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.     

基于单纯重心型设计法的再生骨料砂浆 配合比设计

再生骨料干拌砂浆是一种绿色新型建筑材料，既解决建筑垃圾的利用问题，又减轻了建筑原材料的过度开采，降低碳排放，是材料工业可持续发展的必然趋势。本文采用单纯重心型设计法对再生骨料掺量、水灰比和水泥用量三个因素进行研究以优化再生骨料干拌砂浆的配合比，以稠度、2 h稠度损失率和抗压强度作为关键的性能评价指标。结果表明，单纯重心型设计法可用于优化再生骨料砂浆的配合比。在优化的配合比下，再生骨料砂浆的稠度、2 h稠度损失率和强度之间可以达到很好的平衡。     

钢渣骨料在混凝土中的应用研究

通过调整采用钢渣作粗、细骨料配制的混凝土各组分比例,试验研究了不同配合比下的钢渣粗、细骨料对混凝土强度、抗冻融、抗渗、抗收缩性能的影响.试验结果表明,通过合理确定砂率、胶凝材料用量、矿物掺合料等物料比例,钢渣混凝土能够满足施工要求,用钢渣作混凝土骨料可以显著改善混凝土的微观结构.     

水泥浆厚度在再生骨料透水混凝土配合比设计中的应用

试验研究了水胶比、减水剂用量和骨料特性对水泥浆包裹骨料表面厚度的影响,并把水泥浆厚度应用到再生骨料透水混凝土配合比设计中.结果表明:随着水胶比的增大,水泥浆厚度受减水剂用量的影响越大;在水胶比一定时,水泥浆厚度随减水剂用量的增加而变小;随着骨料粒径的增大,水泥浆厚度也随之增大;表面粗糙的骨料容易附着水泥浆,骨料的含水量会降低水泥浆厚度;当骨料粒径为4.75～9.5 mm,设计水泥浆厚度为0.519 mm,水胶比为0.35时,再生骨料透水混凝土28 d强度达到了34.1 MPa,透水系数为0.79 mm/s.     

细骨料采用天然砂的心墙沥青混凝土力学性能

在进行沥青混凝土心墙配合比设计时,为保证骨料与沥青的粘附性及心墙的可靠性,大多采用人工破碎料作为沥青混凝土配合比设计时的骨料,在工程应用中若能使用天然砂作为细骨料,可大大降低工程造价。试验采用相同的碱性粗骨料,对比用人工砂与天然砂的沥青混凝土的力学性能。结果表明,在使用天然砂的心墙沥青混凝土各项性能同样满足设计规范的要求。心墙沥青混凝土直接采用天然砂作为沥青混凝土心墙用细骨料,将节约工程造价,同样也对以后的沥青混凝土心墙配合比设计提供理论依据和技术支撑。     

C30再生骨料泵送混凝土试验研究

试验研究了不同再生骨料取代量对混凝土工作性能以及抗压强度的影响,并在此基础上通过调整减水剂用量和考虑再生骨料吸水率两种主要方式,设计优化了C30再生骨料泵送混凝土配合比。试验结果表明:考虑再生骨料吸水率能更好的实现再生骨料混凝土的泵送施工,并确定再生骨料取代量为30%以内。根据这样设计的配合比,再生骨料混凝土抗压强度28d能够达到40.6MPa。     

骨料对氯离子在水泥基复合材料中扩散系数的影响

为了确定骨料对氯离子在水泥基复合材料中扩散系数的影响,利用压汞技术和稳态电迁移法分别对含不同类型、不同粒径分布、不同体积分数骨料的砂浆和混凝土试样,进行了孔结构和氯离子扩散系数的测试,并根据试样配合比、骨料的粒径分布以及界面过渡区(简称界面区)厚度进行了界面区体积分数计算,最后提出了界面区有效扩散系数的预测模型。结果表明:氯离子在水泥基复合材料中的扩散系数由基体扩散系数、界面区扩散系数、骨料以及界面区的体积决定,而界面区的体积分数主要取决于骨料的粒径分布、骨料体积和界面区厚度;骨料改变了水泥基复合材料中浆体的孔结构,其稀释效应和曲折效应降低了氯离子的传输性能;界面区特殊的微观结构增加了传输性能,其中,界面区效应要大于其曲折和稀释效应。根据试验结果采用回归分析法,得到氯离子在砂浆和混凝土界面区的扩散系数分别是基体的13.26倍和18.45倍。     

骨料对工业废渣陶粒混凝土性能的影响

研究了不同等级陶粒骨料及砂率对陶粒混凝土性能的影响。结果表明:采用800级,600级陶粒为骨料制备工业废渣陶粒混凝土,随骨料用量增加,容重降低有限,但会导致强度和比强度大幅度降低。采用较高等级骨料制备轻混凝土时,通过增加骨料用量降低容重不可取。以400级陶粒为骨料,随骨料用量增加容重有明显降低趋势,但强度变化不大。与骨料等级和用量相比,砂率对不同等级废渣陶粒混凝土的强度和容重的影响要小得多。骨料用量及砂率对废渣陶粒混凝土的软化系数影响不明显,但骨料等级的影响显著,骨料越轻、陶粒混凝土容重越小,软化系数越大。     

再生细骨料逐级取代对再生砂浆强度和微观形貌的影响

基于天然砂分计筛余百分率,采用再生细骨料按照0～0.315 mm、0～0.63 mm、0～1.25 mm、0～2.5 mm和0～5.0 mm不同粒级逐级取代天然砂制作再生砂浆,测定其在0.55、0.60、0.65水灰比下7d、14d和28 d的抗折抗压强度和微观形貌.试验结果表明:再生砂浆试件的抗折抗压强度均大于空白试件,且随着再生细骨料逐级取代率的提高而增大;当再生细骨料100％逐级取代天然砂时,龄期为14 d时的再生砂浆的强度增长最大;28 d时,再生砂浆抗压强度的降低幅度随着水灰比的增加而增加,但抗折强度的降低幅度却随着水灰比的增加而减小;随水化龄期的增加,再生砂浆中水化产物不断增多,界面过渡区越来越密实.     

微波加热改性再生骨料试验研究

包裹在再生骨料表面的砂浆被认为是导致骨料性能劣化的主要原因.微波加热改性法利用砂浆和天然骨料的电磁性能和吸水率的差异,在砂浆内部特别是砂浆与骨料界面处产生高的温度应力以达到部分剔除粘附砂浆和破碎砂浆团块的目的.通过试验研究了影响砂浆脱附率的主要因素及其影响规律,对比了不同改性方式对再生骨料的物理力学性能的影响.结果 表明,微波功率、单次加热持续时间、骨料干湿状态和循环次数是影响砂浆脱附率的主要因素,浸水冷却有利于提高砂浆脱附率,但提高幅度不大.微波加热—冷却循环5次砂浆脱附率可达45.1％,结合机械研磨砂浆脱附率可进一步提高30.8％.微波加热改性可显著提高再生骨料物理力学性能.     

细集料改性对全轻混凝土性能的影响

在轻细骨料表面喷涂不同浓度(质量浓度)憎水剂溶液对其改性处理,并通过力学性能实验及热工性能实验分析轻细骨料改性处理对全轻混凝土性能的影响.实验结果表明,憎水剂用量增加,全轻混凝土的抗压强度呈先增加而后降低的特性,而全轻混凝土的导热系数则表现为先快速降低而后基本保持不变的趋势.分析憎水剂浓度对全轻混凝土性能影响规律,结果表明,憎水剂溶液浓度为1％、憎水剂溶液与玻化微珠质量比为1∶1时,全轻混凝土各项性能表现为最优,其28 d抗压强度为12.8 MPa,导热系数为0.302 W/(m·K),与对比试件相比,抗压强度提高约30％,而导热系数基本不变.有机硅憎水剂在轻细骨料形成的一层致密的薄膜,改善了轻细骨料的表面性能,减少了混凝土总用水量.但有机硅憎水剂也增加了颗粒之间的排异性能,用量过多将导致混凝土力学性能下降.因此应选择合适的有机硅溶液浓度,尽可能高的开发混凝土强度潜能.     

轻骨料预湿程度对混合骨料混凝土抗冻性能影响

研究了轻骨料预湿程度对不同水胶比混合骨料混凝土28 d和90 d抗冻性能以及界面区微观结构的影响.结果表明:风干轻骨料自身的多孔结构在混凝土内部起到了"引气"的作用,同时其强烈的吸水作用使得界面层厚度约为预湿轻骨科的2倍,结构也较致密,故其配制的混凝土抗冻性最优.随着轻骨料预湿程度的增加,骨料引气及吸水作用均减弱,故混...     

铝渣骨材作为混凝土粗细骨材再利用的研究

本文探讨铝渣骨材作为混凝土粗细骨材再利用的工程特性研究,尝试以铝渣经安定化处理后和波索兰材料调配、混拌、滚动、造粒成粒径大小不等球状粗细骨材,再制作成混凝土,并探讨养护时间、抗压强度、弹性模数等关系,并进行一系列试验,再以回归方式获得相互间关系曲线,以作为日后工程界设计与施工参考.由研究结果显示,铝渣以C6-S51-ASFA43配比制作粗细骨材,其成份及强度与一般骨材相似,对于土壤、地下水等自然环境应不致造成影响与污染.在铝渣骨材混凝土方面,其弹性模数、动态弹性模数均随抗压强度平方根增加而增加,泊松比均随养护时间增长而呈现Y=-0.0007X +0.2801缓慢下降趋势,逐渐接近脆性破坏模式.在其弹性模数经回归后E=8367.2√fc,其动弹性模数经回归后Ed=9020.6√fc较接近ACI C363中E=3320 √fc+ 6900.     

粉煤灰陶粒

介绍国内外几种粉煤灰陶粒生产技术及其在混凝土和砌块中的应用。     

再生粗骨料砂浆含量测定方法及骨料提升技术研究

通过煅烧-球磨法测得不同品质再生粗骨料(Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类RCA)上的附着砂浆含量,研究了再生粗骨料附着砂浆含量和吸水率的关系;并应用显微硬度计测试再生粗骨料在不同煅烧温度下的硬度损失,在此基础上提出了一种骨料强化的方法.结果表明:Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类RCA附着砂浆含量分别为7.48％、22.76％和34.49％,RCA砂浆附着含量、吸水率和压碎指标呈较好的线性关系;RCA的煅烧温度从100℃升到400℃时,显微硬度损失率较小,当煅烧温度达到500℃时,显微硬度损失率达到25.55％.     

考虑骨料表面强化的再生混凝土内氯离子传输细观数值模拟

采用纳米强化再生骨料表面的措施来改善再生骨料性能,建立多相再生混凝土细观数值模型,进行氯离子在再生混凝土内部传输的模拟和试验验证,并预测了氯盐环境下再生骨料表面强化混凝土耐久性寿命。结果表明:数值模拟得到的氯离子在再生混凝土内的分布与试验结果吻合较好;同一深度处,越靠近骨料表面,氯离子浓度越大,其中未强化再生骨料表面的氯离子浓度要大于强化再生骨料表面的氯离子浓度;增加保护层厚度可以有效提高纳米强化再生混凝土在氯盐环境下的耐久性寿命;随纳米包裹层氯离子扩散系数的减小,再生混凝土的耐久性寿命有所增加。     

橡胶集料等体积替换细骨料对混凝土抗压强度的影响

将废旧轮胎橡胶集料按照一定的比例替换天然骨料添加至混凝土中,形成橡胶集料混凝土,特别是替代细骨料,不仅有利于废旧轮胎橡胶的处理,而且节约河砂等自然资源,保护环境.对不同粒径橡胶集料等体积替换细骨料时橡胶集料混凝土抗压强度进行了试验研究,其中采用单一尺寸橡胶集料5组(60目、40目、20目、1～3 mm和3 ～6 mm),混合粒径橡胶集料1组(60目+20目+3 ～6 mm按体积1∶1∶1混合),体积替换率分别为0％、20％、40％、60％和80％.结果 表明,橡胶集料体积替换率和橡胶集料粒径对橡胶集料混凝土抗压强度有明显影响.橡胶集料粒径越大,橡胶集料替换细骨料时混凝土强度降低程度越小.基于此,考虑橡胶粒径参数和体积替换率对橡胶集料混凝土强度的影响,拟合得到橡胶集料混凝土抗压强度折减系数计算公式,计算结果与实验结果吻合较好.     

轻骨料混凝土的抗冻性研究

抗冻性不足是混凝土耐久性破坏的主要原因之一,轻骨料混凝土弹性能力大,抗冻胀能力强,可以缓解水工建筑物的抗冻性.笔者通过室内试验,研究了水灰比、引气剂掺量变化对轻骨料混凝土抗冻性的影响,试验结果显示:随着水灰比的增大轻骨料混凝土的抗冻性降低,随着引气剂含量的增长,抗冻性先增大后减小.另外还研究了不同冻融介质(水和盐溶液)对轻骨料混凝土抗冻性的影响,试验结果显示:水灰比较大的轻骨料混凝土,在清水中的冻融破坏优于盐溶液的破坏.     

特种骨料混凝土的研究进展

骨料是水泥混凝土的主要组成,随着水泥混凝土技术的发展与应用场景的拓展,某些基本性能、表面状态与天然砂石骨料有较大差异的特种骨料逐渐引起人们的重视。例如通过使用轻质/重骨料是满足高层与大跨结构、桥梁悬臂施工、建筑地基抗浮等重大工程对混凝土特殊密度需求的主要手段。同时,利用再生骨料替代天然骨料制备再生骨料混凝土,可有效解决天然砂石资源匮乏与废弃物混凝土资源化利用的问题。这些特种骨料在应用过程中存在着某些共性的科学与技术问题,所配制混凝土的性能、界面过渡区结构、施工特性等与普通水泥混凝土有着显著的区别。本文综述了轻骨料混凝土、重混凝土以及再生骨料混凝土三类特种骨料混凝土的研究进展与发展趋势,重点介绍了特种骨料的性质、混凝土界面过渡区结构与混凝土施工性能等方面的技术现状,最后对上述特种骨料混凝土的未来发展方向提出一定的建议。