不同石粉含量的机制砂混凝土高温后力学性能

以受火温度、石粉含量为变化参数,设计并制作了210个100 mm×100 mm×100 mm的机制砂混凝土立方体试件,对其进行高温后的物理力学性能试验,获取了试件的质量损失率以及抗压强度和劈裂抗拉强度,建立了机制砂混凝土高温后抗压强度和劈裂强度的劣化模型,同时结合X射线衍射和扫描电子显微镜等技术,揭示了高温后机制砂混凝土力学性能劣化的微观机理。基于最高受火温度和质量损失率,分别提出了高温后机制砂混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度评估计算式。结果表明:随着温度的升高,机制砂混凝土试件的表面颜色从灰色变成红褐色,最后呈白色,高温作用使试件表面出现了温度裂缝及剥落现象; 试件的质量损失率随着石粉含量的增加而增大; 混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度随着温度的升高显著减小; 随着石粉含量的增加,混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度先增大后减小,当石粉含量(质量分数)为10%时,混凝土强度达到最大值; 基于试验结果建立的高温后机制砂混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的劣化模型拟合度较好; 混凝土中掺入适量的石粉能促进体系中钙钒石和氢氧化钙等水化产物数量,当经受700 ℃高温后,水泥水化物脱水分解使混凝土内部裂缝和孔隙增多。     

机制砂石粉含量对混凝土变形性能的影响

机制砂中石粉含量对混凝土硬化体的性能会产生一定影响。本文通过测试混凝土的轴心抗压强度、弹性模量、轴心抗拉强度、极限拉伸值以及干缩值,研究了不同石粉含量的混凝土变形性能,结果表明:石粉起到晶核和微集料作用,能提高混凝土的强度;随着石粉含量的增加,混凝土的轴心抗压强度、弹性模量、轴心抗拉强度升高,极限拉伸值则先升后降;机制砂混凝土的干缩值高于河砂,且随着石粉含量的增加而增大。     

机制砂岩性对高强混凝土性能的影响

研究了机制砂岩性对高强混凝土性能的影响。结果表明,机制砂岩性对高强混凝土工作性影响甚微,相比而言,石灰岩性机制砂对应的混凝坍落度和扩展度均最高,综合工作性能最佳,这与其MB值和石粉含量较低相关。机制砂岩性对高强混凝土抗压强度没有显著影响,混凝土劈裂抗拉强度依照石灰岩、白云岩及铁尾矿的顺序呈小幅增长趋势,铁尾矿岩性机制砂的棱角性最大,因而宏观上表现为劈裂抗拉强度最高。由于机制砂的岩性未改变集浆比等关键参数,因此未对混凝土的静压弹性模量产生明显影响。     

石粉含量对机制砂混凝土力学性能影响试验

为了研究石粉含量对机制砂混凝土力学性能的影响,以广西大石山区机制砂为研究对象,开展了机制砂混凝土和天然砂混凝土的力学性能对比试验,研究了石粉含量(质量分数)分别为0%,3%,6%,9%,12%时对机制砂混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量和抗折强度的影响,并与天然砂混凝土进行对比。结果表明:机制砂混凝土的力学性能数值随石粉含量增加先变大再变小,石粉含量为3%时机制砂混凝土力学性能数值最大,石粉含量超过3%时会削弱混凝土的密实度、骨架作用和水泥砂浆强度,利用不同地域、不同石材制作机制砂混凝土时,应通过试验确定最佳石粉含量;石粉含量大于6%时,机制砂混凝土力学性能数值小于天然砂混凝土,实际工程中应控制石粉含量上限;建议广西大石山区石灰岩机制砂混凝土换算系数取为0.68;提出的机制砂混凝土立方体抗压强度与弹性模量之间换算公式的理论值与实测值的平均比值为0.982,理论值与实测值相对偏差的平均值为1.88%;所得结论可为机制砂混凝土的研究与推广应用提供借鉴和参考。     

人工砂中石粉含量对碾压混凝土性能的影响

就人工砂中石粉含量对新拌碾压混凝土和硬化后性能的影响进行系统研究。研究发现,随石粉含量的增大,碾压混凝土的VC值和单位用水量线性增大,石粉含量每增大10%,VC值增大4.6 s,单位用水量增加约7.5 kg/m3;随着石粉含量增大,碾压混凝土的含气量先减小,后增大,18%最小;随着石粉含量增大,碾压混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗冻性能提高,干缩基本相等。水工碾压混凝土用人工砂的石粉含量控制在23%以内在技术上是可行的,在经济上是合理的。     

机制砂中石粉含量对混凝土性能的影响

本文测试了机制砂中石粉含量(质量分数)对混凝土工作性能、强度以及抗冻性能的影响,并通过孔隙率与孔径分布分析石粉含量对机制砂混凝土微观结构的影响。结果表明:随着机制砂中石粉含量的增加,混凝土的工作性能下降,强度及抗冻性能随着石粉含量的增加先提高后下降,最佳掺量在10%左右,当石粉含量高于10%时,机制砂高强混凝土工作性及耐久性能劣化。     

机制砂特性对C50管片混凝土性能的影响

本文基于机制砂不同于河砂的性能特征,结合C50管片的生产工艺,针对性地设计了试验配合比和蒸汽养护制度,研究了机制砂的细度模数、石粉含量和MB值对管片混凝土的脱模抗压强度、28d抗压强度及抗氯离子渗透性能的影响规律。研究表明,掺入7%以下的石粉可以明显提高机制砂管片混凝土的脱模抗压强度和28d抗压强度,机制砂混凝土的抗氯离子渗透性能也随着石粉掺量的增加而提高。MB值的增大对管片混凝土的早期脱模强度有明显的提高,但对7d和28d抗压强度不利;MB值大于0.9时,则会大幅降低管片混凝土的抗氯离子渗透性能。     

机制砂中石粉含量对混凝土性能影响研究

本研究旨在深入探讨机制砂中石粉含量对混凝土性能的影响机制,通过对A#、B#、C#、D#、E#五种不同石粉含量的人工机制砂进行拌合试验,研究混凝土工作性能、抗压强度、抗拉强度、劈裂强度以及抗渗性等物理性能。试验结果表明,随着石粉含量的增加,混凝土抗压强度、抗拉强度、劈裂强度普遍降低;在工作性能方面,低石粉含量10%和5%(D#和E#)有助于降低用水量和胶材量,同时表现较好的工作性能。最终结论指出,石粉含量的增加对混凝土性能产生负面影响,但在配合比设计中合理控制石粉含量可优化混凝土的整体性能。     

机制砂石粉含量对混凝土体积稳定性影响

通过水洗机制砂与石粉复配得到不同石粉含量的机制砂,并与天然河砂对比研究石粉含量对机制砂混凝土工作性能、力学性能以及体积稳定性(弹性模量、干燥收缩、受压徐变)的影响。结果表明,机制砂混凝土的和易性较河砂差,适量的石粉(10%~15%)可以改善机制砂混凝土的和易性,并提高混凝土强度;机制砂混凝土的弹性模量随着石粉含量的增加呈降低趋势;相对于天然河砂,用含石粉的机制砂拌制的混凝土在早期干燥收缩较大(当石粉含量为10%时,收缩值最大);且徐变系数随着石粉含量的增加而增加。     

机制砂石粉含量对高强混凝土性能的影响

试验以机制砂在预拌高强混凝土中的应用为例,对不同石粉含量的机制砂在高强混凝土中的应用进行了研究,并以工作性能、抗压强度和混凝土抗渗性能表征机制砂石粉含量对混凝土性能的影响。结果表明:机制砂中石粉含量不超过5%时,对于高强混凝土的工作性能几乎没影响,当机制砂中石粉含量超过10%时,混凝土的扩展度明显降低。机制砂中石粉含量在10%以内对于高强混凝土的抗压强度没有影响,当石粉含量超过10%时能够在一定程度上提高混凝土的抗压强度。机制砂石粉含量对于混凝土抗渗性能的影响规律与抗压强度类似,当石粉含量超过10%时能够一定程度地增加混凝土的抗渗性。     

粗骨料对自密实混凝土性能影响的试验研究

主要研究了粗骨料体积含量、类型以及最大粒径对自密实混凝土工作性、强度、弹性模量以及收缩等性能的影响。结果表明:粗骨料与砂浆体积比(V_g/V_m)显著影响自密实混凝土拌和物的流动性、间距通过性以及稳定性(抗离析性),存在最佳的V_g/V_m使得混凝土拌和物获得自密实性。减小粗骨料的最大粒径,新拌自密实混凝土的稳定性提高。保持浆体体积不变,自密实混凝土的劈拉强度随V_g/V_m增加而显著降低。     

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%.     

片麻岩骨料混凝土基本力学性能及其换算关系研究

为了研究片麻岩机制砂骨料混凝土的劈裂抗拉强度、轴心抗压强度和弹性模量与立方体抗压强度之间的关系,选取水胶比、机制砂砂率和机制砂石粉含量为配比参数,制备11组C50片麻岩骨料混凝土进行不同龄期的基本力学性能试验。根据试验结果,探讨了片麻岩骨料混凝土各力学性能受各配比参数变化的影响规律,采用数理统计回归的方法,对立方体抗压强度与其他力学性能指标之间的换算关系进行了分析。结果表明:片麻岩骨料混凝土力学性能中受配比参数变化影响最大的是劈裂抗拉强度,其次是立方体抗压强度和轴心抗压强度,最小的是弹性模量; 拟合的片麻岩骨料混凝土劈裂抗拉强度、轴心抗压强度、弹性模量与立方体抗压强度之间换算关系式,较GB 50010—2010中相应的关系式能更准确地反映片麻岩骨料混凝土立方体抗压强度与其他力学性能指标之间的关系; 片麻岩骨料混凝土试块回弹值与立方体抗压强度的相关性很小。     

纳米CaCO3和PVA纤维增强混凝土工作性及力学性能的研究

基于坍落度、坍落扩展度、抗压强度和抗压弹性模量试验,研究了体积掺量分别为0.05%、0.1%、0.15%、0.2%的PVA纤维和质量掺量分别为1%、2%、3%、4%的纳米CaCO3颗粒对掺粉煤灰混凝土工作性和力学性能的影响。结果表明,在一定的掺量范围内,随着纳米CaCO3掺量的增加,混凝土的抗压强度和抗压弹性模量先增大后减小,当纳米CaCO3掺量为3%时,抗压强度和抗压弹性模量达到最大值;随着PVA纤维体积掺量的增加,混凝土抗压强度先增大后减小,而抗压弹性模量整体上呈逐渐减小的趋势,当纤维体积掺量为0.15%和0.05%时,抗压强度和抗压弹性模量分别达到最大值;新拌混凝土的工作性随着纳米CaCO3和PVA纤维掺量的增加而逐渐降低。     

PK-3型板用机制砂混凝土性能试验研究与应用

试验研究了不同机制砂取代率对PK-3型板用混凝土工作性、抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量的影响,并对实测弹性模量进行了拟合分析.结果 表明:机制砂部分或全取代河砂,改善了混凝土的工作性,提高了混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量;通过回归分析拟合出的弹性模量函数表达式与实测数据拟合度较好;采用机制砂混凝土生产的PK-...     

橡胶混凝土的试验研究

研究了80目橡胶粉在四种掺量(0、30、60、90 kg/m3)下混凝土的拌合物性能、强度、弹性模量和冻融耐久性.结果表明:混凝土的坍落度随橡胶粉掺量的增加而不断减小;在不添加引气剂的情况下,橡胶粉会使混凝土的含气量显著增加.加入橡胶粉后,混凝土的强度和弹性模量均出现不同程度的下降,且掺量越大,其下降的幅度越大.力学性能衰减幅度的大小关系为:抗压强度损失>轴心抗压强度损失>抗压弹性模量损失>弯拉弹性模量损失>弯拉强度损失.橡胶粉能增加混凝土的韧性,其掺量越大,混凝土的韧性越好.橡胶粉对混凝土的抗冻性有明显改善,掺量越高,混凝土的抗冻性越好.橡胶粉改善混凝土抗冻性的原因有两个:增加了混凝土的含气量和80目橡胶粉本身能改善混凝土的抗冻性.     

机制砂钢筋混凝土梁受弯与受剪性能试验研究

为了从机制砂骨料的细观指标出发,研究机制砂混凝土梁的受弯与受剪性能,选取了天然砂和3种机制砂,对比了不同骨料的颗粒级配、细度模数、石粉含量、MB值等材性指标,利用图像分析处理技术获取不同骨料的形状参数,通过试验对比了不同细骨料混凝土的工作性能、抗压强度和体积稳定性能;分别设计了受弯和受剪天然砂及机制砂钢筋混凝土梁,通过荷载试验,比较不同细骨料混凝土梁的开裂荷载、挠度曲线和承载力等受力性能指标。研究结果表明：采用延性参数与圆度参数可以反映不同类型骨料间的颗粒形状差异,颗粒级配合理、形状参数良好的机制砂混凝土的强度和长期干缩性能可以达到甚至超过天然砂混凝土的,机制砂和天然砂钢筋混凝土梁的受弯、受剪破坏形态相似,承载力与其混凝土强度相关,可采用现行设计方法对机制砂混凝土梁进行承载力设计。天然砂钢筋混凝土梁抗裂能力略优于机制砂钢筋混凝土梁的,为此,采用现行开裂荷载计算方法会高估机制砂混凝土梁的开裂荷载,建议对机制砂钢筋混凝土梁的开裂荷载设计进行适度调整。     

不同岩性的机制砂混凝土本构关系及力学性能

为研究机制砂混凝土在单轴应力状态下的力学性能,分别以广西地区石灰岩、卵石、玄武岩3种岩性机制砂为细骨料,以混凝土强度等级为变化参数,设计并制作了24个150 mm×150 mm×300 mm标准棱柱体混凝土试件和24个150 mm×150 mm×150 mm标准立方体混凝土试件,以河砂混凝土为对比试件,进行了单轴抗压试验,获得了试件在单轴受压下的抗压强度和应力-应变全过程曲线,通过拟合得到了适用于机制砂混凝土的单轴受压本构方程。基于试验数据,提出了机制砂混凝土的弹性模量计算公式。结果表明:不同岩性的机制砂混凝土破坏形态大致相同; 机制砂混凝土应力-应变曲线变化趋势与河砂混凝土相似,在曲线的上升段,机制砂混凝土与河砂混凝土基本重合,但在下降段,机制砂混凝土脆性较大,曲线比较陡峭; 基于Sargin模型拟合得到的机制砂混凝土应力-应变全曲线与试验全曲线吻合较好; 机制砂混凝土的力学性能与不同岩性细骨料的物理特性有关,随着细度模数的增大或石粉含量的增多,机制砂混凝土试件峰值应力与峰值应变呈现出先增大后减小的趋势; 当水灰比在0.3～0.4之间时,建议机制砂混凝土换算系数取为0.77; 卵石机制砂混凝土弹性模量均高于石灰岩和玄武岩机制砂混凝土。