机制砂对隧道衬砌混凝土收缩性能的影响

使用机制砂制备铁路隧道衬砌混凝土是未来发展趋势,衬砌混凝土是隧道工程的重要组成部分,而由于混凝土收缩导致的环向裂缝是其常见缺陷,因此,研究采用机制砂后的衬砌混凝土收缩性能对保障隧道工程质量有重要意义。本研究对强度等级为C40的花岗岩机制砂混凝土(GSC)、凝灰岩机制砂混凝土(TSC)和河砂混凝土(RSC)的工作性能、抗压强度、收缩性能、早期抗裂性能进行了对比试验研究,并结合水分蒸发量和孔结构进行了内在机理分析。研究结果表明：在相同外加剂掺量下,两种机制砂混凝土的工作性能与河砂混凝土相近,较河砂混凝土具有更好的保坍性;机制砂混凝土的抗压强度可以满足设计要求,且凝灰岩机制砂混凝土在各龄期均较河砂混凝土表现出更高的抗压强度;若早期良好养护,机制砂不会增加混凝土的收缩,花岗岩机制砂还能显著降低收缩;若早期缺乏良好养护,两种机制砂均会增加混凝土早期收缩,早期抗裂性能也下降,增加衬砌混凝土环向开裂风险。     

机制砂配制路面混凝土的应用

本文通过对机制砂性能特点的研究,研究了机制砂混凝土配合比的设计原则。通过分析石粉含量对机制砂砂高性能混凝土在工作性和力学性能上的影响,确定石粉含量的范同;通过对机制砂和天然砂混凝土性能的对比试验,结果表明机制砂砂完全可以替代天然砂配制混凝土。     

机制砂代替天然砂在泵送混凝土中的应用

泵送混凝土的制备过去一直采用天然砂,但是使用天然砂容易对环境产生破坏,并且随着市场需求量的增加,天然砂由于资源有限,其价格逐年递增,生产质量也呈下降趋势。机制砂是近年来新出现的一种人工细集料,机制砂的应用不仅可以保障施工质量,还可满足环境保护的需要,具有极强的经济性,同时机制砂的生产不受季节、气候等因素的影响,而且能够通过对生产工艺的控制实现混凝土力学性能的控制,极大程度上改善了泵送混凝土的性能。文章首先从机制砂的特性,其次从原材料的选择、施工材料配比设计、以及性能对比试验,以说明机制砂在制作泵送混凝土方面的优点。     

人工砂颗粒级配和石粉含量对混凝土和砂浆性能的影响

混凝土用天然砂是经过亿万年形成的不可再生的资源。随着建设规模的扩大和混凝土质量要求的日益提高，天然砂资源会日渐短缺。目前我国不少地方出现了违规掏河、毁地取砂现象。危及河道安全，破坏环境。有的被迫使用劣质砂，既浪费水泥资源又影响工程质量。许多工业发达国家，早在数十年前就将人工砂的应用列入国家标准。我国的水利部门和贵州省在三、四十年前就已开始研究利用人工砂，取得了很好的效果，并制定了地方和部门的标准。．三峡工程的2000余万立方米混凝土，为了保证工程的高质量，就不用价廉质次的长江天然砂，而采用专门加工的花岗岩质人工砂。随着天然优质砂在全国日显短缺、环境保护的加强和可持续发展战略的实施。以及人工砂应用技术的成熟，2001年人工砂的应用已列入国家标准“建筑用砂”GB／T14684—2001中。建设部等也已将人工砂的应用列入标准规范。我们在研究人工砂颗粒级配和石粉含量对混凝土和砂浆性能的影响时，首先进行了大量人工砂砂浆、混凝土与天然砂砂浆、混凝土的强度对比。部分试验结果见表1。     

砂率对高强再生混凝土的力学及干燥收缩性能影响研究

再生混凝土的综合利用可缓解矿石资源压力,实现低碳循环可持续经济。该研究采用砂率（34%,36%,38%,40%）和再生骨料替代率（0,30%,50%）为控制变量,以抗压强度、抗拉强度、抗折强度及干燥收缩变形为指标,详细探讨砂率和再生骨料替代率对高强再生混凝土的性能影响规律。研究表明：高强再生混凝土的力学强度均随着再生粗骨料的增加而逐渐降低,适量的砂率会产生高强度的再生混凝土坍落度,可以提升再生混凝土的密实度,脆性和塑性变形能力,并提高其力学强度。高强度再生混凝土的干缩率变化率在90 d后逐渐趋于稳定,砂率和干缩率的变化呈良好的线性关系。增加砂的比例能在一定程度上降低再生粗骨料对高强度再生混凝土干缩的影响。     

原材料对珊瑚砂混凝土抗压强度影响的试验研究

按照全因子试验的方法,针对三变量两因素,进行了珊瑚砂混凝土立方体抗压强度对比试验,分析了不同水泥和细骨料以及是否采用海水拌养对抗压强度的影响。试验结果表明:采用抗硫酸盐水泥、海水拌养的珊瑚砂混凝土具有较好的工作性能和较高的强度。     

海水海洋骨料混凝土霍普金森压杆动态力学性能试验研究EI北大核心CSCD

为研究海水海洋骨料混凝土动态受压力学行为,采用155 mm大直径分离式霍普金森压杆(separated Hopkinson pressure bar,SHPB)试验装置开展了15个淡水河砂碎石混凝土、15个海水海砂碎石混凝土和15个海水海砂珊瑚混凝土在不同冲击气压下的动力荷载试验研究,并分别与各自混凝土(累计9个)在静力荷载作用下的受压性能进行对比分析。研究结果表明:淡水河砂碎石混凝土和海水海砂碎石混凝土的破坏面在于骨料与水泥浆体的界面区,而海水海砂珊瑚混凝土的薄弱点为珊瑚骨料本身;淡水河砂碎石混凝土和海水海洋骨料混凝土的破碎程度、峰值应力、峰值应变、能量吸收密度、动态强度放大系数均随应变率的增加而增大;在同级应变率下,海水海砂珊瑚混凝土的动态峰值应力最大、海水海砂碎石混凝土的次之、淡水河砂碎石混凝土的最小,而应变延性系数正相反;海水海砂珊瑚混凝土的动态峰值应变和能量吸收密度比海水海砂碎石混凝土和淡水河砂碎石混凝土的大;基于欧洲混凝土规范CEB的预测曲线基本能反映海水海洋骨料混凝土动态强度放大系数与应变率之间的关系,而相应的吻合程度也体现了海水海砂珊瑚混凝土比淡水河砂碎石混凝土和海水海砂碎石混凝土的应变率效应更加显著。     

无砂混凝土试验研究

本文对无砂混凝土性能的影响因素进行分析,结合海滨大道北段二期工程无砂混凝土排水层的设计要求,设计了五种无砂混凝土配合比,研究了水灰比对无砂混凝土强度和透水性的影响,通过试验结果比较分析,确定出满足工程要求的配合比。     

机制砂表面改性技术研究与应用

机制砂含泥引起的混凝土性能劣化问题是混凝土行业亟待解决的难题.采用硅基防水剂、黏土防膨剂作为双组分表面改性剂对机制砂进行表面预处理,降低机制砂中泥粉含量对混凝土工作性能的负面影响.探究改性剂的种类和用量对机制砂吸水率与亚甲蓝值(MB值)的影响以及与减水剂吸附量、黏土层间距之间的关系,还高效研究表面改性处理工艺对胶砂流变行为以及混凝土工作性能、力学性能和耐久性能的影响.研究结果表明:双组分改性剂中防水剂与防膨剂的最佳质量比为6:4,最优用量为机制砂质量的1.5‰.表面处理后机制砂的吸水率降低42.3％,MB值从3.2下降至1.5,混凝土减水剂掺量可降低5.7％ ～14.3％,1.5 h扩展度增大70～120 mm,同时降低了泥粉对混凝土力学性能和耐久性能的负面影响,减小了机制砂含泥量变化和黏土杂质种类差异引起的工作性能波动.     

含絮凝剂水洗砂对混凝土性能的影响分析

水洗砂中残留絮凝剂对拌制的混凝土性能产生不利的影响,随着絮凝剂浓度的增加,对混凝土性能的不利影响也增大^([1])。该文分别采用含有不同浓度的絮凝剂的机制砂配制混凝土,通过检测其坍落度、流动度、1 h坍落度、1 h扩展度及其强度等性能,分别与基准混凝土进行对比,可知在一定材料和配合比的情况下,机制砂中絮凝剂浓度不大于3‰时,对混凝土性能的影响很小,当浓度大于5‰时,必须通过调节外加剂或增加外加剂和水泥的方式调整混凝土性能,切不可在现场随意加水来改变性能。     

人工砂中的石粉含量对混凝土性能的影响

随着天然砂的日益短缺,人工砂已成为建设用砂的重要来源。通过研究石粉含量对混凝土工作性、强度、抗渗性能的影响,得出了人工砂混凝土石粉含量最佳掺量值。     

混合砂在混凝土中的应用

铁尾矿砂是矿石经选矿流程后的废弃物,是矿山开采的副产品,开发利用这些尾矿资源,使之变废为宝、对于节约资源、保护环境,实现可持续发展,具有十分重要的意义。铁尾矿砂具有较高的强度和较好的机械咬合力,在混凝土的使用中比天然砂具有较强的优势。单独使用铁尾矿砂生产混凝土,其工作性较天然砂生产的混凝土保水性差、流动性差,但是铁尾矿砂与天然砂复合可以改性,混合砂在技术上可以克服铁尾矿砂级配单一、细度模数较大等不良的缺点。通过试验可以证明,用铁尾矿砂和天然砂配置的混合砂技术生产的混凝土,其工作性、强度和纯天然砂生产的混凝土基本一致,而在耐久性方面,其抗渗性能、抗冻性能、抗炭化性能都优于纯天然砂生产的混凝土。利用铁尾矿砂替代天然砂生产混凝土不仅具有较好的经济价值,而且可以节约自然资源和保护环境,同时在加强国土整治,保护尾矿库区人民生命财产方面有着重要意义。     

基于标准的砂、卵石和碎石颗粒级配的比较

颗粒级配是砂、卵石和碎石的主要技术指标。基于国家标准GB/T 14684-2011《建设用砂》、GB/T 14685-2011《建筑用卵石、碎石》和建筑行业标准JGJ 52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》,对国家标准和建筑行业标准中与砂、卵石和碎石颗粒级配相关的技术条款进行了比较,结果表明建设用砂、卵石、碎石与普通混凝土用砂、卵石、碎石的颗粒级配存在一些技术差异。建议在砂石生产、贸易和应用中应明确采用的标准,并对标龄长的建筑行业标准进行修订。     

玄武岩纤维增强聚合物筋增强珊瑚礁砂混凝土柱轴压试验

为了解决南海岛礁强腐蚀海洋环境下普通钢筋混凝土结构耐久性不足的问题,提出一种新型玄武岩纤维增强聚合物(BFRP)筋增强珊瑚礁砂混凝土柱。对15根混凝土柱进行了轴压试验,分析了试件的受力过程和破坏形态,获得了荷载-位移和荷载-应变曲线,揭示了BFRP筋增强珊瑚礁砂混凝土柱的破坏机制。结果表明:BFRP筋增强珊瑚礁砂混凝土柱破坏模式具有三阶段特征,破坏始于强度较低的珊瑚礁石骨料,最终为珊瑚礁石骨料和交界面的整体破坏;相同配筋率下,BFRP筋增强珊瑚礁砂混凝土柱的承载力与钢筋增强珊瑚礁砂混凝土柱相当。      

花岗岩机制砂的生产及应用

细集料的特性对混凝土性能影响较为明显,特别是对于高性能混凝土,细集料的级配、细度模数和种类等对其和易性、力学性能等性质有较大影响,本文对机制砂混凝土配合比设计进行设计研究,并针对机制砂含有石粉的特点,研究石粉对混凝土性能的影响。对机制砂的生产工艺及混凝土配制、应用与同配合比河砂的工作性做对比分析。     

含石粉机制砂在商品混凝土中的研究应用

针对碎石生产过程中产生大量石灰石粉的可持续发展,通过在商品混凝土中的研究应用,实现石粉的附加值利用,缓解原材料资源匮乏提供了新途径。本文在水灰比一定的情况下,机制砂取代天然砂的不同掺量对商品混凝土性能各方面的影响,结果表明含石粉机制砂取代部分天然砂在工程应用中是可行的,并能有效地改善和提高了混凝土性能。     

甘肃花岗岩机制砂级配对混凝土性能的影响研究

该文以甘肃地区花岗岩机制砂为例,通过坍落度、扩展度、抗压强度及冻融循环试验,研究了机制砂级配对混凝土工作性能、力学性能及耐久性能的影响。结果表明：当机制砂中粒径大于2.36mm的颗粒占比较大时,混凝土工作性能较差,而力学性能与耐久性能较好;当机制砂中粒径小于0.15mm的颗粒占比较大时,混凝土工作性能较好,而力学性能与耐久性能较差。但是当机制砂中粒径大于2.36mm的颗粒占比较大时,混凝土工作性能仍能满足实际工程需要。因此,甘肃地区花岗岩机制砂的生产可适当增大粒径大于2.36mm颗粒的占比。     

机制砂与聚羧酸减水剂的适应性研究

以自制的机制砂混凝土专用聚羧酸减水剂为研究对象,通过饱和点的测试、保坍性和吸附性的试验,对比研究了国内外4种同类聚羧酸减水剂产品与不同石粉含量机制砂的适应性。同时,也对自制减水剂和国外某知名品牌产品进行了机制砂混凝土试验对比。试验结果表明:自制减水剂与国外某知名品牌产品配制试样的流动度及其保坍性相当,均较好;且二者对机制砂混凝土的性能影响也相当,与机制砂有着良好的适应性,所配制的机制砂混凝土均具有良好的和易性和保坍性,不同龄期的抗压强度也满足施工要求。     

机制砂和天然细砂在高性能混凝土中的研究

本文主要探讨了机制砂和天然砂为实验研究,对机制砂和天然砂复合配置混凝土的强度性能进行了分析。     

石粉对机制砂混凝土性能影响的研究进展

石粉是机制砂中粒径小于75μm的颗粒,其对混凝土性能的影响是机制砂混凝土研究领域的核心问题。通过查阅国内外相关文献,系统总结了石粉对机制砂混凝土工作性、力学性能、耐久性和体积稳定性影响的研究成果,深入分析了当前该领域研究所存在的不足,并相应指明了未来的研究方向。