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%。     

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。     

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。     

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。     

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。     

矿物掺合料对海工自密实高性能混凝土收缩性能的影响

采用粉煤灰、矿渣粉、石灰石粉、硅灰等矿物掺合料,配制海工自密实高性能混凝土,对其收缩性能进行了研究。结果表明,掺入粉煤灰和石灰石粉可降低海工自密实高性能混凝土自收缩和干燥收缩,可配制出收缩较低的海工自密实高性能混凝土,提高其抗裂性。     

Ⅱ级粉煤灰对海工高性能混凝土抗氯离子渗透性能的影响

粉煤灰具有改善混凝土性能的作用,并在工程中获得大量应用。针对工程中常用Ⅱ级粉煤灰配制海工高性能混凝土的情况,采用2种不同电厂的Ⅱ级粉煤灰,研究了它们所配制的高性能混凝土的抗压强度和抗氯离子侵蚀性能。研究结果表明,Ⅱ级粉煤灰可以显著提高混凝土的抗氯离子侵蚀性能,Ⅱ级粉煤灰海工高性能混凝土的抗氯离子侵蚀性能和抗压强度与其玻璃体含量、化学组成以及钙硅摩尔比密切相关。     

超细石灰石粉对混凝土性能影响研究

本文主要研究单掺超细石灰石粉,粉煤灰与超细石灰石粉,矿粉超细石灰石粉力学性能和抗氯离子扩散性能的影响。试验结果表明:相同工作性能条件下超细石灰石粉等量取代水泥后混凝土强度和抗氯离子渗透性能略有降低,其中后期抗压强度降低更为明显,并随超细石灰石粉取代量的增大降低更为显著;超细石灰石粉等量取代粉煤灰后混凝土抗压强度有一定的提高,早期强度提高更为明显,抗氯离子渗透性能略有降低;超细石灰石粉等量取代矿粉后,混凝土抗压强度有一定的提高,早期强度提高更为明显,抗氯离子渗透性能略有降低。     

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。     

骨架密实型沥青混合料级配设计研究探讨

针对沥青混合料组成结构要求,提出了对骨架密实型结构的理解和认识,结合试验测试数据对骨架密实型结构级配设计理论进行了阐述。说明骨架密实型沥青混合料以4.75mm为关键性筛孔时,4.75mm以下体积之和介于40%～45%之间;当以2.36mm为关键性筛孔时,2.36mm以下体积之和介于38%～43%。并且结合具体工程实例对骨架密实型结构级配设计计算进行了研究探讨。     

龙溪口库区粉土地基上建设胶固土(石)堤防试验研究

针对龙溪口库区大量粉土地基不能直接作为堤防的持力层，且粉土废弃带来诸多环保方面不利影响等问题，开展了固化土(加石或不加石)筑堤材料的试验研究。通过一定量的胶凝材料和专用外加剂将土(石)胶结固化后，具有一定力学强度和抗渗性能等优点，胶固土(石)经过3 a泡水后未崩解，满足筑堤材料的强度要求。经过处理的粉土地基上建设胶固土(石)堤防具有创新性，新的建堤材料使粉土得到废物利用，固结材料特性比传统土石坝的散粒体材料具有更高的安全性，拓宽了建堤材料的应用范围，具有较好的推广应用价值。     

浅析振冲碎石桩的施工质量控制

振冲碎石桩的成桩原理是先通过高压水和振冲器在软弱地基中形成桩孔,并向桩孔内逐段填入碎石,再利用振冲器的水平振动使填料和周围土体密实,在地基中逐段形成密实的桩柱体,与原地基土一起成为复合地基。振冲碎石桩施工简便,具有速度快、工期短、成本低等优点。通过对振冲碎石桩主要施工流程的介绍,从进场石料质量、桩位与孔深偏差、密实电流、留振时间、高压冲水量和填料量控制等方面,简要说明振冲碎石桩的施工质量控制措施。     

胶凝砂砾石筑坝技术在龙溪口枢纽超长库区防护中的应用

胶凝砂砾石作为一种高水胶比、低胶凝材料用量的经济环保型筑坝材料，其填筑施工工艺与混凝土碾压施工近似，同时具有单次摊铺厚度更厚、施工效率更高的特点。以龙溪口航电枢纽工程五一坝防护库区为例，对胶凝砂砾石筑坝技术在超长库区防护的应用进行研究，通过分析其力学特性以及渗透性，进一步阐明胶凝砂砾石筑坝技术在水库库区安全防护中的应用科学性。结果表明，胶凝砂砾石筑坝技术在承受库区水压等外部力的作用下表现出优异的稳定性和抗压能力，其结构紧密、材料均匀，有助于减少水分渗透，从而保护库区内部的稳定性和安全性。     

抗蚀系数法评价胶凝材料抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

通过测试以不同胶凝材料配制的胶砂试件在硫酸盐侵蚀试验条件下的抗蚀系数,对胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀性能进行研究和评价。研究结果表明：以90d作为抗蚀系数法评价胶凝材料抗硫酸盐侵蚀性能的侵蚀龄期较为合适,提出了抗蚀系数法评价胶凝材料抗硫酸盐侵蚀性能的方法,将胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀能力由弱到强依次划分为“极低”、“低”、“中”、“高”和“极高”5个等级;硅酸盐水泥的抗硫酸盐侵蚀性能优于普通硅酸盐水泥,但两者的抗硫酸盐侵蚀能力均很低;矿物掺合料并不总能改善胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀能力,但选择合理的掺量,单掺或复掺矿物掺合料均可大幅度提高胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀性能。分析了不同种类胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀机理。     

砂岩石粉对砂浆力学性能及水化特性的影响

为解决机制砂生产过程中伴生的石粉再利用问题,研究砂岩石粉对砂浆力学性能的影响,并通过XRD、DSC-TG、SEM及MIP等测试技术,分析砂岩石粉对水泥砂浆水化产物、形貌及孔结构等的影响。结果表明:当石粉含量不超过11%时,随着砂岩石粉含量的增加,砂浆的力学性能逐渐提高,砂浆的孔隙率、中值孔径及平均孔径均降低,石粉可优化浆体的孔结构分布;砂岩石粉中的CaCO_3可与C_3A发生反应,反应产物为C_3A·CaCO_3·11H_2O;砂岩石粉的颗粒填充效应和化学活性是提高浆体力学性能的主要原因;成果可为砂岩机制砂混凝土的制备及石粉的再利用提供借鉴。     

滨海环境下清水防腐蚀混凝土配制技术

通过改变原材料种类、胶凝材料总量、水胶比、矿物掺合料用量和比例以及模板体系等因素,探索混凝土抗压强度、抗氯离子渗透性以及外观质量的变化规律。水胶比为0.34~0.38,胶凝材料用量不小于420 kg/m3,以1∶2比例掺入30%~60%的粉煤灰与矿粉,掺入20%以下的超细石灰石粉,同时运用消泡剂与引气剂对聚羧酸减水剂加以改进,严格控制原材料性能指标,并在钢模板中涂覆聚氨酯模板漆,可制备出强度等级大于C40,56 d氯离子迁移系数小于3.0×10-12m2/s,外观质量满足JGJ 169—2009《清水混凝土应用技术规程》的清水防腐蚀混凝土。     

振冲法在地基处理中的应用

结合锦州港2个散杂货泊位7．5万m^2堆场地基处理工程，介绍振冲碎石桩加强夯施工工艺。在海域吹填形成的陆域地基处理中，振冲碎石桩加强夯施工工艺主要是通过碎石成桩，与地基土置换，形成支撑，并形成出水通道，将地基中含水排出，硬化加固地基。经检测，加固后的地基承载力均可满足设计要求。     

碎石桩复合地基中超孔压长消的解析解

针对单桩碎石桩复合地基的不同边界条件,将作为力源项的动孔压增长率表达成为深度z与时间t的函数,利用分离变量法和Green函数给出了动静荷载耦合作用下碎石桩复合地基中超孔隙水压力长消的一般性解析解。通过工程算例,对地震期碎石桩复合地基中超孔隙水压力的发展过程进行了讨论。计算结果表明:地震期复合地基中孔压比的分布规律沿深度方向不同,中部孔压比较大,上、下部孔压比较小;碎石桩的径向排水效应十分明显;碎石桩排水效应的影响程度沿深度方向不同。