水工混凝土抗冻性能影响因素研究

影响水工混凝土抗冻性能的因素较多,主要包括含气量、水胶比、骨料粒径及种类、掺和料及人工砂石粉含量等。本文按照《水工混凝土试验规程》对影响混凝土抗冻耐久性的各种因素做了系统的试验研究,试验结果表明:含气量对混凝土抗冻性影响最为显著,其次骨料种类及粒径、水胶比等都不同程度地影响着混凝土的抗冻性能,粉煤灰对混凝土抗冻性影响较为复杂,而人工砂石粉的含量则主要影响混凝土引气剂的掺量,在含气量相同时石粉含量对硬化混凝土抗冻耐久性没有显著的影响。     

不同石粉含量与人工砂对水工混凝土抗冻性能影响分析

以石粉掺量及砂率为变量，试验探究水工混凝土抗冻性能受石粉含量及人工砂的影响。结果显示：(1)随冻融循环次数的增大不同石粉和人工砂含量的水工混凝土弹性模量逐渐减小，相同冻融次数时，随石粉含量或人工砂含量的增加试件的弹性模量逐渐减小，掺12%石粉相较于6%石粉的混凝土最大相对质量损失率增加26.6%，掺40%人工砂相较于掺37%人工砂的混凝土最大相对质量损失率增加23.6%；(2)人工砂和石粉的硬化结构受冻融循环作用易产生破坏，试件质量损失率和弹性模量加剧；(3)石粉的微集料效应有利于减少混凝土孔隙率，增强整体密实性和抗冻性，掺人工砂及石粉可以改善拌合物浆体量和工作性能。     

人工砂中游离云母含量对碾压混凝土性能的影响研究

采用4种不同游离云母含量的人工砂分别拌制碾压混凝土,研究游离云母含量对碾压混凝土V_C值、力学性能、耐久性能及干缩变形性能的影响规律。结果表明：随人工砂中游离云母含量增高,碾压混凝土拌合物V_C值明显增大,工作性能降低且云母含量越高影响越显著,当云母含量从0%增加到8.7%时,V_C值从4.5 s增加到9.3 s;抗压强度、轴拉强度及静压弹模随云母含量增高均呈下降规律,且云母含量越高强度降低率越大,后期强度降低率相比早期更大,轴拉强度降低率略大于抗压强度。抗冻性能随云母含量增高呈逐渐降低趋势,当云母含量不大于3.9%时,混凝土抗冻性能尚能满足F200级抗冻要求,当云母含量达到8.7%时抗冻性能出现明显劣化;抗渗性能随云母含量增高总体呈下降趋势,但影响的程度较小,4组不同云母含量碾压混凝土均能满足W6抗渗等级要求;云母含量对碾压混凝土干缩变形性能影响不大。     

水工混凝土掺高石粉含量人工砂的抗冻性能研究

文章选用质相对动弹模量、质量和抗折强度损失率指标，试验探讨了不同水胶比水工混凝土掺石粉含量人工砂的抗冻性能，通过SEM扫描电镜观测分析石粉的影响机理。结果表明:相对动弹模量、抗折强度损失率与质量损失率相比能够更加准确地反映混凝土裂化程度;随石粉含量增加水工混凝土抗冻性能表现出先升高后降低的变化趋势，石粉颗粒的活性效应和填充效应可以改善内部密实性，有利于增强混凝土抗冻性，但随着石粉含量增加混凝土含气量逐渐减小，这不利于抗冻性的改善;从抗冻性上来讲，必须合理控制石粉含量，本试验条件下的人工砂最佳石粉含量为23%～38%。     

棉花滩水电站高石粉人工砂混凝土性能试验研究

棉花滩水电开发有限公司对不同含量的高石粉人工砂混土的配合比、抗压强度、极限伸拉值、抗拉弹横、抗渗及干缩性能等进行的试验研究结果表明：含适量石粉的人工砂具有改善混凝土性能的作用，通过对石粉含量为12％、16％、21％的混凝土的性能试验，得出石粉含量为16％的混凝土综合性能最佳，可在棉花滩水电站常态混凝土中应用。     

抗冻混凝土配合比实施过程

文章列举了强度等级和抗冻等级C15F150、C15F200、C20F150、C20F200、C25F200、C20F300混凝土配合比的数据。阐述了抗冻混凝土配合比试验必须满足的条件；分析了混凝土冻融性能试验失败的原因以及应采取的措施；得出了抗冻等级低于F100的混凝土，冻融性能试验可以不做；抗冻等级F100及以上的混凝土冻融性能试验，如果原材料和外加剂都符合要求亦可以不做，但是若原材料的某项指标不满足规范要求，则冻融性能试验必须做的结论。     

人工砂与特细砂混凝土性能对比研究

对比研究人工砂与特细砂混凝土力学性能、抗冻性能和耐热性能。结果表明,在相同用水量和水灰比条件下,人工砂混凝土力学性能和抗冻性能明显优于特细砂混凝土,但特细砂混凝土耐热性能优于人工砂混凝土;低温热处理有助于提高混凝土耐热性能。     

公路碾压混凝土试验研究

研究了公路碾压混凝土的物理、力学等性能,并与常态混凝土进行了对比。结果表明,在水胶比相同时,碾压混凝土的胶凝材料用量比常态混凝土少１０％左右,但其强度却可提高约１０％;碾压混凝土的抗冻性能优于常态混凝土;干缩率比常态混凝土小。     

石粉含量对C30和C50机制砂混凝土性能的影响

石粉含量的变化对机制砂混凝土强度的影响情况比较复杂，因此通过将石粉含量不同的机制砂掺入Ｃ３０和Ｃ５０混凝土，研究石粉含量对不同强度的混凝土工作性能和力学性能的影响规律。通过上述系统研究得出:机制砂中适量的石粉可以完善机制砂的级配，丰富机制砂中浆体含量，有利于改善机制砂混凝土的工作性能。但对于不同强度等级混凝土而言，机制砂中石粉的最佳含量不同，Ｃ３０在１０％～１５％左右，Ｃ５０在７％～１０％左右。在混凝土中适量的石粉可以起到填充作用，有利于机制砂混凝土强度提高。石粉含量对混凝土耐久性有一定的影响，对Ｃ３０混凝土的耐久性能提高，Ｃ５０混凝土的耐久性影响不大。     

万家寨水利枢纽工程人工骨料应用探讨

万家寨水利枢纽工程缺少天然骨料，混凝土全部采用人工骨料，针对人工骨料混凝土和易性差、用水量大的特点，选用最优级配，最优砂率和复合型高效减水剂，改善了混凝土性能，大幅度的减少了水泥用量，显著提高了混凝土的强度、抗渗性和抗冻性，为人工骨料的应用，提供了可行的资料。     

卵石破碎原状机制砂石粉含量限值试验研究

采用石粉（粒径小于75μm的颗粒）含量为3%～13%的卵石破碎原状机制砂配制强度等级 C30,C40 和 C50 混凝土,分析了石粉含量对混凝土拌合物工作性能及混凝土抗压强度、抗拉强度和弹性模量的影响规律。研究结果表明,对卵石冲洗后加以破碎的原状机制砂,其石粉含量可超出现行建筑用砂规范的限值,控制在13%以内时可满足混凝土拌合物的工作性能和现行规范对混凝土基本力学性能的要求。该研究对机制砂生产工艺的革新和生产效率的提高具有重要价值。     

超声回弹综合法检测橡胶混凝土的测强曲线

分别以C10、C20、C30、C40和C50强度等级的普通混凝土为基准,选取3 mm~6 mm、1 mm~3mm和60目三种粒径橡胶颗粒,分别以砂体积的5%、10%、15%和20%等体积取代部分砂配制橡胶混凝土,采用超声回弹综合法对各类混凝土进行测强试验,其中回弹仪采用中型回弹仪和轻型回弹仪两种,得到两种测强曲线,比较得出橡胶混凝土适用的回弹仪类型和超声回弹综合检测方法。试验结果显示:超声回弹综合法检测基准混凝土和橡胶混凝土的测强曲线的平均相对误差均满足《规程》要求,但掺加3 mm~6 mm和1 mm~3 mm橡胶颗粒的混凝土的测强曲线精度较基准混凝土低,而掺加60目橡胶颗粒的混凝土的测强曲线精度较基准混凝土高;对基准混凝土和掺加3 mm~6 mm橡胶颗粒的混凝土,采用中型回弹仪比轻型回弹仪能够得到较高精度的测强曲线,对掺加1 mm~3 mm和60目橡胶颗粒的混凝土,采用轻型回弹仪比中型回弹仪能够得到较高精度的测强曲线。     

砂粒对混凝土抗渗性影响的研究

本文对机制砂与河砂两种类型的砂粒在不同砂率和不同颗粒级配条件下进行了混凝土的抗渗性比较。研究表明:砂率为40%时混凝土抗渗性能好,相同砂率情况下机制砂抗渗性要高于河砂;机制砂中的石粉含量可提高混凝土的抗渗性。选用最佳砂率按不同颗粒级配拌制的混凝土其抗渗性能有差异,其中特细砂混凝土抗渗性差,中砂和细砂混凝土抗渗性好,粗砂混凝土抗渗性一般。     

石屑人工砂及人工砂混凝土在惠州抽水蓄能电站工程的应用

在惠州抽水蓄能电站施工过程中,研究利用碎石系统的花岗岩石屑生产人工砂,并用于水道混凝土,取得成功。石屑生产人工砂14.53万m^3,各项品质指标合格,质量稳定;浇筑常态混凝土28.2万m^3,各项性能指标满足设计要求。与河砂混凝土相比,石屑人工砂混凝土含气量和泌水率较小,强度较高,单价较低,节省投资472万元。实践表明,利用石屑生产人工砂浇筑混凝土,既可避免河砂过度开采,节约资源,保护河堤,保护环境,又能节省投资。     

渠道衬砌机混凝土配制及性能试验

针对渠道衬砌机混凝土高抗裂性及高抗渗性要求,采用掺粉煤灰、聚合物纤维及高效减水剂的方法配制渠道衬砌机混凝土,当粉煤灰掺量为20%～25%、聚合物纤维掺量为0.9 kg/m^3、高效减水剂掺量为1.0%时,所配制的渠道衬砌机混凝土抗压强度达到26.2 MPa,抗渗等级达到W8,满足渠道衬砌机混凝土的施工要求。     

低液限红黏土对混凝土和易性及力学性能的影响

为了探究低液限红黏土对混凝土和易性及力学性能的影响,采用低液限红黏土、碎石、机制砂制备塑性混凝土,探讨黏土掺量与水灰比对混凝土和易性、抗压强度、劈裂强度、弹性模量的影响。结果表明:低液限红黏土能改善混凝土的流动性、黏聚性和保水性,1 h后的坍落度仍能保持在173 mm以上,同时黏土能大幅度地延迟混凝土的初凝和终凝时间和显著降低混凝土的表观密度。黏土等质量替代水泥后,随着养护龄期的延长,混凝土抗压强度、劈裂强度呈对数关系增加。相对而言,黏土掺量对混凝土抗压强度的影响比水灰比要大。黏土掺量越大,混凝土的弹性模量越小,且可采用混凝土抗压强度的线性关系来预测。     

美国规定的混凝土抗压强度与中国混凝土强度等级的比较

美国设计规范中规定的混凝土抗压强度fc与中国混凝土强度等级fcu,k的比较，是若干概念比较中最基本的部分。从混凝土配置强度角度比较fc相当于中国的混凝土强度等级，与fc=3000psi接近的混凝土强度等级是0．8C25；从按保证率要求的强度折减角度比较，0．8fc相当于中国的混凝土标准强度；美国90％保证率的fc比中国95％保证率的0．8C25值略大。     

无约束多条件下钢渣水泥砂浆的长期干缩性能

工业钢渣中含有部分C₂S、C₃S等矿物,具有与水泥熟料相似的胶凝性能,但因其含有一定量的f-CaO和f-MgO,掺量过大易引起安定性不良。为了更好地将钢渣细集料应用到水泥砂浆中,采用水泥胶砂干缩试验,研究其在不同养护条件及不同龄期下对水泥砂浆长期干缩性能的影响。试验结果表明:在标准养护条件下,单掺钢渣粉60%和单掺钢渣砂70%时,钢渣水泥砂浆的干缩率最小。复掺钢渣粉与钢渣砂时,观察到掺量控制在钢渣粉20%、钢渣砂40%和钢渣粉30%、钢渣砂60%时,钢渣水泥砂浆的干缩率最小。在恒温养护条件下,单掺钢渣粉35%与单掺钢渣砂40%时,水泥砂浆的长期干缩值最小。     

铜街子水电站砼施工配合比选择

铜街子水电站系国家“七五”重点工程项目,砼量约270万m~3。砼配合比选择,运用正交试验及统计分析方法进行优选,并采用“双掺”技术和碾压砼,砼在使用细沙的不利条件下,将用水量降至90kg/m~3左右,水泥用量降至65kg/m~3。对已浇筑的200多万m~3砼质量抽检结果表明:各种标号砼强度保证率均达到90％以上;强度离差系数属一般和良好级水平;耐久性指标合格率在90％以上,超过“水工砼施工规范”的质量要求,取得了显著的技术经济效果。     

不同砂率及骨料粒径对塑性混凝土断裂韧度的影响

为研究不同砂率和骨料粒径对塑性混凝土断裂韧度的影响,开展了塑性混凝土力学性能测试和三点弯曲切口梁断裂试验,分析了不同配合比塑性混凝土物理力学韧度和表观形态,揭示了不同砂率和骨料粒径塑性混凝土断裂韧度的演化规律。结果表明:不同砂率和骨料粒径下的塑性混凝土强度和断裂韧度变化过程差异明显,随着砂率由45%增大至85%,塑性混凝土强度和断裂韧度在骨料粒径为0~5 mm时均下降明显,5~10 mm时均呈上升趋势,但断裂韧度上升幅度较低;骨料粒径为10~20 mm时,试件强度的变化规律与5~10 mm时相似,总体呈上升趋势,随着砂率由45%增大至85%时断裂韧度先下降后上升;同一配合比条件下塑性混凝土强度、特征荷载和断裂韧度随骨料粒径变化的变化规律较一致。