粗骨料颗粒粒级对混凝土质量的影响

随着科学技术的发展,混凝土工程基本实现了机械化或半机械化施工,这对混凝土用原材料质量标准也提出了较高要求。各种原材料对混凝土质量影响是不同的,但粗骨料颗粒粒级对混凝土质量的影响在工程施工中没有得到足够重视。针对这种问题,通过对粗骨料不同粒级掺配成的连续粒级进行试验分析,总结出了粗骨料的最大料级组配方法,可作为混凝土施工质量控制的参考资料。     

再生骨料混凝土配合比设计及改性研究

采用正交试验设计方法对再生骨料混凝土（RAC）的配合比进行了试验设计,探讨了水胶比、再生骨料掺量以及超细粉煤灰（UFA）掺量等因素对再生骨料混凝土强度的影响规律;采用多元回归分析方法,建立了再生骨料混凝土强度与胶水比、再生骨料掺量及UFA掺量的经验公式。在此基础上,研究了粉煤灰单掺、粉煤灰与矿渣双掺时再生骨料混凝土强度和弹性模量的影响,对再生骨料混凝土抗压强度与抗折强度、劈拉强度的相关关系进行了回归分析。     

水泥稳定再生骨料基层混合料配合比设计

通过选取采用普通硅酸盐水泥剂量为4％、5％时,再生骨料掺量为30—100％时,配制水泥稳定再生骨料混合料,对混合料进行击实试验、强度试验及收缩性能试验,对影响水泥稳定再生骨料基层混合料性质的有关因素和各项性能变化规律进行分析和总结,提出既能满足基层路用性能,又能降低造价,使再生骨料用量最大化的混合料配合比设计方法。公路底基层或基层混合料的强度要求低,对天然骨料的需求量大,将再生骨料部分或全部代替天然骨料作为水泥稳定再生骨料混合料应用于公路底基层或基层是废弃混凝土应用的主要领域。本文将路面改造获得的大量废弃混凝土作为高等级公路的基层材料,在优化集料级配的基础上,通过选取采用不同水泥剂量和再生骨料掺量配制的水泥稳定再生骨料混合料,对影响水泥稳定再生骨料基层混合料性质的各项性能变化规律进行分析和总结,优化混合料配合比,为水泥稳定再生骨料基层混合料的优化配制技术提供了理论指导,也为废弃混凝土再生骨料技术向实用化、推广应用方向发展提供技术支持和保障。     

浅议青藏线南山口—唐古拉段骨料碱活性试验

对青藏线南山口－唐古拉段混凝土用粗细骨料采用岩相法和小砂浆棒法进行碱活性试验，发现很多均为碱活性骨料。在对本次试验采用的方法进行讨论的基础上，结合碱骨料反应对混凝土工程造成的损坏，提出了在今后的勘察设计中如何注意碱活性问题。     

混凝土早龄期力学性能的影响因素

混凝土在龄期12 h~2 d表现出明显的塑性,为了避免受力后引起较大的侧向位移,采用一种无损检测方法——冲击共振法,可以快速准确地测出混凝土早龄期动态弹性模量,并通过它与静力受压弹性模量的线性关系推算出静力受压弹性模量。试验研究骨料体积含量、粗骨料级配、粗骨料种类、水灰比和养护温度对混凝土轴心抗压强度和弹性模量的影响,进一步分析在相同龄期时,哪些因素是重要因素。研究得出水灰比是轴心抗压强度的重要影响因素,骨料体积含量是弹性模量的重要影响因素。同时,采用多元回归分析建立上述影响因素与强度和弹性模量相关关系的数学表达式。     

再生粗骨料品质和取代率对再生混凝土收缩性能的影响

采用再生粗骨料取代天然粗骨料(取代率z=0,50%,100%),研究再生粗骨料品质和取代率对再生混凝土收缩性能的影响。结果显示:简单破碎再生粗骨料混凝土的收缩率随着z的增大而增大,与普通混凝土相比,60 d收缩率增大14.8%~55.8%,即收缩性能劣于普通混凝土;一次颗粒整形再生粗骨料混凝土的收缩率随着z的增大变化很小,其收缩性能与普通混凝土接近;二次颗粒整形再生粗骨料混凝土的收缩率随着z的增大而减小,与普通混凝土相比,60 d收缩率减小了2.8%~14.6%,即收缩性能优于普通混凝土。     

提高混凝土骨料碱活性反应试验结果准确性的探讨

结合多年的试验工作实践，对碱骨料反应类型、试验方法及影响试验结果准确性的因素进行评价和探讨，提出碱骨料反应试验的关键点，以及设计应考虑的工程措施。     

含浆量对再生混凝性能及强度影响的研究

再生骨料表面包裹着一层硬化水泥砂浆、导致再生混凝土的强度变化较复杂。探讨如何利用骨料的吸水率、取代率来推算含浆量以及不同含浆量的再生骨料对混凝土7d、28d强度、再生混凝土的强度与灰水比的线形关系和工作性能的影响。     

遵小铁路运输宽城砂石骨料市场竞争力探讨

按照国家及地方推进运输结构调整要求,砂石骨料作为建材市场的大宗货物,基于遵小铁路续扩建工程,宽城的砂石骨料积极推进其供给侧改革及运输"公转铁",加快实现公路运输方式向铁路运输方式的转变。在阐述砂石骨料市场、遵小铁路运输市场、遵小铁路运输径路的基础上,通过构建砂石骨料市场竞争力模型,对京津冀区域砂石骨料市场竞争力进行分析。结果表明,宽城砂石骨料经遵小铁路外运至京津冀区域具备市场竞争力。最后从提高砂石骨料生产品质、加强砂石骨料运输组织、铁路实施差异化运价等方面对提高遵小铁路运输宽城砂石骨料市场竞争力进行探讨,为资源型城市发展砂石骨料绿色生产及运输提供借鉴。     

水泥稳定再生骨料基层混合料抗冲刷性能研究

分析了现有的抗冲刷试验装置和道路基层材料产生冲刷的动力源,研发出新的抗冲刷试验装置;采用正交试验设计方法研究了各因素对冲刷量的影响规律,并确定了与装置配套的工作参数;在此基础上,研究了不同再生骨料掺量、不同水泥剂量、不同冲刷次数下水泥稳定再生骨料基层混合料的抗冲刷性能。试验结果表明:配合比为再生骨料与砂质量分数之比75%∶25%的抗冲刷性能最好,而再生骨料、细石、砂质量分数比80%∶10%∶10%的抗冲刷性能最差;增加适当的水泥剂量能改善水泥稳定再生骨料抗冲刷性能。     

浇筑式沥青混凝土的原材料与配合比选择

原材料与配合比选择是影响浇筑式沥青混凝土物理力学性质的重要因素。通过对原材料进行分析比较,研究表明:对于选择胶凝材料沥青,要考虑沥青的物理特性及施工环境的影响;对于填料的选择,要综合考虑材料的亲水性系数及表面活性大小;对于粗细骨料的选择,要考虑到骨料的性质对技术性能的影响,通常要对粗骨料黏结力等级及细骨料的水稳定性进行评定,并且要求骨料级配良好。对浇筑式沥青混凝土配合比的选择,应优先采用最大密实度原则,其次可采用按粒径系数选定密实混合物的方法,并且浇筑材料要具有一定的流动性。     

岩石相似材料骨料密实级配的定量评判研究

为得到岩石相似材料骨料密实级配的定量评价指标,基于二维颗粒填充理论、颗粒级配曲线及混凝土密实级配研究成果,提出判断相似材料骨料密实级配情况的量化指标,并通过配制4种不同骨料级配的灰岩相似材料,开展不同砂胶比条件下的物理力学试验佐证该量化指标。研究结果表明:建立以细骨比大于界限细骨比、不均匀系数Cu>5与曲率系数Cc=1～3判断骨料达到密实级配的方法是切实可行的;针对灰岩相似材料,骨料级配对相似材料力学性质和变形性质的影响规律不会因胶凝材料的含量变化而改变。     

青藏铁路西格二线混凝土冻融试验研究

研究目的：由于工期的要求，青藏铁路新增西宁至格尔木段必须进行冬期施工。为了保证西格线的施工质量，需要对冬期混凝土施工进行可行性研究。研究方法：本文从分析混凝土冻融机理开始，先进行基础试验，然后通过调整引气剂掺量、调整水胶比大小、砂率大小、粉煤灰掺量大小、粗集料的级配、细集料细度模数大小、混凝土搅拌温度、静停时间、以及其它影响因素来研究含气量对混凝土耐久性的影响而进行了大量的试验。研究结论：混凝土含气量随引气剂掺量的增加而增大，随水灰比的减小而减少，随砂率的提高，含气量逐渐增多，随粉煤灰掺量的增加，混凝土含气量急剧变小，随石子粒径变大，含气量变小，单粒级骨料混凝土含气量比连续级配骨料混凝土含气量低，用中砂的混凝土含气量高而且比较稳定，随温度升高而降低，振捣时间越长，含气量损失越大，搅拌时间太短会导致引气数量不够，时间太长会导致气泡的损失。然而随着含气量的增加混凝土强度呈递减趋势。因此，选择适宜的混凝土含气量是保证混凝土耐久性的关键。     

矿物掺合料对ASR抑制效能的试验研究

大量研究表明,矿物掺合材是预防ASR最实用、最经济和有效的途径。现行铁路客运专线标准中纳入了《矿物掺合料及外加剂抑制碱-骨料反应有效性试验方法》,从而使得部分砂浆棒膨胀率在0.2%~0.3%的碱-硅酸反应活性骨料的应用成为可行。本试验中采用该方法对比研究了粉煤灰掺量和掺合料种类对活性骨料ASR膨胀的抑制效果。试验结果表明,矿物掺合料对ASR膨胀的抑制效果显著,可以用此方法优选矿物掺合料的品种和掺量。     

再生砖骨料砌块砌体的基本力学 性能试验研究

通过对再生砖骨料砌块砌体的基本力学性能试验,分析再生砖骨料砌块砌体的破坏过程和特征、极限荷载及变形能力。研究结果表明,再生砖骨料砌块砌体的抗压和抗剪等基本力学性能与普通混凝土小型空心砌块砌体的基本相似。强度平均值与《砌体结构设计规范》(GB50003—2011)的公式计算值相比较,再生砖骨料砌块砌体的抗压和抗剪强度分别降低6%～12%和22%～46%。再生砖骨料砌块砌体采用再生砖骨料砂浆砌筑对砌体抗压强度和弹性模量影响不大,对砌体抗剪强度有显著提高。提出再生砖骨料砌块砌体抗压强度平均值建议公式,试验结果与建议的理论公式的计算值较为接近,对再生砖骨料砂浆和再生砖骨料砌块砌体的推广应用有一定的意义。     

LC60级高强自密实轻骨料混凝土配制技术

分别选用堆积密度为500,600,700,800 kg/m~3的页岩陶粒作为轻骨料,通过调整水胶比控制浆体强度,预湿骨料确保混凝土工作性能,添加高分子增稠剂增加轻骨料的稳定性,配制出湿表观密度为1 900 kg/m~3的自密实轻骨料混凝土,并测试了其中陶粒与浆体界面过渡区的显微硬度。结果表明:自密实轻骨料混凝土抗压强度随页岩陶粒堆积密度增加而增加,随水胶比增大而降低,且受页岩陶粒预湿时间影响;配制LC60级高强自密实轻骨料混凝土宜选用800 kg/m~3的页岩陶粒,水胶比不宜高于0.29,预湿时间宜在1 h左右;高分子增稠剂可在不改变轻骨料混凝土流动性能的情况下提高浆体的屈服应力,抑制轻骨料的上浮,提升轻骨料的分布均匀性;与相同强度等级的普通混凝土相比,LC60级高强自密实轻骨料混凝土中陶粒与浆体界面过渡区显微硬度更高,耐久性能更好。     

轻骨料混凝土桥梁地震易损性分析

为提高强震区桥梁的抗震性能,采用轻骨料混凝土替代普通混凝土以降低结构自重、提高墩柱变形能力,从而降低地震响应。以一座强震区典型中小跨径连续梁桥为研究对象,基于OpenSees建立轻骨料混凝土桥梁有限元分析模型,进行非线性时程分析,生成地震易损性曲线来评估桥梁的抗震性能。研究结果表明:与普通混凝土桥梁相比,仅上部结构或下部结构采用轻骨料混凝土对降低桥梁整体的损伤概率并不明显,而全桥均采用轻骨料混凝土的桥梁能够显著降低桥墩、桩基和支座的损伤概率以及桥梁整体的损伤概率。建议在强震区进行桥梁建设时,全桥均采用轻骨料混凝土来替代普通混凝土以提高桥梁抗震性能。     

求解含有弱界面的沥青混合料的弹性模量

采用弹簧型界面,根据广义自洽理论和代表体元理论建立细观力学模型,以弹性理论为基础推导出沥青混合料的弹性模量解析式。算例和模量影响因素分析表明:沥青混合料弹性模量的预测值在学者研究得到的参考值附近波动;沥青混合料弹性模量受骨料特性、骨料含量和沥青胶浆特性的影响,随着骨料模量的增加而增加,骨料体分比在0.3~0.4范围内弹性模量达到最大值。沥青胶浆弹性模量较小时,沥青混合料的弹性模量随骨料体分比呈线性增长,沥青胶浆弹性模量较大时,较少的骨料就能使沥青混合料模量达到最大值,骨料过多反而会降低沥青混合料的力学性能。     

青藏铁路建设中混凝土的碱-骨料反应问题

岩相法和快速砂浆棒法试验结果表明,青藏铁路用混凝土中的大多数骨料含有典型的碱活性矿物。为预防混凝土日后发生碱-骨料反应,确保桥涵结构的长期耐久性能,在青藏铁路混凝土施工过程中,采取了限制混凝土原材料碱含量,严格控制混凝土的总碱量,掺用优质粉煤灰及DZ型专用复合外加剂等技术措施。为了考察矿物掺合料及外加剂对碱-硅酸反应的抑制效果,根据我国实验室实际情况,参照ASTM C1260提出了一套实验方法。研究表明,复合掺入优质粉煤灰和DZ型专用复合外加剂后,采用该试验方法检验的结果表示抑制碱一硅酸反应有效。进一步研究发现,上述砂浆试件的微观结构与宏观膨胀试验结果吻合。可见,采用上述技术措施抑制青藏铁路混凝土碱-骨料反应是有效的。     

混凝土劈裂抗拉强度尺寸效应的细观数值研究

为从细观结构上研究混凝土的劈裂抗拉强度及其尺寸效应,采用随机骨料模型模拟混凝土的细观结构,在细观层次上将混凝土看成是由硬化水泥砂浆体、粗骨料颗粒及二者问的黏结带构成的三相非均质复合材料;利用有限元方法数值模拟混凝土试件的细观损伤断裂和劈裂抗拉,并对其劈裂抗拉强度尺寸效应进行了研究.结果表明:骨料与砂浆的界面是混凝土劈拉破坏的薄弱环节,混凝土试件的劈裂抗拉强度存在明显的尺寸效应,所采用的数值模拟计算方法基本可行.