石粉种类及含量对C60机制砂混凝土性能的影响

为研究不同机制砂粗颗粒(0.075~4.75 mm)与石粉(<75 μm)的质量比(砂粉比)对岩石粉混凝土性能的影响,使用岩石粉(石灰石粉和花岗岩石粉)以不同质量比取代机制砂制备高强混凝土,测试不同砂粉比条件下混凝土流动性能、抗压强度和耐久性能(干燥收缩率及电通量)的演变规律。结果表明,机制砂的砂粉比不低于9时,砂粉比降低有利于改善混凝土拌合物的和易性,增强混凝土抗压强度和耐久性能。进一步降低砂粉比对混凝土的干燥收缩性能影响较小,但对混凝土流动性、力学性能和抗氯离子渗透性不利。降低砂粉比有利于提高机制砂混凝土的密实性,但过低的砂粉比容易造成混凝土需水量升高,游离态石粉颗粒含量增大,对混凝土性能不利。     

地聚物骨料粒径对HS-ECC力学性能的影响

高强度工程水泥基复合材料(HS-ECC)中的精细硅砂骨料粒径通常小于0.30 mm,价格昂贵且不利于减少HS-ECC收缩，同时精细硅砂的开采和加工会对环境产生一定的负面影响。本文利用粒径在0.30～<4.75 mm的地聚物骨料(GPA)作为精细硅砂的替代骨料制备HS-ECC,GPA的粒径被划分为三组，分别为0.30～<1.18 mm、1.18～<2.36 mm、2.36～<4.75 mm,以研究各粒径区间对HS-ECC抗压强度、拉伸应变能力及微观结构的影响规律。结果表明：GPA粒径与石英砂骨料相同时，HS-ECC延性得到了显著提升，但对抗压强度及抗拉强度影响较小，平均裂缝宽度和平均裂缝间距均明显减小，GPA-水泥基质界面过渡区宽度大于石英砂-水泥基质界面过渡区宽度；GPA粒径不同时，HS-ECC的延性、抗压强度和抗拉强度均随GPA粒径的增大而减小，平均裂缝宽度和平均裂缝间距均随GPA粒径的增大而增大，GPA-水泥基质界面过渡区宽度随GPA粒径增大而减小。     

粗骨料级配对机制砂混凝土性能的影响

粗骨料级配对混凝土的工作性及力学性能有显著的影响,本实验通过调整粗骨料的级配,研究其对机制砂混凝土坍落度、扩展度和抗压强度的影响。结果表明:改变粗骨料级配,机制砂混凝土的性能发生显著变化,当5～10 mm含量为10%、10～16 mm粒径的粗骨料含量为45%、16～25 mm粒径的粗骨料含量为45%时,粗骨料空隙率最小为42.5%,配制的机制砂混凝土坍落度为200 mm、扩展度为410 mm、28 d抗压强度为45.6 MPa,抗压强度满足C40等级要求。     

聚丙烯纤维及橡胶颗粒对透水混凝土性能的影响

以聚丙烯纤维及橡胶颗粒掺量为影响因素,通过测定透水混凝土的28 d抗压强度、抗折强度、孔隙率及透水系数等性能指标,获取聚丙烯纤维及橡胶颗粒掺量与透水混凝土力学性能及透水性能的关系.试验结果表明:粗骨料粒径为4.75~9.5 mm时,掺入橡胶颗粒和聚丙烯纤维皆会使透水混凝土的28 d抗压强度、抗折强度提高,但会使透水系数减小,透水性能下降;与掺加橡胶颗粒相比,掺加聚丙烯纤维可以更加明显地改善透水混凝土力学性能;随着掺入聚丙烯纤维以及橡胶颗粒比例的增加,透水混凝土28 d抗压强度、抗折强度性能指标上升的幅度逐渐减小,透水性能则逐渐下降.     

不同粒径废阴极射线管玻璃砂对混凝土性能的影响试验

为了研究不同粒径废阴极射线管玻璃(Cathode Ray Tube,简称:CRT)玻璃纱对混凝土性能的影响,采用四种最大粒径CRT废玻璃砂取代25％的河砂,同时掺入20％粉煤灰作为矿物掺合料配制成防辐射混凝土,并开展了混凝土相关性能的研究.结果表明:CRT废玻璃砂增大了混凝土的坍落度、表观密度,使得碱骨料反应膨胀率增大,混凝土抗压强度减小,混凝土屏蔽性能增强.随着最大粒径的减小,混凝土的坍落度、表观密度减小,立方体抗压强度先增大后减小,当最大粒径为2.36 mm时,立方体抗压强度达到最大值,碱骨料反应膨胀率减小,混凝土的防辐射效果有所增强.     

机制砂再生混凝土基本力学性能与微观结构分析

为研究石粉含量与再生骨料取代率对机制砂再生混凝土力学性能与微观结构性能的影响,对128个机制砂再生混凝土标准立方体试块进行了劈裂抗拉和抗压强度试验,并通过SEM电镜试验,研究了机制砂再生混凝土的微观结构性能.试验结果表明,当石粉含量小于10％时混凝土的强度与微观结构性能随石粉含量增加而提高,并在石粉含量达到10％时强度达到最大,在此之后强度随石粉含量的增加而降低.再生骨料及其与砂浆的微观结构不利于机制砂再生混凝土强度的发展,混凝土强度随再生骨料取代率的增加而降低.     

磷石膏粒径对湿拌砂浆性能及微观结构的影响研究

选取四种不同粒径磷石膏,分别与机制砂、水泥及外加剂混合制备了湿拌砂浆,考察了磷石膏粒径对砂浆工作性及力学性能的影响,并通过XRD、TG-DSC、MIP以及SEM测试探究了磷石膏粒径对湿拌砂浆水化产物及微观结构的影响机理。结果表明,随着磷石膏粒径增大,湿拌砂浆工作性及力学性能呈先增大后减小的趋势,当掺入30%(质量分数)粒径为53~106 μm的磷石膏时,湿拌砂浆稠度损失19%,保水率为90%,28 d抗压强度为10.7 MPa,14 d拉伸黏结强度为0.25 MPa,可满足抗压强度大于10 MPa的技术指标要求。随着磷石膏粒径增大,磷石膏中的共晶磷含量减少,水泥水化过程受抑制程度减弱,砂浆中水化硅酸钙(C-S-H)生成量增多,且在远离CaSO₄·2H₂O颗粒的区域有大量C-S-H出现。然而,砂浆硬化体的孔体积却呈先减小后增大的趋势,当掺入30%(质量分数)粒径为53~106 μm的磷石膏时,砂浆的孔体积最小,仅为0.130 9 mL/g。磷石膏粒径范围适宜控制在53~106 μm,此时湿拌砂浆具有良好的工作性及力学性能。     

铁尾矿砂砂浆力学性能和收缩性能研究

测试了铁尾矿砂的颗粒级配、细度模数、石粉含量及密度等基本性能,用铁尾矿砂取代不同量的天然砂制备砂浆,研究其对砂浆工作性能、力学性能、吸水性能及收缩性能的影响.实验结果表明:铁尾矿砂砂浆减水剂饱和掺量点与天然砂砂浆相同,铁尾矿砂砂浆流动度经时损失速度大于天然砂砂浆;铁尾矿砂的掺入会降低砂浆的流动性,增加砂浆的表观密度,提高砂浆的抗折强度与抗压强度,随着铁尾矿砂取代量增大,砂浆不同龄期的干燥收缩率显著增大.     

石粉对机制砂混凝土性能的影响

机制砂中含有粒径小于0.075 mm的石粉是机制砂与天然砂显著的区别之一.为了研究石粉对机制砂混凝土性能的影响,对比测试了不同石粉含量对机制砂混凝土工作性及抗压强度的影响,通过电通量法、快冻法测试了不同石粉含量对混凝土氯离子渗透性、抗冻融性能的影响,并对比测试了天然砂和机制砂混凝土的收缩,结果表明机制砂中含有适量的石粉可以改善混凝土的工作性,提高混凝土强度,而且石粉的加入可以提高混凝土的密实度从而改善混凝土的氯离子渗透性和抗冻融性能.机制砂混凝土14 d龄期前的收缩比天然砂大,后期的收缩与天然砂相差不大.     

废玻璃粉作为辅助胶凝材料对砂浆性能影响及作用机理

作为辅助胶凝材料掺入混凝土是废弃玻璃回收利用的途径之一。研究废玻璃粉掺料对砂浆性能影响及作用机理,结果可为该类应用提供指导。本文研究0~0.075 mm、0.075~0.15 mm和0.15~0.3 mm这三组不同粒径废玻璃粉作为辅助胶凝材料对砂浆力学性能及碱硅酸反应(ASR)膨胀作用的影响。研究发现:掺入玻璃粉粒径为0~0.075 mm可将砂浆28 d抗压强度增加5%~15%,ASR膨胀率减小20.2%;掺入玻璃粉粒径为0.15~0.3 mm则使砂浆28 d抗压强度降低5%~8%,ASR膨胀率增加39.7%。采用热重分析、等离子电感耦合、扫描电镜及能谱分析试验对反应产物、孔溶液、微观结构及其元素分布进行检测。分析认为粒径粗的玻璃粉碱骨料活性强,易发生ASR,导致膨胀率增加;粒径细的火山灰活性强,发生火山灰反应生成了膨胀率低的低钙硅比水化硅酸钙凝胶,该产物不仅会吸收Na⁺、K⁺,从而减少用于发生ASR的反应物含量,而且更密实,有利于降低孔隙率,减少水的渗透,提高抗压强度并抵抗膨胀压。     

风积砂掺量对砂浆混凝土性能影响及机理研究

用一定掺量(10%、20%、30%、40%、50%、60%质量分数)的榆林地表风积砂替代普通河砂配置风积砂砂浆及混凝土,以期研究风积砂掺量对砂浆、混凝土和易性及抗压强度的影响.从砂子的粒径、粒形、级配情况及SiO2、Al2O3的活化反应等角度讨论了风积砂掺量对砂浆、混凝土和易性及抗压强度的影响机理.实验结果表明,砂浆及混凝土的和易性与抗压强度随风积砂掺量的增加均经历了"先增后减"的变化过程,掺量为30%时砂浆的和易性显著改善,抗压强度提高最大;掺量为40%时,混凝土和易性最佳,抗压强度最高.所得结论对榆林及周边地区工程实际有一定参考价值.     

原状煤矸石骨料强化工艺研究

以陕西铜川原状煤矸石为研究对象,对其进行分拣、破碎、分级等工艺处理,重点进行煤矸石的化学强化和表面包覆相关实验。选用粒径为2.36~4.75 mm的煤矸石,采用不同的强化剂和包覆粉来提高其强度和耐水性。研究发现,当用硅酸盐类强化剂B（质量分数为6%）掺入0.7%土壤固化剂进行复配后的溶液作强化剂,对煤矸石强化效果最明显;在液体强化后的煤矸石表面用水泥和某尾矿粉质量比为1:1.2进行包覆处理,包覆量为煤矸石质量的25%,所制得的产品干压碎值约降低50%,耐水性约提高85%,所制得的煤矸石骨料产品性能良好。将所制得的煤矸石骨料产品替代部分石灰岩用作水泥砂浆集料,相比原状煤矸石砂浆,强化后的煤矸石水泥砂浆抗折、抗压强度都有提高。     

粉煤灰加气混凝土砌体力学性能与节能效应分析

利用室内试验方法制备了粉煤灰加气混凝土砌块和砌体,分别测试了混凝土砌块的抗拉抗压强度和砌体的抗拉和抗剪强度,分析了砌体抗压和抗剪强度随砂浆厚度的变化规律。在此基础上,建立了粉煤灰加气混凝土砌体节能效应的FLAC 3D数值计算模型。研究表明:(1)粉煤灰加气混凝土砌块的抗拉压强度平均值分别为4.53 MPa和0.75MPa;(2)粉煤灰加气混凝土砌体的整体抗压和抗剪强度随砂浆厚度的增大而分别减小和增大;(3)粉煤灰加气混凝土砌体的平均传热系数小于普通灰砂砖砌体,且随砂浆厚度的增大而减小。     

预湿水泥浆颗粒内养护材料对混凝土早期自收缩及抗压强度的影响

制备不同粒径和水灰比的水泥浆颗粒作为低水灰比混凝土内养护材料.以最佳内养护水灰比原则,设计了使用三种水灰比分别为0.6、0.7和0.8的同粒径水泥浆颗粒等体积取代砂子的混凝土.研究了不同水灰比水泥浆颗粒对混凝土早期自收缩、抗压强度和内部微结构的影响.结果表明:颗粒吸水率与其水灰比正相关、与其粒径负相关;预湿水泥浆颗粒可显著降低混凝土早期的自收缩,颗粒水灰比越大,自收缩降低效果越明显;但是掺入水泥浆颗粒也会降低混凝土的抗压强度,颗粒水灰比越高抗压强度降低越多,应用中应优化选择预湿颗粒的水灰比;水泥浆颗粒作为高性能混凝土内养护材料,可改善微观界面的孔隙结构,提高界面的密实性,减少混凝土早期的收缩和开裂.     

海泡石纤维增强高石粉含量机制砂砂浆性能的研究

以高石粉含量机制砂砂浆为研究对象,分析了海泡石纤维体积掺量和长度的变化对砂浆力学性能和干燥收缩的影响规律,并使用压汞仪和扫描电子显微镜研究了砂浆内部孔结构和微观形貌的变化特征。结果表明:适宜体积掺量的短海泡石纤维可显著改善砂浆的抗压强度、抗折强度和抗干燥收缩能力。与空白组相比,长度为1 mm的纤维体积掺量为1.5%时,试件28 d抗压强度和抗折强度分别提高98.9%和36.2%;长度为1 mm的纤维体积掺量为2.0%时,28 d自然干燥收缩值降低72.1%。海泡石纤维试件内部形成了大量针棒状钙矾石和片状氢氧化钙晶体,有效提高了砂浆硬化体系的密实性,砂浆总孔隙率与纤维掺量成反比。     

尾矿砂改性混凝土的强度与声发射损伤特征研究

为了研究尾矿砂改性混凝土的受压损伤特征,对4组不同磷矿尾矿砂取代率的混凝土进行了单轴压缩-声发射监测试验。根据混凝土受压损伤时所释放的声发射(AE)信号,定量探讨了材料的损伤程度,并以AE指标为基础分析了混凝土损伤演化特征。结果表明:混凝土的应力-应变曲线可分为弹性变形、塑性变形、断裂破坏和残余变形4个阶段;随着尾矿砂含量增加,混凝土的抗压强度先增加后保持稳定,尾矿砂取代率为30%(质量分数)的改性混凝土峰值抗压强度最大;由AE信号提出了损伤因子,损伤因子-应变曲线表明普通混凝土的结构损伤主要在塑性变形阶段,而尾矿砂改性混凝土的结构损伤集中在塑性变形和断裂破坏阶段;一定比例的磷矿尾矿砂有助于提高水泥砂浆的密实度,从而增强抗压强度和变形性能。这为尾矿砂改性混凝土的研究提供了重要参考。