花岗岩机制砂石粉对C80高强高性能混凝土性能的影响及机理研究*

为推动海工机制砂高强高性能混凝土技术的发展,系统研究花岗岩石粉对C80高强高性能混凝土工作性、力学性能、抗氯离子渗透性等性能的影响,分析石粉对混凝土性能的影响机理。研究结果表明：当机制砂石粉含量为4.5%～6.5%时,制备的C80高强高性能混凝土的工作性良好,石粉含量对新拌混凝土的屈服应力、塑性黏度等流变性能的影响不显著;随着石粉含量的增加,高强高性能混凝土力学性能先增加后降低,抗氯离子渗透性、干燥收缩呈现不断增大的趋势,但当石粉含量不超过6.5%时,对混凝土抗氯离子渗透性、干燥收缩影响幅度不明显;机制砂中适量的石粉降低了混凝土浆体孔隙率、优化了孔结构分布,有利于提高混凝土力学性能和耐久性,但石粉含量超过6.5%时,石粉对混凝土砂浆的孔结构、胶凝材料水化进程具有不利影响;C80高强高性能混凝土用机制砂石粉的含量宜控制在4.5%～6.5%。     

泥粉对砂岩机制砂MB值及砂浆性能的影响

研究不同岩石特性、泥粉含量和最大粒径对机制砂MB值的影响,分析MB值对砂浆流动度、力学性能及孔结构的影响规律。结果表明:砂岩机制砂MB值随泥粉含量的增加线性增大,随机制砂最大粒径的减小而呈对数增大,细粉料颗粒是影响MB值的重要原因,而矿石岩性对MB值的影响并不显著;砂浆的流动度、力学性能随MB值的增大而不断降低,尤其当MB值大于1.5时对砂浆的工作性和力学性能影响更为显著。另外,随机制砂MB值的增加,砂浆的孔隙率和平均孔径不断增大,有害孔数量增多,而凝胶孔等无害孔数量降低,使得孔结构劣化。建议现场生产过程中机制砂MB值控制在不大于1.5。     

硅灰对高石粉含量机制砂制备混凝土的影响

针对天然砂日渐匮乏,而机制砂中石粉含量偏高所制备的混凝土工作性、泵送性差等问题,研究硅灰对机制砂混凝土的工作性、力学和体积稳定性的影响,并分析硅灰的作用机理。结果表明:适量硅灰可以增加混凝土工作性和稳定性,解决机制砂高石粉含量引起的混凝土黏度大和泌水问题,改善浆体微观形貌,提高混凝土力学和耐久性能,且28 d干燥收缩率400×10-6。机制砂中石粉含量为10%左右时,硅灰掺量6%~9%,制备的C50机制砂混凝土匀质性好,浆体旋转黏度约2.5 Pa·s,泌水率为0,工程应用效果良好。     

砂岩石粉含量对机制砂混凝土劈裂抗拉强度的影响及机理研究

劈裂抗拉强度是评价混凝土抗裂性能重要的力学指标,试验分析砂岩机制砂石粉含量对混凝土劈裂抗拉强度影响及机理。结果表明:砂岩机制砂中石粉含量对不同强度等级混凝土的工作性、劈裂抗拉强度影响不同,对C35和C45强度等级的机制砂混凝土,当机制砂中石粉含量为7%~13%和5%~8%时,随石粉含量的增加,新拌混凝土和易性得到改善,混凝土抗压强度及劈裂抗拉强度不断提高;建立砂岩机制砂混凝土劈裂抗拉强度与抗压强度之间的数学公式:lg f_(sp)=0.309 7lg f_(cu)+0.102 6,机制砂混凝土的劈裂抗拉强度优于普通混凝土,具有更为优异的抗裂性能。机制砂石粉的颗粒效应、化学活性是机制砂混凝土劈裂抗拉性能的主要影响因素。     

石粉含量对机制砂混凝土力学性能的试验研究

根据渠江风洞子航运工程闸坝过流面C35机制砂抗冲耐磨混凝土的设计要求,将一种优质机制砂与一种普通机制砂按不同比例混合,得到不同粒级机制砂。在石粉含量11.5%～19.1%内,研究机制砂抗冲耐磨混凝土的物理特性、工作性能、力学性能及抗冲耐磨性能的变化规律,得到闸坝工程抗冲耐磨混凝土用机制砂的最优掺和比例及对应的石粉含量,为合理利用资源、配制优质的机制砂提供参考价值,给同类工程提供借鉴意义。     

石灰石粉对水泥水化性能的影响

采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等分析技术测试石灰石粉对水泥单矿水化过程的影响,并系统研究石灰石粉对水泥砂浆工作性能和力学性能的影响。结果表明:石灰石粉对C_3S的水化产物没有明显影响,与C_3A反应生成可稳定存在的单碳水化铝酸钙,提高石灰石粉细度和掺量有利于该反应的进行。石灰石粉对水泥胶砂的流动度影响较小,降低了水泥砂浆的抗压强度力学性能。     

砂岩机制砂C50箱梁混凝土配制及耐久性能研究

根据广西梧柳高速公路工程C50箱梁混凝土的设计要求,结合当地环境的腐蚀特点,开展了砂岩机制砂与天然河砂配制C50箱梁混凝土的配制技术研究。对比分析其在力学性能、抗裂性能、耐久性能及体积稳定性能方面的影响规律。研究结果表明,砂岩机制砂配制的C50箱梁混凝土工作性能与河砂混凝土相当,在力学性能、抗压强度、轴心抗压强度及弹性模量方面均体现出优于河砂混凝土的性能特征。在选择适当的胶凝材料用量及掺合料掺量时,可配制出耐久性与体积稳定性比河砂混凝土更优的砂岩机制砂C50箱梁混凝土。     

肯尼亚内罗毕ICD联锁块混凝土性能研究

研究了水灰比、机制砂河砂混合比例、混合砂细度模数、混合砂石粉含量对联锁块混凝土抗压强度和耐磨性能的影响,结果表明:联锁块混凝土的抗压强度和耐磨性能均与水灰比密切相关,随着水胶比的增大,混凝土抗压强度显著降低,磨耗量逐渐增大;联锁块混凝土的抗压强度随着混合砂细度模数的减小,有下降的趋势,磨耗值随着混合砂细度模数的减小逐渐增大;随着石粉含量的增大,联锁块混凝土的抗压强度呈先增大后减小趋势,石粉含量10%时抗压强度最大,联锁块混凝土磨耗量逐渐增大。     

纤维对混凝土抗渗性能及硬化水泥浆体孔结构的影响

研究了纤维掺量0.9 kg/m3时,纤维素纤维UF500、聚丙烯纤维对混凝土抗渗性能的影响。试验结果表明:这两种纤维均可以明显改善混凝土的抗渗性,改善程度均在80%以上;且纤维素纤维UF500的改善效果较聚丙烯纤维高出16%。结合压汞法对纤维掺量0～0.3%(质量百分比)的各28 d硬化水泥浆体的孔结构进行了测试与分析,探讨纤维对硬化水泥浆体孔结构的影响。结果表明:相同纤维掺量下,UF500纤维对水泥浆体孔隙率、平均孔径以及孔径分布的改善效果都明显高于聚丙烯纤维;综合孔结构参数测试结果,试验掺量范围内纤维素纤维UF500的最佳掺量为0.23%,聚丙烯纤维以0.15%最佳。     

人工砂在水运工程抗冻混凝土中的应用

目前人工砂技术指标均执行建设部标准,而其中的人工砂石粉含量允许值较大,且未对抗冻混凝土中的人工砂做出具体规定。通过采用河砂与人工砂按不同比例混合,单掺粉煤灰和双掺粉煤灰及矿粉分别配制抗冻混凝土,分析各因素对抗冻混凝土拌合物性能、强度、耐久性的影响。并通过工程实例验证,结果表明,单一的人工砂级配较差,宜与河砂进行适当比例混合,可有效控制石粉含量;掺入适量掺合料可改善人工砂混凝土的工作性能,提高混凝土的力学和耐久性能。     

高石粉含量石屑全代砂混凝土的研究与应用*

对高石粉含量石屑(石粉含量超过10%)全代砂配制混凝土的方法进行试验研究。研究结果证明:根据普通混凝土配合比设计的方法,以石屑中大于4.75 mm的部分取代石子,小于4.75 mm的部分取代河砂,通过增加胶凝材料和减水剂用量,适当调整水胶比和砂率的方法,能够配制出满足需要的C30和C40石屑混凝土;石屑的级配对混凝土强度和工作性能有较大的影响,应选取级配较好的石屑配制混凝土。工程应用表明:从石屑混凝土的拌制、运输、浇筑、养护等环节进行质量控制,能够得到技术经济性优良的石屑混凝土。     

沥青胶浆对沥青混合料粘弹性的影响

为了研究沥青胶浆对沥青混合料粘弹性的影响,采用简单性能试验（SPT）对矿粉、添加剂和沥青三者组成的沥青胶浆进行研究,分析了粉胶比、纤维和水泥用量变化对沥青混合料粘弹性的影响。结果表明,粉胶比、纤维和水泥对沥青混合料粘弹性的影响程度不同,但沥青胶浆中添加适量的纤维、水泥后均可以提高混合料的抗高温变形性能。随着加入纤维量的增加,沥青混合料动态模量减小,而粘性增大;在胶浆中加入水泥对提高混合料粘弹性的效果不明显。另外,混合料动态模量随粉胶比的减少,先增大后减小,相位角逐渐增大。因此,在混合料设计时应注意对胶浆构成的比例,以达到改善沥青混合料粘弹性的目的。     

养护龄期和矿物掺合料对砂浆氯离子结合能力的影响

为研究养护龄期和矿物掺合料对砂浆氯离子结合能力的影响规律,通过比较不同氯离子浓度检测方法的准确度和重现性,确定自动电位滴定法为最佳检测方法。采用自动电位滴定法,对不同养护龄期和掺入不同矿物掺合料的砂浆试样进行水溶性氯离子和酸溶性氯离子研究。结果表明,砂浆中水溶性氯离子含量随龄期延长而逐渐降低,而酸溶性氯离子含量与龄期无关;矿物掺合料中活性SiO_2和活性Al_2O_3含量,决定着固化氯离子能力;在中长龄期(180d)下,粉煤灰对氯离子的固化能力要大于矿粉的。     

预应力钢筒混凝土管接头灌注砂浆的抗裂性研究

通过圆环法试验,研究了养护条件、矿物掺合料、聚丙烯纤维、膨胀剂、玄武岩纤维和内养护材料等因素对砂浆抗裂性的影响.研究结果表明,有无养护对砂浆的抗裂性影响显著,单掺玄武岩纤维可提高灌注砂浆的抗裂性,陶砂、高吸水性树脂等内养护材料、膨胀剂与玄武岩纤维等共同作用下,灌注砂浆的开裂时间延长60%～130%,验证了从砂浆内养护角...     

金塘大桥预制箱梁海工混凝土配制与性能研究

试验针对金塘大桥箱梁海工混凝土所处环境的特点,采用粉煤灰与矿粉复掺和控制混凝土用水量的技术,配制C50预制箱梁海工混凝土。试验结果表明,C50箱梁海工混凝土工作性能和力学性能良好,掺入一定量的矿物掺合料可以提高海工混凝土抗开裂、体积稳定性、抗碳化和氯离子渗透等耐久性性能。     

关于机制砂混凝土性能的试验研究

目前,建筑用天然砂资源短缺的问题日益突出,其价格也在逐年上升.机制砂是新型的建设用砂,作为混凝土中的细集料与天然砂掺混配合使用,可以弥补天然砂的供给不足.简述机制砂的基本特性,选用浙江宁波地区的石屑砂、机制砂和当地的天然砂进行混凝土工作性能、力学性能试验,比较分析掺入机制砂的不同配比对混凝土强度和耐久性等性能指标的影响.机制砂的研究及其在工程建设领域的应用具有重要的技术经济价值,机制砂的应用前景非常广阔.     

一种新型防水剂的性能研究

该新型防水剂产品能从根本上解决混凝土中毛细孔吸水问题,防止混凝土结构被氯离子渗透,从而防止钢筋锈蚀。对该防水剂的性能进行测试研究,综合测试其对砂浆和混凝土相关性能的影响;率先采用英国标准评价混凝土吸水率;并比对该新型防水剂与某国外同类成熟产品的相关性能。该防水剂对混凝土和砂浆的7 d和28 d抗压强度均有良好的增益效果,在不改变工作性能的情况下,能有效改善混凝土和砂浆的抗渗能力。     

浸水条件下前期荷载对砂岩颗粒料压缩-回弹特性影响

压缩-回弹特性是地基处理及基坑工程中沉降及回填变形分析的重要参考依据。由于砂岩颗粒料属颗粒类材料,浸水时前期荷载及干密度影响其压缩-回弹特性;采用应力控制式三联杠杆(高压)固结仪,探究浸水24 h后前期荷载及干密度对砂岩颗粒料压缩-回弹特性影响。结果表明:干密度相同时,随着前期荷载增加,砂岩颗粒料压缩特性逐渐减小;在相同卸荷比条件下,回弹率逐渐降低;前期荷载相同时,砂岩颗粒料压缩特性与回弹特性均随干密度增大而逐渐减小;砂岩颗粒料塑性应变随前期荷载增加、干密度增大而逐渐减小。