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。     

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%。     

混合砂对C60海工混凝土耐久性的影响及机理分析

采用级配不合格的机制砂与河砂按一定比例混合后得到了合格的混合砂,研究了不同比例组成的混合砂对混凝土耐久性的影响,并采用化学结合水法、热重分析法以及SEM等测试方法分析了混合砂对混凝土耐久性的影响机理。结果表明：混合砂混凝土试件的氯离子扩散系数要低于纯河砂混凝土试件,且混凝土氯离子扩散系数的变化趋势随机制砂比例的提高而降低;混凝土的抗硫酸盐耐蚀系数随机制砂比例的提高而降低,原因是提高机制砂的比例会提高混凝土的密实度,导致抗压强度比变化不大;不同比例组成的混合砂的级配不同,同时混合砂中的石粉可参与胶凝材料的水化进程,混合砂对混凝土耐久性的影响是这两因素的综合体现。     

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。     

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。     

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。     

HF混凝土配合比设计与施工技术

嘉陵江草街航电枢纽工程分别对不同品种掺合料及不同厂家生产的外加剂进行了HF混凝土配合比设计,并委托长江科学院对混凝土的抗冲耐磨强度进行对比试验,同时提出HF混凝土的施工技术要求和质量控制办法。结果表明:掺有2%HF混凝土外加剂的HF混凝土与硅粉混凝土的抗冲耐磨强度相当,具有良好的耐磨性能。     

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。     

机制砂混凝土在喀麦隆克里比深水港项目中的应用

本文主要根据机制砂混凝土在喀麦隆克里比深水港项目中的施工应用情况,介绍利用碎石生产过程中产生的石粉经过筛分、水洗等工艺生产的机制砂用于拌制海港码头混凝土的过程。通过控制机制砂中的含粉量并进行合理的配合比设计,使机制砂混凝土具有良好的力学性能、工作性能并能满足海港混凝土对耐久性的要求。本文可为在天然砂缺乏地区进行海港码头机制砂混凝土配合比设计提供参考。     

提高机制砂混凝土面层光洁度研究分析

堆场道路面层典型施工使用了机制砂混凝土进行浇筑后,出现起砂起粉起皮等表观质量问题。通过按比例拌制机制原砂和清洗砂试验、配合比试验,确定优化的机制砂石粉含量、粉煤灰掺量、砂率,成功地改进面层施工质量,积累了机制砂混凝土的施工经验,为天然砂匮乏地区混凝土质量控制提供了有益的参考。     

橡胶粉水泥混凝土在港航工程中应用的试验研究

就水流冲刷水工构造物带来的问题,提出了为提高水工构筑物中混凝土的力学、抗渗、抗冲磨等性能,在混凝土中掺人替代同质量砂的橡胶粉形成橡胶粉水泥混凝土。首先对不同掺量的橡胶粉水泥混凝土进行了力学性能试验,得出了抗压强度、抗折强度随掺量的变化情况;其次对不同掺量的橡胶粉水泥混凝土进行了干缩性能、抗渗性能、抗冲磨性能的试验研究。结果表明,掺入橡胶粉后的混凝土能有效减少干缩作用,同时橡胶粉的替代量为3．5％时,其抗渗性能、抗冲磨性能效果最佳。该试验研究为橡胶粉水泥混凝土在港航工程水工建筑物上的应用提供了依据。     

大连湾海底隧道预制沉管冬季足尺模型试验分析

依托大连湾海底隧道工程,机制砂混凝土首次应用于大型沉管隧道预制中.由于水泥水化热和温度变化,沉管混凝土易在早龄期产生温度裂缝.文中论述了冬季足尺模型试验,通过监测沉管预制时机制砂混凝土的温度和裂缝发展情况,调整优化冬期施工时沉管机制砂混凝土生产、浇筑及养护措施,为大连湾沉管管节的冬期生产提供指导.     

上石盘水电站闸坝地基处理设计方案比选

上石盘水电站工程闸坝坝基砂卵石层经采砂扰动,结构松散,承载力低。针对本工程地基特点,拟定了岩基建闸和对砂卵石层地基进行处理两种方式进行设计比选。结合下游消能防冲形式,通过方案布置,从地基处理方法的适用性和可靠性、施工条件以及工程投资等方面,综合比较论证后,选定闸坝地基处理方案为砂卵石层大开挖岩基建闸方案。     

机制砂在北方海港抗冻混凝土中的应用

目前河砂资源日趋枯竭,仅存的河砂资源产量及质量难以满足水运工程要求,且施工成本较高。大洋厂区1号船坞改造项目首次将机制砂大规模应用到北方海港抗冻融混凝土施工中。通过对比机制砂与河砂配制混凝土的工作性、力学性能、耐久性能,证明了机制砂可以代替河砂应用于北方海港工程混凝土施工,同时能有效地提高混凝土性能并降低原材料成本。     

疏浚砂混凝土的压剪性能和破坏准则的试验研究

以长江下游疏浚砂为原材料，制备了4种不同疏浚砂掺量的混凝土试件，对疏浚砂混凝土试件的压剪复合性能进行研究。1）进行了5种不同轴压比下的压剪复合试验。试验结果表明：疏浚砂混凝土的压剪界面摩擦系数在疏浚砂含量较高时会下降，而试件内部黏聚力则随疏浚砂含量的增加而增加；同时试件压剪峰值位移随疏浚砂含量的增加呈现先增大后减小的趋势。2）对试件破坏界面进行SEM形貌分析，研究疏浚砂影响试件性能的微观机制。3）结合试验结果和已有文献研究，提出了基于八面体空间应力和基于Ottosen模型的破坏准则，并给出了准则方程中的拟合参数。试验数据与拟合结果吻合程度良好。     

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。     

HCSA膨胀剂在混凝土灌注桩中的应用

针对如何提高混凝土灌注桩承载力的问题,基于混凝土补偿收缩理论,在混凝土灌注桩中加入适量的HCSA高性能膨胀剂。通过测定不同掺量HCSA膨胀剂对于水泥胶砂试件膨胀变形的影响,测定不同掺量HCSA膨胀剂对于混凝土强度和体积变形的影响,并将其应用于工程实践中。结果表明,HCSA膨胀剂具有更快的膨胀速率及更大的膨胀能力,HCSA膨胀剂在15%掺量时,灌注桩承载力提高了34.3%,沉降量仅为普通混凝土桩的36%~44%,桩身质量得到了提高。     

混凝土的剥蚀与破坏

建筑物的设计使用年限是根据工程的实际需求而确定的。某高速公路设计使用年限为100a,但是工程尚未竣工,在特大桥、中桥和互通立交桥的墩台身、盖梁混凝土部位出现了严重的混凝土剥蚀现象。通过工程的实际调查及现场取样分析表明,引起混凝土劣化的原因是粗骨料的石粉含量、混凝土掺入硅灰后没有采取更好的养护措施,加上重度盐雾区氯盐的影响,加快了混凝土劣化现象。因此,必须引起设计和施工单位的重视。     

采用声发射技术测试的疏浚砂混凝土断裂性能研究

为探讨疏浚砂混凝土的断裂力学性能,对5种不同疏浚砂取代率(0%、12.5%、25%、37.5%、50%)的混凝土开展三点弯断裂试验,并结合声发射技术监测混凝土断裂破坏全过程。基于声发射事件数构建混凝土Weibull损伤模型,分析模型参数的变化规律。结果表明,随着疏浚砂掺量的增加,混凝土的起裂断裂韧度和失稳断裂韧度先减小后增大;混凝土断裂过程中声发射振铃计数和能量反映了疏浚砂混凝土断裂破坏过程的3阶段特征,且随着疏浚砂掺量的增加,声发射振铃计数及能量累计值呈逐渐增大的趋势。随着疏浚砂掺量的增加,混凝土的脆性增大,其损伤累积速率加快,混凝土产生初始损伤的变形逐渐减小。