公路隧道高性能湿喷混凝土配合比研究与应用

针对目前公路隧道湿喷混凝土现场喷射回弹量大、强度低、成本高、工作性能不佳等问题，通过在试验材料中添加流变控制剂(RC430),解决了砂率高、石屑含粉量高造成的混凝土粘稠现象，同时考虑水灰比、砂率、石屑占细集料比例和RC430含量4个因素，进行正交试验和现场实测，不断优化喷射混凝土配合比，以得到最佳湿喷混凝土配合比，并研制出一种高性能的湿喷混凝土。试验结果和现场应用表明：1)砂率对喷射混凝土回弹率的影响最为显著，最佳砂率为70%;2)水灰比对喷射混凝土强度影响最大，最佳水灰比为0.47;3)石屑占细集料比例为50%及RC430含量为0.4%时，其喷射混凝土工作性能最佳；4)金林隧道现场试验中，研制的高性能混凝土28 d抗压强度均满足设计要求，回弹率较普通喷射混凝土降低50%,综合经济成本降低。     

机制砂及石粉含量对路面水泥混凝土耐磨性的影响研究

以天然砂混凝土为基准,对比研究了机制砂以及机制砂中石粉含量、砂率变化对混凝土抗压强度与耐磨性的影响.研究结果表明:随着水灰比降低,无论是机制砂还是天然砂混凝土的抗压强度均逐渐增大,磨耗值逐渐降低.在同等条件下(相同水灰比、相同浆体含量),机制砂混凝土的强度与耐磨性均优于天然砂混凝土.当石粉含量在10%以内时,随石粉含量...     

石粉-钢渣混凝土力学及收缩性能研究

石粉会造成混凝土收缩,钢渣易引起混凝土产生膨胀。利用膨胀补偿收缩原理,通过对石粉、钢渣与减水剂的相容性和掺入混凝土后的基本力学和收缩情况进行试验,研究不同石粉和钢渣掺量及两者不同占比对混凝土强度和收缩率的影响。结果表明:钢渣与聚羧酸减水剂具有一定相容性;石粉与减水剂相容性差,会降低浆体流动性;钢渣-水泥胶砂3d、28d抗折、抗压强度随钢渣掺量增加而基本不变,7d抗折、抗压强度均随钢渣掺量增加而下降明显;石粉-水泥胶砂抗压、抗折强度随石粉掺量增加而整体呈下降趋势;在混凝土中钢渣产生的膨胀对石粉产生的收缩具有一定补偿作用。     

机制砂混凝土泌水试验研究

为改善机制砂混凝土混凝土的泌水性,试验研究了砂率、水灰比、机制砂中石粉含量和混凝土拌和物坍落度等混凝土配合比参数和工作性对混凝土泌水性的影响,试验结果表明:(1)随着砂率的增大,坍落度增大,泌水率减小。从防止泌水形成混凝土表面麻面和不降低弯拉强度的角度,砂率控制在35%~37%;(2)随着坍落度的增大,泌水率先减后增。本试验中坍落度70mm左右时的泌水率最低;对采用滑模摊铺的路面混凝土而言,从防止泌水的角度,坍落度宜控制在40~50mm;(3)石粉含量增大,泌水率略减,坍落度略增,影响不明显,建议采用外掺法掺加石粉,石粉掺量不宜超过10%;(4)随着水灰比的减小,泌水率减小,坍落度降低。水灰比建议控制在0.38~0.45之间。     

人工砂中石粉对混凝土性能影响及其作用机理研究

研究石屑中石粉及其含量对混凝土性能影响,并通过XRD、TG、SEM技术分析了其作用机理。结果表明,石粉含量在24%范围内,其含量越高,混凝土强度越高,抗冻、抗渗性越好;石屑混凝土的收缩变形、碳化和钢筋锈蚀性能与普通混凝土相当。石屑中石粉的填充效应、晶核效应、活性效应、吸水效应和形态效应的共同作用,改善了石屑混凝土的性能。     

机制砂混凝土耐磨性能初步研究

分别研究了水灰比、砂率和砂类型对水泥混凝土工作性能和力学性能的影响。结果表明:水灰比增加,混凝土的综合工作性能、抗压强度和耐磨性能降低。混凝土的综合工作性能随着砂率降低而降低,而混凝土的耐磨性则随着砂率的增加而降低。砂率对混凝土的抗压强度影响不大,混凝土的砂率不应太低或太高。在相同配比情况下的4种砂配制的混凝土,石灰岩机制砂混凝土的工作性与河砂混凝土的工作性能相差不大,抗压强度比河砂混凝土的高9.1%,混凝土的磨损量仅为河砂混凝土的78.1%,耐磨性较好,配合比本身所用减水剂不到河砂混凝土的50%,具有较好的经济性。因此,在水泥混凝土中,石灰岩机制砂能够很好地替代河沙。     

不同工艺制备的花岗岩洞渣机制砂特性及混凝土性能比较

为掌握隧道洞渣采用不同干法工艺制备的机制砂品质特性及对混凝土性能的影响，测定砂石联产干法工艺机制砂（代号CMS）和制砂楼单产干法工艺机制砂（代号SMS）的性能指标，对比研究CMS和SMS 2种机制砂配制的C35混凝土的工作性、抗压强度、干缩和抗冻性及石粉含量在5%~14%变化对混凝土性能的影响。结果表明： 1）SMS机制砂的亚甲蓝（MB）值、压碎指标等核心指标显著优于CMS机制砂； 2）相同石粉含量下，CMS机制砂混凝土达到同等工作性所需减水剂掺量显著高于SMS机制砂混凝土，抗压强度、抗冻性能低于SMS机制砂混凝土，干缩率高于SMS机制砂混凝土； 3）石粉含量增加对CMS机制砂和SMS机制砂的MB值及混凝土的工作性、强度和耐久性的影响规律和程度有明显不同，建议SMS机制砂中允许石粉含量为10%，CMS机制砂允许石粉含量为5%。     

石粉对胶凝材料水化性能及路面混凝土力学性能的影响

采用正交试验方法研究了影响混凝土抗压强度和抗折强度的主要因素,以优选混凝土配合比为基础,考察了石粉含量对胶凝材料水化性能及混凝土抗折强度和耐磨性能的影响,结果表明:提高石粉含量不仅降低了胶凝材料体系的最大放热速率,且延迟了最大放热速率出现的时间;混凝土抗折强度和耐磨性能随石粉含量增加先提高后降低,在石粉含量为10%时抗折强度和耐磨性能达最大值,在石粉含量为3%～13%的范围内,机制砂混凝土的抗折强度和耐磨性能均优于河砂混凝土试件。     

片状石墨烯对水泥胶砂力学性能的影响

为研究石墨烯对水泥胶砂力学性能的影响，采用聚氧代乙烯壬基苯基醚(CO-520)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)对石墨烯进行分散，制备了不同石墨烯掺量、不同水灰比下的石墨烯改性水泥胶砂，并借助抗压抗折试验及扫描电子显微(SEM)研究了石墨烯对水泥胶砂力学性能的增强效果及增强机理。结果表明：CO-520分散剂能有效改善石墨烯在水泥胶砂中的分散性；石墨烯的掺入显著增加了水泥胶砂7 d、28 d的抗折和抗压强度；3种水灰比均在掺量为0.07wt%取得最佳值，28 d的抗折和抗压强度分别增加了37.8%、9.4%;石墨烯掺量相同时，水泥胶砂的抗折和抗压强度均随水灰比的上升而下降。这是因为石墨烯片层以多样性形态填充在水泥基材料的孔隙中，从而细化水泥基基体的孔径尺寸，提升了水泥基体间的胶结强度，增强了水泥胶砂材料的力学性能。     

石屑代砂在混凝土工程中的应用

石屑代砂是克服混凝土工程天然砂缺乏的措施。介绍石屑混凝土的抗压强度、抗冻和抗渗性等主要性能,以及在工程中应注意的问题。     

机制砂配制C60高性能混凝土的试验研究

通过室内试验配制了坍落度大于200 mm的C60高强机制砂混凝土,分析了5.1%、10%、15%三种不同石粉含量和掺加10%粉煤灰对混凝土工作性、强度和耐久性的影响,探究了石粉和粉煤灰在混凝土中的作用机理。结果表明,石粉含量在10%左右,高性能机制砂混凝土性能达到最佳;掺加10%粉煤灰可以改善混凝土的工作性和耐久性,而对强度不产生明显的影响。     

机制砂对混凝土的收缩及强度的正负效应

对比了几种不同石粉含量的机制砂对混凝土的收缩及强度的影响。结果表明:机制砂对混凝土的干缩率具有正负效应,当石粉含量较少时负效应占优势,当石粉超过一定量时正效应占优势;对于抗压强度和劈裂抗拉强度也有正负效应,随着机制砂中石粉含量的增加其强度先提高后降低。     

保水性再生骨料透水混凝土制备及其蒸发冷却效果研究

研究了硅灰掺量、砂率及天然骨料替代率对再生骨料透水混凝土抗压强度的改善效果,并在此基础上制备出抗压强度较高的再生骨料透水混凝土,再掺加保水材料以制备保水性再生骨料透水混凝土并研究其蒸发冷却效果。结果表明,提高硅灰掺量可增大拌和浆体量并改善界面过渡区的微观结构,提高砂率可显著增加拌和浆体量,而提高天然骨料替代率则改善了骨料颗粒级配,因此三种措施均能有效提高再生骨料透水混凝土的抗压强度;当硅灰掺量为7.5%、砂率为10%、天然骨料替代率为20%时可制备出28 d抗压强度达27.3 MPa的再生骨料透水混凝土,此时掺加保水材料制备保水性再生骨料透水混凝土,当保水材料掺量分别为3%、5%及7%时,试样28 d抗压强度将分别降低了35.9%、51.6%及57.1%。其中,保水材料掺量为3%的透水混凝土具有持续有效的蒸发冷却效果,而保水材料掺量为5%及7%的透水混凝土则仅具有显著的早期蒸发冷却效果。     

基于正交试验混凝土湿喷回弹率的控制研究

喷射混凝土回弹率过高是影响工程经济效益的重要问题。通过对不同水泥用量、砂率、水灰比和速凝剂掺量情况下进行正交试验,研究了其对喷射混凝土回弹率影响程度,得到了水泥用量、砂率、水灰比和速凝剂掺量的最优组合。试验表明：砂率对混凝土回弹率的影响最为显著,且成正比例关系,最佳砂率为52%;最佳配合比为单位水泥用量410kg/m3,砂率52%,水灰比0.42,速凝剂掺量5%,可减少5%~6%的回弹率。上述研究为控制混凝土回弹率提供了参考。     

玄武岩机制砂制备C50混凝土配比正交试验研究

以云南省杨柳至宣威高速公路项目2标段K33+400～K43+020段主线工程为依托,通过改造设备和工序生产得到石粉含量、颗粒级配等符合要求的机制砂;基于正交试验理论,通过室内试验测得不同机制砂掺量、钢渣掺量、粉煤灰掺量、水胶比及砂率下的C50混凝土7,28天抗压强度及其坍落度和扩展度,并通过理论分析研究5种因素对玄武岩...     

超高性能混凝土原材料优选及配合比设计研究

根据超高性能混凝土材料特点,采用最紧密堆积理论,研究设计了超高性能混凝土配合比,通过抗压强度和抗折强度试验,对超高性能混凝土的原材料进行优选,并优化配合比设计,为制备综合性能优越的超高性能混凝土提供理论依据。结果表明,只掺加粒径1 mm石英砂的UHPC的28 d抗压强度高于掺加河砂对照组的28 d抗压强度值。用粗集料、细集料和粗细集料取代河砂时,UHPC的28 d抗压强度无明显增加。     

掺钡渣对水泥混凝土的性能影响分析

为了合理利用钡渣,降低毒性,该文研究了不同钡渣掺量下水泥混凝土的各项性能。得出当砂率为15%,钡渣全部取代细集料,水泥用量为430kg/m3,水灰比为0.58、0.60时,抗压强度达到38.4、35.8 MPa,抗折强度达到5.29、5.11 MPa,坍落度达到14、16 mm;当砂率为20%,钡渣部分取代细集料时,钡渣掺量为10%,水泥混凝土的各项性能均能满足现行规范要求。     

基于强度试验分析的公路工程轻骨料混凝土配合比设计及其性能研究

轻骨料混凝土干密度不大于1 950 kg/m~3,大多数试件强度不小于40 MPa可被定义为高强度混凝土。除此之外,在7 d和28 d的抗压强度方面,轻骨料混凝土也比普通混凝土略高;轻骨料混凝土的轴压比、劈裂抗拉强度、抗折强度均高于同等级的普通混凝土。结合试验,对公路工程轻骨料混凝土配合比进行设计,在此基础之上对其性能进行了研究。研究表明:砂率、水灰比、陶粒、筒压强度、是否预吸水是影响轻骨料混凝土强度的主要因素,适当降低水灰比能提高混凝土强度;适当提高体积砂率可将轻骨料混凝土强度提高;对陶粒进行预吸水处理后,在一定配合比下轻骨料混凝土强度将被提高;混凝土的抗压强度对于等级相同的陶粒来说,最大粒径越大,其抗压强度越小。     

机制砂与河砂对混凝土抗氯离子性能的比较

以河砂混凝土为对比,研究水胶比、砂率对水洗机制砂混凝土拌合物流动性、抗压强度、抗氯离子性能的影响。结果表明:随着水胶比增大,机制砂和河砂混凝土的氯离子渗透系数有加速增大的趋势;砂率变化对拌和物流动性影响明显,对混凝土抗压强度不明显,在合理砂率附近,抗氯离子性能较强;机制砂等量替代河砂对强度有利,坍落度降低,在水胶比较小时提高抗氯离子渗透性。     

花岗岩机制砂对混凝土力学性能的影响研究

利用花岗岩机制砂取代部分河砂配制混凝土,开展了抗压、抗折、劈拉强度试验,研究分析了花岗岩机制砂掺量对混凝土力学性能的影响规律。结果表明:随着花岗岩机制砂掺加比例增加,混凝土力学性能均呈先增大后减小的趋势,对于最大抗压、抗折和劈拉强度而言,最佳机制砂掺量分别为10wt%、10wt%和15wt%,这主要是由于石粉的填充效应以及机制砂与水泥浆体之间具有更大的粘结力。