤维、剑麻纤维和1∶1耐碱玻璃-剑麻混杂纤维)及掺量的纤维加入自密实轻骨料混凝土中,并测定其7 d、28 d抗压强度与劈裂抗拉强度.试验结果表明:随着纤维掺量的增加,3种纤维对自密实轻骨料混凝土抗压强度的作用效果无明显提高;劈裂抗拉强度呈先增大后减小的规律,且最大提升40.2%,混杂纤维、耐碱玻璃纤维、剑麻纤维最优掺量分别为1 kg/m~3、1 kg/m~3、2 kg/m~3;相同掺量下,耐碱玻璃纤维、剑麻纤维、混杂纤维试块的抗劈裂性能较对照组都有提高,掺耐碱-剑麻混杂纤维协同效果对自密实轻骨料混凝土劈裂抗拉性能指标提高作用最佳,其次是耐碱玻璃纤维,提高幅度最小为剑麻纤维.     

C30再生粗骨料混凝土和易性和抗压强度研究

以砖混结构建筑拆卸下来的混凝土块为原材料制备C30再生粗骨料混凝土,利用正交设计方法,研究了再生粗骨料取代率、水灰比、砂率对再生混凝土28d抗压强度及和易性的影响。结果表明再生粗骨料取代率是影响混凝土28d抗压强度及和易性的最主要因素;随着再生粗骨料取代率的增加,强度与和易性均下降;使再生粗骨料取代率为60％,水灰比为0．5,砂率为36％,通过合理的配合比可以配制出28d强度达到46．3MPa的混凝土。     

碱激发矿粉海水珊瑚骨料混凝土力学性能研究

以矿粉为原材料,通过碱激发的方式制备胶凝材料,拌以海水和珊瑚骨料制备碱激发矿粉海水珊瑚骨料混凝土.首先通过碱激发矿粉海水珊瑚砂浆试验确定了合理的水胶比.进而通过改变珊瑚骨料相对于普通骨料的替代量,发现碱激发矿粉混凝土强度随普通骨料替代量的增加而不断降低.基于此,提出了提高混凝土的砂率、增大浆体对骨料的包裹作用,以提高碱激发全珊瑚骨料混凝土的强度.本文确定砂率为60%,提出了碱激发矿粉海水珊瑚骨料混凝土的合理配合比,并进行了基本力学性能试验.结果表明,由于海水与珊瑚骨料的早强作用,该新型混凝土7 d的抗压强度与抗拉强度均达到28 d的70%以上.且轴心抗压强度与立方体抗压强度的比明显高于普通混凝土.     

大流动性高强轻集料混凝土的研究

为设计出具有大流动性性能的高强或超高强轻集料混凝土，分别研究了水胶比、砂率、轻集料最大粒径3个关键技术参数和矿物掺合料组成设计对混凝土工作性能和抗压强度的影响规律，确定了配制LC50～LC60自密实高强轻集料混凝土的主要技术方法，制备出坍落度为240mm以上、扩展度达到680～700mm、28d抗压强度超过60MPa的大流动性高强轻集料混凝土。     

高强页岩轻集料混凝土的力学性能

目的探索影响高强页岩轻集料混凝土力学性能的主要因素,为制备高强页岩轻集料混凝土提供依据.方法配制高强度页岩轻集料混凝土,并利用微观手段观察页岩轻集料混凝土微观结构特征.选择水胶质量比0.34～0.38、砂率38%和粉煤灰掺入量10%,提前预湿轻集料和选用高强度等级的页岩轻集料.结果配制出28 d抗压强度为55～60 MPa的页岩轻集料混凝土.水胶质量比、砂率、粉煤灰掺入量对轻集料混凝土的抗压强度有着不同程度地影响.页岩轻集料混凝土抗压强度随着水胶质量比减少而增大;合理砂率为38%和最佳的粉煤灰掺量10%.结论轻集料本身的强度对配制高强度等级轻集料混凝土起到非常重要的作用,同时通过预湿轻集料可以有效提高轻集料混凝土的后期强度.     

再生细骨料对再生骨料混凝土抗压性能影响研究

为促进建筑垃圾再生骨料的工程应用,以再生细骨料取代天然砂为研究参数,配置4组配合比的再生骨料混凝土,并制作立方体和棱柱体抗压强度试件,通过不同龄期的4组再生骨料混凝土抗压性能试验,研究再生细骨料取代率对富含砖粒再生混凝土抗压性能的影响规律。试验结果表明,在28 d龄期下再生混凝土的抗压性能随再生细骨料取代率的增加而减小,而在3 d和7 d龄期下再生细骨料取代率对再生混凝土的抗压性能的影响较小。提出了考虑再生细骨料取代率影响的富含砖粒再生混凝土棱柱体抗压强度与立方体抗压强度关系计算模型。     

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...     

混合型集料优质轻混凝土的微观结构

本项研究用混合型集料配制出了表观密度等级为1800,抗压强度等级为CL50的优质轻混凝土。通过试验及检测分析,所研制的轻混凝土具有低容重、高密实度、高强度、抗渗等优良的理化性能。研究中采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、差热(DTA)等手段,对所配混合型集料优质轻混凝土微观结构的具体类型及转化,微观结构与各项理化性能之间的关系,进行了全面的研究和测定。从微观的角度解释了其优良性能的根源,为进一步优化轻混凝土的理化性能提供了依据。     

轻集料混凝土中轻集料上浮的试验研究

提出了一种新的评价轻集料上浮的试验方法,根据轻集料混凝土拌和物振动后的上下层混凝土的质量差异和上下层混凝土中轻集料的质量差异,计算轻集料混凝土匀质性系数kρ和轻集料的均布系数km,作为轻集料在混凝土拌和物中上浮的评价指标。试验采用不同的轻集料进行上浮性试验,并对振动后的上下层拌和物分别成型试件测定混凝土的强度比。结果表明,轻集料混凝土匀质性系数和轻集料均布系数均能很好地反映轻集料的上浮情况;对比同批混凝土7 d和28 d的强度比说明,轻集料的上浮对硬化混凝土早期强度影响不大,但对后期强度影响较大。     

混杂纤维轻骨料混凝土的力学和抗冻性能研究

为了研究钢纤维和聚丙烯纤维对轻骨料混凝土性能的影响,共设计了16组轻骨料混凝土试件,其中有9组混杂纤维轻骨料混凝土,3组钢纤维轻骨料混凝土,3组聚丙烯纤维轻骨料混凝土和1组普通轻骨料混凝土试件。试验结果表明:当钢纤维体积率为1.0%,聚丙烯纤维体积率为0.05%时,混凝土的抗压强度最大为39.16 MPa,提高了17.92%;当钢纤维体积率为1.5%时,抗拉强度最大为4.77 MPa,提高了63.36%。50次冻融循环试验后混凝土的强度损失率最低的是Ssp3组,即钢纤维体积率为1.0%,聚丙烯纤维体积率为0.15%时,强度损失率最低为1.79%,降低了68.92%。