火成岩机制砂C35混凝土的配制及性能研究

采用肯尼亚火成岩机制砂从胶凝材料优化、粉煤灰掺量、砂率和石粉含量等几个角度开展试验研究,结果表明,在一定范围内,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的坍落度和扩展度增大,混凝土抗压强度降低,特别是混凝土早期强度降低幅度较为明显;混凝土电通量随着粉煤灰掺量的增加而降低,随着粉煤灰掺量的增加,电通量降低幅度有所减缓;砂率对混凝土坍落度和电通量的影响较小,随着砂率的提高,混凝土抗压强度有所降低;随着机制砂石粉掺量的增加,混凝土坍落度和扩展度均在增大,混凝土抗压强度有所提高,混凝土电通量有所降低,在石粉含量7%以上时,其对混凝土电通量影响不大。     

机制砂对砂浆性能的影响

研究了机制砂对砂浆流动度、强度、收缩率的影响。结果表明,掺入机制砂后,新拌砂浆的流动度降低,且随着机制砂掺量的增大而逐渐减小;在低机制砂掺量(0~70%)时,硬化砂浆各龄期的抗折强度、抗压强度基本保持不变,当其掺量大于70%时,砂浆的强度急剧降低;硬化砂浆的收缩率随机制砂掺量的增加而增大,而且随着龄期的延长逐渐增大,当机制砂掺量为70%时收缩率达到最大值。     

玻璃混凝土基本性能试验研究

首先选取了细骨料取代率、水泥取代率、粉煤灰掺量为主要试验参数,制作了25组150个玻璃混凝土立方体试块,通过基本工作性能和力学性能试验研究,对其坍落度、破坏形态、抗压强度和应力-应变关系曲线进行了测试分析.试验结果表明:随着玻璃砂掺量的增大,混凝土坍落度显著改善;玻璃混凝土立方体破坏形态与普通混凝土立方体破坏形态类似;对于7 d龄期玻璃混凝土,用玻璃砂取代细骨料后,混凝土体现出早强性,随着玻璃粉掺量的增大,混凝土强度大幅降低;对于28 d龄期玻璃混凝土,玻璃砂掺量对混凝土强度影响不显著,随着玻璃粉掺量的增大,混凝土强度降低幅度减小;掺入粉煤灰后,7、28 d立方体抗压强度均显著提高;玻璃粉掺量是影响应力-应变关系曲线的主要因素.     

砂率对粉煤灰引气混凝土性能影响

为了研究砂率对粉煤灰引气混凝土性能的影响,对掺量为30%、40%、50%粉煤灰引气混凝土进行了强度试验,获得了混凝土在不同粉煤灰掺量(30%~50%)下,混凝土坍落度和3、7、28 d粉煤灰引气混凝土强度的数据。试验数据表明:在一定的范围内,粉煤灰引气混凝土的坍落度和抗压强度,随着砂率的逐渐增大,由逐渐提高向缓慢的降低变化。提出了高掺量粉煤灰引气混凝土合理砂率取值与配合比设计的建议。     

相同和易性和强度条件下天然砂和机制砂混凝土配合比研究

研究了相同和易性和强度等级条件下，天然砂混凝土和机制砂混凝土配合比的差异。结果表明：在坍落度40～200 mm、强度等级C20～C45范围内时，通过同时提高2%～4%的砂率和0.037～0.082的浆骨比，可以使机制砂混凝土具有与天然砂混凝土相同的和易性；当水灰比相同时，砂率和浆骨比的调整并不影响机制砂混凝土的28 d抗压强度，水灰比定则对机制砂混凝土仍然适用；当坍落度相同时，随着强度等级的提高，机制砂混凝土较天然砂混凝土的浆骨比增量增加；在低坍落度（40 mm）条件下，对于不同强度等级的混凝土，掺加减水剂均可减少机制砂对混凝土砂率和浆骨比的影响。     

机制砂中石粉含量对中低强度等级混凝土性能的影响

研究了机制砂中石粉含量对中低强度等级混凝土的坍落度、抗压强度、电通量、收缩性能的影响,并结合石粉的微观试验对其结果进行分析。结果表明:当掺量为0%~12%时,石粉的掺入对中低强度等级混凝土的强度并未有明显不利影响,但坍落度却随石粉掺量的增加明显下降(尤其是掺量超过6%后),影响了混凝土的工作性能。由于石粉中含有有害的粘土杂质,这使石粉的掺加对混凝土电通量、收缩性能的影响具有一定不稳定性,增大了施工质量可控性的难度。因此,在实际工程中并不能盲目地放宽石粉含量的限制,应结合实际就地取材进行试验,合理控制机制砂中石粉含量。     

活化湿排灰在水泥混凝土中应用性能研究

本文对活化湿排灰与Ⅱ级粉煤灰按不同掺量替代水泥进行了胶砂强度试验,及混凝土工作性能试验。结果表明,在掺灰量为15％-25％范围内,相同掺量下掺活化灰水泥各龄期胶砂强度均高于掺Ⅱ级灰水泥;相对纯水泥混凝土,掺量为20％的两种粉煤灰混凝土初始坍落度均会增大,坍落度保持能力也有所提高,且掺活化湿排灰的混凝土工作性保持能力更优;在混凝土力学性能方面,掺活化湿排灰的混凝土各龄期强度均大于掺Ⅱ级灰的混凝土各龄期强度,其中3天和7天分别超出33.3％和27．1％。     

不同外掺料对机制砂混凝土强度及和易性影响分析

分别采用矿粉、膨润土、偏高岭土取代部分水泥掺入到混凝土中,研究不同外掺料对机制砂混凝土和易性及抗压强度的影响。结果表明,掺入矿粉后,机制砂混凝土的流动性和粘聚性均提高;随着矿粉掺量的增加,机制砂混凝土的抗压强度先提高后降低,在矿粉掺量为10%时抗压强度最高。掺入膨润土后,机制砂混凝土的流动性、粘聚性和抗压强度均降低,和易性变差。掺入偏高岭土后,机制砂混凝土的坍落度、扩展度迅速降低,拌合物变得较为粘稠,工作性变差,但抗压强度迅速提高,偏高岭土掺量为20%时,机制砂混凝土的28 d抗压强度较未掺偏高岭土的提高56.8%。     

铁尾矿砂碎砖混凝土和易性与抗压强度试验研究

分别用碎砖取代30%、40%、50%、100%的碎石,用铁尾矿砂取代25%、50%的河砂,配制强度等级为C40的再生混凝土,测定了混凝土的和易性和抗压强度。试验结果表明,随着碎砖掺量的增加,混凝土坍落度下降,坍落度经时损失值增大,抗压强度降低。而铁尾矿砂掺量对混凝土的坍落度和抗压强度影响均不明显。     

机制砂掺量对混凝土力学性能和体积稳定性的影响研究

通过混凝土工作性能、抗压强度、弹性模量、弯曲韧性、早期塑性开裂、干缩和徐变等试验,研究了机制砂掺量对混凝土力学性能和体积稳定性的影响。结果表明:混凝土的流变性随机制砂掺量的增加呈现减小的趋势;机制砂掺量为70%时,混凝土的力学性能和弯曲韧性最好;机制砂取代河砂有利于提高混凝土的早期抗裂性能,但是会增大干缩;机制砂掺量在40%以内对混凝土的徐变有抑制作用,掺量超过40%会增大混凝土的徐变。     

机制砂特性对高强混凝土流变性能的影响

伴随天然砂资源逐步短缺,应用机制砂替代天然砂并开展机制砂高强混凝土研究势在必行。同时,煤矿冻结井冲积层厚度不断增加,井壁混凝土强度逐渐提高至C80及更高。本文针对煤矿冻结井筒用高强高性能机制砂混凝土粘度大的问题,从机制砂母岩岩性、颗粒特性、石粉含量及MB值等特性对高强混凝土流变性能及工作原理进行研究,为解决冻结井混凝土井壁设计和施工应用难题提供参考。     

花岗岩机制砂对混凝土性能的影响研究

研究了花岗岩机制砂(MS)对混凝土的流变性能、力学性能以及体积稳定性的影响。结果表明,机制砂会显著影响混凝土的流变性能,增大拌合物的塑性粘度;在保证相同工作性能的条件下,机制砂用量越多则需要更多地减水剂;当坍落度固定在一定范围内时,机制砂不会对混凝土的抗压强度产生负面影响,适量机制砂反而会提高混凝土的抗压强度;随着机制砂用量的增加,混凝土的弹性模量基本保持不变,而干缩逐渐增大,当机制砂用量超过一定范围时,混凝土的徐变也会增大。     

蒸养机制砂混凝土的毛细吸水特性

采用ISAT(Initial Surface Absorption Test)方法研究了蒸养制度和石粉含量对机制砂混凝土毛细吸水性能的影响。结果表明:相比于标养条件,蒸养会增大机制砂混凝土的毛细吸水能力,但与同养护条件下的河砂混凝土相比,机制砂混凝土的毛细吸水系数更低;静养时间的缩短和恒温温度的升高都会增大机制砂混凝土的毛细吸水系数,合适的静养时间和养护温度分别为4 h和50℃;石粉含量对蒸养机制砂混凝土毛细吸水性影响较大,随着石粉含量的增加,蒸养机制砂混凝土的毛细吸水系数先变小后变大,合适的石粉含量为10%。     

硫酸钙晶须对机制砂混凝土中石粉#br# 的改性作用研究

混凝土细集料的主要来源天然砂被过度开采导致资源枯竭和环境破坏,采用机制砂替代天然砂是解决途径之一。石粉是机制砂生产中的副产品,适量的石粉可改善混凝土级配,但石粉含量过高会导致混凝土强度降低、强度离散性增大等问题,因此,《建设用砂》(GB/T 14684)中规定机制砂的石粉含量应不高于10%,但机制砂的石粉含量是实际工程中较难控制的问题。文章研究了硫酸钙晶须(CSW,5kg/m3)对机制砂混凝土中石粉的改性作用：设计了在不同石粉含量(10%、15%、20%)下掺入硫酸钙晶须的机制砂混凝土的力学性能试验,并采用聚丙烯纤维(PPF,1kg/m3)进行了对比,结果表明,未掺入纤维时,10%石粉含量的试件组力学性能高于15%和20%石粉含量的试件组;掺入CSW与PPF后,15%石粉含量的试件组力学性能最优,且CSW的改性作用较PPF明显。在试验基础上,基于可压缩堆积理论,考虑CSW的改性作用,建立了CSW改性高石粉机制砂混凝土强度模型,并进行了模型参数分析。     

机制砂混凝土工作性能及强度影响因素研究

研究了颗粒岩性及形貌对机制砂混凝土工作性能和抗压强度的影响规律。结果表明,不同颗粒岩性对机制砂混凝土工作性能影响与原岩的表观结构、石粉含量、MB值等因素相关,石灰岩和石英岩为原岩的机制砂混凝土工作性能明显优于花岗岩和片麻岩为原岩的机制砂混凝土。不同岩性种类对机制砂混凝土抗压强度影响因素主要包括原岩的表观结构、原岩的压碎指标,以石灰岩为原岩的机制砂混凝土抗压强度最优。采用冲击式破碎和反击式破碎的机制砂颗粒形貌最接近球形,机制砂比表面积相对较小,拌合物的工作性能良好。经辊式破碎的机制砂颗粒粗糙度较大,这提高了骨料与浆体间的机械咬合作用,提高了混凝土的抗压强度。     

沙漠砂+机制砂混凝土力学性能及碳排放研究

当前,机制砂是代替天然河砂最普遍的材料,但机制砂存在级配不均匀、石粉含量过高、生产过程消耗能源和污染环境等问题。该文结合我国西部地区沙漠砂资源丰富的情况,开展了沙漠砂+机制砂混凝土(Desert sand + Machine-made sand Concrete, DMC)的力学性能试验,分析了不同沙漠砂替代率对混凝土强度和弹性模量的影响规律：DMC的强度与弹性模量随龄期逐渐增长,养护14d和28d时DMC轴心抗压强度随着沙漠砂替代率的增加呈现出先增大后减小的趋势,当沙漠砂替代率为20%时达到峰值。试验发现,DMC抗压强度受沙漠砂替代率的影响要大于弹性模量的影响。基于混凝土可压缩堆积理论,考虑沙漠砂和机制砂混合后堆积密度的变化及机制砂与沙漠砂在外观几何形状上的差异,并将混凝土二元混合料堆积模型扩展到细骨料堆积物理参数的分析中,建立了DMC抗压强度预测模型,模型精度较高。通过案例分析,在保证车站结构材料具有较好的力学性能前提下,当采用20%DMC时,由于减少了细骨料中机制砂的使用,案例的材料碳排放较低。     

片麻岩骨料混凝土基本力学性能及其换算关系研究

为了研究片麻岩机制砂骨料混凝土的劈裂抗拉强度、轴心抗压强度和弹性模量与立方体抗压强度之间的关系,选取水胶比、机制砂砂率和机制砂石粉含量为配比参数,制备11组C50片麻岩骨料混凝土进行不同龄期的基本力学性能试验。根据试验结果,探讨了片麻岩骨料混凝土各力学性能受各配比参数变化的影响规律,采用数理统计回归的方法,对立方体抗压强度与其他力学性能指标之间的换算关系进行了分析。结果表明:片麻岩骨料混凝土力学性能中受配比参数变化影响最大的是劈裂抗拉强度,其次是立方体抗压强度和轴心抗压强度,最小的是弹性模量; 拟合的片麻岩骨料混凝土劈裂抗拉强度、轴心抗压强度、弹性模量与立方体抗压强度之间换算关系式,较GB 50010—2010中相应的关系式能更准确地反映片麻岩骨料混凝土立方体抗压强度与其他力学性能指标之间的关系; 片麻岩骨料混凝土试块回弹值与立方体抗压强度的相关性很小。     

C80机制砂泵送混凝土对外加剂的选择研究

针对C80机制砂泵送混凝土的特性,选择了两个系列共四种外加剂,通过净浆扩展度和Marsh筒对比其与水泥的适应性,并经过混凝土的试拌,认为聚羧酸系外加剂的高减水和高保坍性能较适合配制C80机制砂混凝土,并通过两种聚羧酸系的外加剂的复掺配制出工作性和强度都比较理想的泵送混凝土。     

碎石型页岩陶粒混凝土的力学性能和工作性能研究

本文主要研究了粉煤灰掺量、骨料粒径、骨料处理工艺和砂率对碎石型页岩陶粒混凝土的工作性能和力学性能的影响。实验结果表明:在一定范围内,粉煤灰的使用和骨料的预湿都能在不影响混凝土强度的同时,增加混凝土的工作性能;减小骨料粒径会增加混凝土的强度,但是会降低混凝土坍落度;砂率在不高于0.4时,随着砂率的增加,混凝土的工作性能和力学性能均变好。     

铁路隧道衬砌机制砂混凝土耐久性能试验研究

目前天然河砂资源紧缺,基于叙毕铁路川滇段某标段隧道工程大量采用机制砂施作隧道衬砌混凝土的现状,为揭示铁路隧道衬砌机制砂与河砂混凝土耐久性能方面的差异,考虑细骨料、混凝土强度等级、养护条件等因素的影响,进行电通量与碳化试验,研究不同因素对混凝土抗氯离子渗透性能和抗碳化性能的影响。试验结果表明:相同强度等级的机制砂混凝土耐久性能指标高于河砂混凝土约6%~10%,且混凝土耐久性能随强度等级的提高得到不同程度的提升;标准养护条件下混凝土耐久性能明显优于隧道内自然养护条件下混凝土,其抗氯离子渗透性能和抗碳化性能分别提升约43%、37%。根据试验结果,在隧道施工过程中需加强衬砌混凝土养护以增强其耐久性能。