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.     

自密实轻骨料混凝土约束收缩试验及抗裂性能研究

试验采用高强页岩陶粒及Ⅰ级粉煤灰制备工作性能良好的自密实轻骨料混凝土(SCLC),通过环形约束收缩试验,进行密封与外侧面干燥两种条件下的约束收缩试验,研究自密实轻骨料混凝土约束收缩应变随着龄期发展规律及抗裂性能.研究结果表明:自密实轻骨料混凝土在3 d前的自生收缩与干燥收缩大于普通混凝土,14 d后的自生收缩与干燥收缩低于普通混凝土;掺加Ⅰ级粉煤灰可以明显提高新拌SCLC浆体的工作性能,也能有效抑制SCLC的自生收缩,但其掺量应该控制在25％以内较合适;以开裂风险系数η作为混凝土的抗裂性能评价指标,自密实轻骨料混凝土的抗裂能力要高于普通混凝土,但SCLC在达到临界开裂状态后很快产生贯穿性裂缝,其开裂的时间反而比普通混凝土早.     

粉煤灰和磨细矿渣对高强轻骨料混凝土抗渗及抗冻性能的影响

研究了粉煤灰和磨细矿渣对高强轻骨料混凝土抗渗及抗冻性能的影响。结果表明：粉煤灰和磨细矿渣的复合掺入能显著提高高强轻骨料混凝土的强度、抗渗及抗冻性能。在不掺入引气剂的情况下,轻骨料混凝土的抗冻性达F200以上。轻骨料混凝土的扫描电镜照片表明：粉煤灰和磨细矿渣的综合效应,使火山灰反应更加充分,Ca(OH)2含量降低,轻骨料与水泥石的界面过渡区得到强化,混凝土结构更加密实,其抗渗、抗冻性能得到进一步提高。     

大流动性高强轻骨料粉煤灰混凝土试验研究

研究了高强轻骨料混凝土的和易性、抗压强度、抗渗性能.试验结果表明:用粉煤灰和矿粉复掺技术能配制出强度在50MPa以上、初始坍落度大于20cm的高强轻骨料混凝土.     

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.     

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.     

粉煤灰高强轻骨料混凝土早期自收缩及抗裂性试验研究

掺入不同细度的粉煤灰等量取代水泥10％～30％,制备了粉煤灰高强轻骨料混凝土,采用自行设计试验和椭圆环法试验分别研究了早期自收缩变形和抗裂性能,并与基准样进行了对比分析.结果表明:随粉煤灰的掺入,混凝土早期自收缩得到抑制,且随粉煤灰掺量的增加,自收缩随之减小,粉煤灰细度越高,减缩效果越明显;而在低水胶比条件下,水胶比越低,自收缩增大越显著;另外,骨料的预湿状态对自收缩影响较大,未预湿轻骨料显著增加了早期自收缩变形.椭圆环抗裂性试验表明,粉煤灰的掺入显著改善了轻骨料混凝土抗裂性能,且粉煤灰细度越高,早期抗裂性能增强越显著.因此,在实际工程中,粉煤灰的掺入可作为减小高强轻骨料混凝土早期自收缩和提高抗裂性能的技术手段.     

钢管自密实轻骨料混凝土变形性能试验研究

采用堆积密度分别为500 kg/m³、800 kg/m³的页岩陶粒和堆积密度为1 600 kg/m³的普通碎石作为粗骨料配制自密实轻骨料混凝土和普通混凝土,并成型了钢管轻骨料混凝土与钢管普通混凝土,对比研究了二者的收缩应变、轴压应力-应变变化规律和温度-应变变化规律。结果表明:随着粗骨料堆积密度的降低,同配比轻骨料混凝土的密度、强度和弹性模量均逐渐降低;相同龄期时,钢管轻骨料混凝土及其核心轻骨料混凝土的收缩应变均小于钢管普通混凝土及其核心混凝土的收缩应变,钢管与核心轻骨料混凝土的密贴性更好;钢管轻骨料混凝土的轴压应力-应变变化规律与钢管普通混凝土的基本相同,与钢管普通混凝土相比,钢管轻骨料混凝土的弹性模量有所降低,但比非钢管约束状态下轻骨料混凝土弹性模量的降低幅值有所减小;钢管轻骨料混凝土与钢管普通混凝土的温度-应变相当,均为4.0 με/℃左右。     

高强轻混凝土高强机理分析

采用非煅烧粉煤灰轻骨料，配制出强度等级达ＣＬ４０以上的高强轻混凝土。并用扫描电镜和Ｘ衍射分析等手段对其高强机理进行了分析和探讨。     

粉煤灰对轻骨料自密实混凝土性能的影响

粉煤灰对轻骨料混凝土的自密实性能有明显影响,试验表明:粉煤灰掺量为30%时,工作性良好,28d抗压强度可达56.8MPa;粉煤灰的掺入能够有效降低混凝土的电通量,提高混凝土抗氯离子渗透性能,当掺量为30%时,轻骨料自密实混凝土的电通量可低至294C。     

我国轻骨料及其混凝土和制品生产、应用综述

轻骨料是一种堆积密度小于或等于1100 kg／m3的粗轻骨料(粒径Φ5-20mm)和堆积密度小于或等于1200 kg／m3的细轻骨料(粒径Φ小于5mm)的总称。按轻骨料的来源不同,可分为人造轻骨料(陶粒)、天然轻骨料(浮石、火山渣等)、工业废渣轻骨料(煤渣、自燃煤矸石、膨胀矿渣等)3类。人造轻骨料(陶粒)根据所用主原料的不同可分为粘土陶粒、页岩陶粒、粉煤灰陶粒等,根据陶粒的密度和强度可分为超轻陶粒(堆积密度小于或等于500 kg／m3,陶粒混凝土强度5-15MPa)、普通陶粒(堆积密度500-700kg／m3,陶粒混凝土强度15-35MPa)、高强陶粒 (堆积密度700-900 kg／m3,陶粒混凝土强度30-60MPa)3类。     

再生轻骨料混凝土抗压强度指标换算关系研究

为了研究再生轻骨料混凝土立方体抗压强度和轴心抗压强度,以及两者之间的换算关系,以再生轻粗骨料取代率为变化参数,制作了15个标准立方体试块和15个标准棱柱体试块,进行抗压强度试验.实测了试块的抗压强度,探讨了不同再生轻粗骨料取代率对于再生轻骨料混凝土抗压强度的影响规律,采用数据统计回归的方法,得到了再生轻骨料混凝土轴心抗压强度和立方体抗压强度之间的换算关系.研究结果表明:再生轻骨料混凝土的抗压强度均低于普通混凝土的抗压强度;随着再生轻粗骨料取代率的增加,再生轻骨料混凝土的抗压强度逐渐降低;再生轻骨料混凝土轴心和立方体抗压强度之间的换算关系和普通混凝土并不相同;基于实测数据,建立了再生轻骨料混凝土抗压强度指标之间的换算关系式.     

用加气混凝土碎块研制轻骨料混凝土

以加气混凝土碎块作骨料制备轻骨料混凝土时，碎块颗粒径、掺量和掺加方式等对混凝土性能的影响。     

不同强度等级的高强轻骨料混凝土配合比研究

随着生产技术和施工工艺的进步,强度等级为LC60以上的轻骨料混凝土制备技术逐步成熟,采用四种不同堆积密度的碎石和圆球型膨胀页岩陶粒,对其物理性能进行了研究,设计了21组配合比试验方案,系统分析了骨料、水胶比、纤维对其力学性能的影响,得到了强度等级为LC40、LC50、LC60的最优配合比.研究表明:碎石型陶粒为制备高强轻骨料混凝土的最优骨料,0.26的水胶比可使混凝土强度达到70 MPa,纤维起到了良好的阻裂作用.     

高密实轻骨料粉煤灰混凝土技术研究

依据高密实混凝土配合比设计方法,使用优质粉煤灰、磨细矿渣和普通粘土陶粒,可配制出和易性好、强度符合CL30要求的轻骨料混凝土。试验表明,复合掺加粉煤灰和磨细矿粉能提高轻骨料混凝土的和易性和强度,且此种高密实技术路线适合轻骨料混凝土。     

高强轻骨料混凝土深受弯构件受剪性能有限元分析

高强轻骨料混凝土具有强度高、质量轻、耐久性好等特点,已得到广泛应用.基于8根高强轻骨料混凝土深受弯构件受剪性能试验,建立了ABAQUS有限元模型,对比分析了构件受剪承载力.同时,模拟了不同剪跨比和跨高比条件下的16组构件的受剪性能,定量分析了剪跨比和跨高比对构件受剪性能的影响.研究表明:有限元软件ABAQUS能准确的对高强轻骨料混凝土深受弯构件受剪性能进行模拟.通过试验及模拟结果对比,得出剪跨比对深受弯构件极限承载力影响较大,随着剪跨比减小,构件承载力显著增大;跨高比对极限承载力影响较小,对开裂荷载有一定的影响.     

高强轻骨料混凝土拌合物性能及影响因素试验研究

采用粉煤灰等量取代水泥以及轻质砂代替普通砂,制备了高强轻骨料混凝土.通过试验研究了轻骨料吸水特性,颗粒类型和粒径,砂的细度模数,粉煤灰等级等因素对混凝土拌合物性能的影响,并且利用工业CT分析了骨料内部孔隙.结果表明,页岩陶粒充分预湿以后,轻骨料混凝土具有良好的流动性且经时损失小;圆球型陶粒混凝土相比于碎石型陶粒混凝土的拌合物性能更好,同时,粒径偏大的陶粒容易出现上浮现象.掺入超细粉煤灰的轻骨料混凝土拌合物性能有较大改善,掺入Ⅰ级粉煤灰试样的工作性相差不大,掺入Ⅱ级粉煤灰的试样的工作性有所降低;从拌合物性能优化的角度考虑,细度模数为2.4 ～2.8的砂较适合作为轻骨料混凝土用砂,且用轻质砂代替普通砂可使轻骨料混凝土容重大幅度降低.     

轻骨料混凝土早期力学性能的试验研究

本文以内蒙古东部区天然浮石为粗骨料,对不同减水剂的轻骨料混凝土进行3 d、7 d、14 d、28 d抗压强度、棱柱体强度及弹性模量和峰值应变试验测定,总结了轻骨料混凝土早期强度、弹性模量的关系,以及不同掺量的减水剂对轻骨料混凝土早期强度的影响.     

聚丙烯纤维轻骨料混凝土力学性能及破坏机理研究

轻骨料混凝土因轻质、保温、抗震性能好等特点得到广泛应用,但其高脆性导致力学性能较差.研究不同类型聚丙烯纤维对轻骨料混凝土力学性能的影响,将长度为6 mm、12 mm、19 mm的聚丙烯纤维分别以体积掺量0.1％、0.2％、0.3％加入到轻骨料混凝土中,测量其抗压强度和劈裂抗拉强度,研究纤维在混凝土内作用机理及轻骨料混凝土破坏机理.研究结果表明:掺入聚丙烯纤维长度12 mm体积掺量0.1％时轻骨料混凝土抗压强度最高,较基准混凝土提高14.74％;当掺入纤维长度6 mm体积掺量0.1％时劈裂抗拉强度最高,较基准混凝土提高7.78％,聚丙烯纤维对轻骨料混凝土劈裂抗拉强度影响不大.通过扫描电子显微镜(SEM)观察混凝土微观结构发现,受荷载破坏后聚丙烯纤维存在拔出或拉断两种破坏形式.应用数字图像相关方法(DIC)分析试件表面应变场的变化,应变集中于骨料-水泥基体界面区,裂缝扩展穿过骨料以及骨料-水泥基体界面区导致混凝土破坏.     

基于毛细孔张力理论的高强再生骨料混凝土收缩性能及预测方法研究

基于毛细孔张力理论,对高强再生骨料混凝土的收缩性能及预测方法开展了研究工作.首先通过试验测试了不同母料强度、不同天然骨料取代率下的混凝土试件的力学性能、收缩以及孔隙特征.之后基于毛细孔张力理论,提出了高强再生骨料混凝土的收缩预测方法.结果表明:再生骨料混凝土的静力受压弹性模量、抗压强度低于同龄期的天然骨料混凝土;再生骨料混凝土的收缩将随着再生骨料母料强度下降、天然骨料取代率的增加而上升;受再生骨料母料弹性模量的影响,再生骨料混凝土的孔结构较天然混凝土更小;研究提出的基于毛细孔张力理论的预测方法,能够有效的预测高强再生骨料混凝土早龄期的收缩性能.研究成果对于解决高强再生骨料混凝土收缩开裂问题具有推动作用.