利用垃圾废料制备透水混凝土试验研究

首先利用碱激发剂激发大掺量粉煤灰的活性,确定激发大掺量粉煤灰(40%)活性的Na2SiO3和Ca(OH)2的掺量;然后将废弃混凝土破碎,作为粗骨料取代部分天然碎石,以大掺量粉煤灰作为胶凝材料配制透水混凝土。结果表明:激发大掺量粉煤灰(40%)活性的单掺Na2SiO3最佳掺量为4%、单掺Ca(OH)2最佳掺量为2.5%;复掺最佳掺量为4%Na2SiO3+2.5%Ca(OH)2。再生粗骨料取代碎石的最佳取代率为20%。制备的透水混凝土坍落度为24 mm,28 d抗压强度为31.34 MPa,透水系数为2.29 mm/s,连续孔隙率达到14.4%。     

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.     

火成岩石粉对混凝土抗压强度的影响研究

针对机制砂生产过程中产生的石粉问题,从矿物掺合料对比、石粉掺量、石粉细度、水胶比和复合掺合料的角度,研究了火成岩石粉对混凝土抗压强度的影响。结果表明:掺加火成岩石粉混凝土与掺加粉煤灰和矿粉的混凝土相比,各龄期强度最低,3d～7d龄期强度发展和粉煤灰混凝土相当,后期强度发展较为缓慢,与粉煤灰和矿粉混凝土相差较多;火成岩石粉掺量在20%以内时,对混凝土28d前的抗压强度影响较小,建议工程中单掺火成岩石粉的掺量控制在胶凝材料的20%以内;火成岩石粉细度越细,混凝土各龄期抗压强度越高,但是抗压强度提高幅度并不明显;火成岩石粉混凝土随着水胶比的降低抗压强度增大,可以配制一般工程所需的不同强度等级混凝土;火成岩石粉与矿粉复合比和与粉煤灰复合对混凝土抗压强度贡献高,火成岩石粉与矿粉、粉煤灰6∶2∶2三元复合对混凝土抗压强度的提高效果最佳。     

自密实再生混凝土配合比设计与试验研究

设计C30自密实再生混凝土的配合比并对其力学性能进行试验研究。通过试验数据,分析龄期、减水剂掺量和再生骨料取代率对自密实再生混凝土坍落度、抗压强度的影响,结果表明,自密实再生混凝土28 d后达到C30试配强度,56 d后超过配制强度的43%。减水剂最佳掺量和再生骨料的最佳取代率分别为3%和40%。     

实现高强度海水珊瑚骨料混凝土的配合比设计

为实现高强度海水珊瑚骨料混凝土(SCAC),综合考察总胶凝材料用量、珊瑚石最大粒径、固盐剂掺量、单方用水量、砂率等关键配合比参数的影响,通过3,7,28 d龄期下的立方体抗压强度测试,探究不同配合比SCAC的抗压强度发展规律。结果表明:在保证70%就地取材率的前提下,胶凝材料用量和单方用水量对SCAC强度的影响规律与普通混凝土类似,结合增加胶凝材料用量和降低单方用水量的方法可将28 d抗压强度提升至58 MPa。掺量适当的固盐剂能够有效放缓SCAC的早期强度发展,并为长龄期的强度增长提供保障。降低骨料最大粒径可提升SCAC的抗压强度,但其影响程度随龄期延长而逐渐减小。调增砂率带来的强度增长在低水胶比的配比中效果显著,但砂率需控制在合理范围内。     

LC40轻质高强混凝土技术的研究

探索三种不同材质的陶粒作为粗骨料普通砂作为细骨料配制LC40混凝土,结果表明表观密度为1735kg/m3粘土陶粒混凝土28d强度仅达到10.5MPa;表观密度为2004kg/m3粉煤灰陶粒混凝土28d强度45.4MPa;表观密度为1756kg/m3的圆型和表观密度为1806kg/m3碎石型页岩陶粒混凝土28d强度分别是44.8MPa和49.8MPa.出于轻质高强混凝土的要求,粘土陶粒与粉煤灰陶粒混凝土很难符合轻质高强的要求.通过优化配比,陶砂0、30%、50%和100%取代普通砂为粗骨料和1∶1的碎石型、圆型页岩陶粒为粗骨料配制混凝土.结果表明:陶砂50%取代普通砂能较好实现轻质高强的要求,坍落度在120mm,且和易性良好,能较好地克服轻骨料上浮的现象,同时表观密度1526kg/m3且28d强度为44.4MPa,56d强度为45.2MPa     

石粉掺量对高延性混凝土工作性能及力学性能的影响

为提高机制砂生产过程中产生的废弃石粉的资源化利用率,并降低高延性混凝土的材料成本,采用石灰岩石粉部分取代胶凝材料制备机制砂高延性混凝土,研究石粉掺量对机制砂高延性混凝土流动性、抗压强度、抗折强度和直接拉伸性能的影响。结果表明,随石粉掺量的增加,机制砂高延性混凝土的流动性略有下降,抗压、抗折强度降低。石粉掺量为30%和40%时,机制砂高延性混凝土的极限拉伸应变显著提高,具有更优的变形能力,并具备一定的经济效益。     

轻细骨料内养护混凝土抗压强度与模拟

研究了2种饱水轻细骨料(粉煤灰陶砂和页岩陶砂)各自等体积取代不同普通砂时对水灰比0.3和0.4混凝土28 d抗压强度影响。试验表明:取代砂体积为0~60%时,随着轻细骨料掺量增加,水灰比0.3两种轻细骨料混凝土28 d抗压强度都高于普通混凝土,且都在40%时达到最高;取代砂体积0~40%时,水灰比0.4两种轻细骨料混凝土28 d抗压强度随轻骨料掺量增加而减小。当水灰比和取代砂体积相同时,掺粉煤灰陶砂混凝土28 d抗压强度都要高于掺页岩陶砂混凝土。对含有轻细骨料混凝土的抗压强度进行理论模拟,为此提出了混凝土中轻骨料体积-孔隙率转换系数γ(0-1),结合强度孔隙率模型、Powers模型和内养护浆体模型计算了轻细骨料内养护混凝土28 d抗压强度,模拟结果与试验值较为吻合。     

矿物掺和料对机制砂高强高性能混凝土影响的研究

本文研究了矿物掺和料对机制砂高强高性能混凝土坍落度、扩展度、倒流时间和抗压强度等性能的影响。结果表明:当复掺矿粉和粉煤灰,矿粉占胶凝材料的9.7%,粉煤灰占胶凝材料的9.1%时,机制砂混凝土工作性能最佳,坍落度和扩展度分别为225mm和575mm,倒流时间降低到8s,,且强度满足要求,可以解决低石粉含量高强机制砂混凝土工作性和泵送性不能满足高性能混凝土的问题。     

再生细骨料种类和取代量对混凝土强度的影响

研究了简单破碎再生细骨料和颗粒整形再生细骨料混凝土的强度,重点讨论了再生细骨料种类、取代量、粉煤灰和胶凝材料用量等因素对再生混凝土强度的影响.结果表明:简单破碎再生细骨料混凝土的强度低于普通混凝土,且随着再生细骨料取代量的增加而降低;颗粒整形再生细骨料混凝土的强度高于普通混凝土,且随着再生细骨料取代量的增加而提高;再生细骨料混凝土的强度随着粉煤灰掺加而降低,胶凝材料用量越大,早期强度的降低幅度越大,粉煤灰对混凝土强度的降低幅度随着龄期的增加而有所减小;简单破碎再生细骨料可以配制C25至C50混凝土,颗粒整形再生细骨料可以配制C35至C60混凝土.     

C60混凝土性能改进措施研究

通过更换原材料、调整配合比等措施来改善C60混凝土性能。结果表明:C60混凝土的细骨料采用特细砂和机制砂的复配砂、粗骨料采用卵碎石,同时提高砂率至35%、降低外加剂掺量至2.5%,所配制的混凝土和易性良好,坍落度为235 mm,扩展度为570/580 mm,28 d强度可达到69.0 MPa,且单方混凝土材料成本较配合比调整之前降低了41.8元。另外,提出了C60混凝土生产及施工过程控制措施,以保证C60混凝土质量要求。     

隧道石粉取代胶凝材料对机制砂混凝土性能的影响

以石粉部分取代混凝土中的胶凝材料,研究石粉取代量为0, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%时的机制砂混凝土性能,测试混凝土抗压强度、抗硫酸盐侵蚀、碳化深度、抗氯离子扩散系数等性能指标。结果显示,当水胶比、石粉细度固定时,混凝土性能随石粉取代量增加而降低;当石粉取代胶材量为15%、石粉细度为30%、水胶比为0.5时,28d抗压强度大于34.5MPa。     

高石粉机制砂C60自密实混凝土的制备与应用

针对高石粉机制砂制备C60自密实混凝土存在的问题,通过对混凝土胶凝浆体组成进行优化,利用硅灰高比表面积特性,分散机制砂中部分石粉,确定了硅灰的最佳掺量为4.5%。研究了砂率对混凝土工作性能的影响,确定砂率为42%。分析了机制砂的石粉含量对混凝土工作和力学性能的影响,石粉含量7%时,混凝土抗压强度达到最高,石粉含量控制在8.1%以下,不会对强度产生较大影响。制备出的混凝土,初始坍落度250 mm,扩展度695 mm,J环扩展度680 mm,3 h坍落/扩展度损失较小,倒坍时间3.4 s,T500为3.0 s,研究成果成功应用于武汉某超高层混凝土工程项目。     

石粉硅灰复掺对水泥胶砂流动性及强度的影响

本文研究了石粉、硅灰、石粉硅灰复掺对水泥胶砂流动性及强度的影响。结果表明:石粉活性较低,掺量控制在5%以下对胶砂强度影响不大;硅灰降低胶砂流动性,但能显著提高其后期强度,硅灰的最佳掺量为10%;石粉与硅灰复掺对胶砂流动性与强度存在互补作用,石粉能够提高胶砂流动性,硅灰能改善胶砂后期强度不足的问题,石粉最佳掺量为15%,硅灰最佳掺量为8%。     

超细石粉对再生混凝土性能的影响

研究了石粉细度对其活性的影响及石粉掺量对再生混凝土坍落度、力学性能和抗冻性的影响。结果表明，增加石粉细度可以少量提高其活性。混凝土的坍落度随着石粉掺量的增加先增大后减小，石粉掺量5%时坍落度最大。当石粉掺量小于10%时，混凝土的3 d和28 d抗压强度随石粉掺量波动较小。当石粉掺量大于10%时，两个龄期的抗压强度出现明显下降。石粉掺量为5%时，冻融循环100次后混凝土的质量损失率与基准样差距不大。当石粉掺量大于5%时，混凝土冻融循环后的质量损失率增加较多。     

特细砂在泵送混凝土中的应用

通过胶砂试验,测试细度模数0.6的特细砂以不同掺量取代天然中砂时对胶砂流动度、强度和密度的影响。发现特细砂掺量在20%左右时,其45~160μm的微细颗粒有效弥补了骨料和胶凝材料颗粒级配的断档,使其具有的微集料效应,对胶砂的性能起着积极的作用。以上述试验得出的特细砂最佳掺量作为参考,应用在泵送混凝土配合比设计中,验证了在C30混凝土中特细砂替代天然中砂的最佳掺量为20%左右;强度等级低于或高于C30时,随着混凝土中胶凝材料的减少和增加,适当增加和减少特细砂的掺量。     

石灰石粉对混凝土工作性能和强度的影响

研究了不同掺量的石灰石粉超量取代水泥和细骨料后的混凝土性能,结果表明：石灰石粉混凝土的工作性能要优于普通混凝土,且混凝土的坍落度随石灰石粉掺量增加而增大。掺加石灰石粉对混凝土的抗压强度尤其是早期强度会产生不利影响,混凝土的抗压强度随着石灰石粉掺量的增加而减小。当掺量小于20％时,石灰石粉混凝土28d的抗压强度与普通混凝土的差别不大,且能满足设计要求。     

粉煤灰对高性能混凝土强度和电通量的影响

通过混凝土中不同掺量粉煤灰取代胶凝材料的试验,7 d,28 d和56 d的强度表明了粉煤灰活性效应的时间段,以及56 d强度最大值时的粉煤灰最佳掺量;56 d电通量最小值时粉煤灰的最佳掺量,为高性能混凝土配合比的选配提供了试验依据。     

II级粉煤灰配制高强混凝土的正交试验研究

通过双掺II级粉煤灰与S95级矿粉来配置高强混凝土,并采用设计正交试验的方法将粉煤灰掺量、矿粉掺量和高效减水剂掺量定为影响高强混凝土抗压强度和坍落度的主要因素进行试验分析,确定配置高强混凝土各组分间合理的掺量,并分析了高强混凝土3、7、28d强度。结果表明在无早期强度要求时,II级粉煤灰最佳掺量为胶凝材料的15%~20%左右,S95级矿粉最佳掺量为胶凝材料的15%左右,减水剂的最佳掺量为胶凝材料的2.0%。     

石粉对混凝土抗渗性能的影响

通过电通量法研究了钙质石粉(石灰石粉和大理石粉)和硅质石粉(花岗岩石粉和玄武岩石粉)对混凝土抗渗性能的影响,并用吸水动力学法测试了胶砂的吸水率和平均孔径。结果表明,石粉掺量在10%~30%范围内,28d龄期混凝土电通量随着石粉掺量增加而逐渐增大,掺石灰石粉、大理石粉、花岗岩石粉和玄武岩石粉混凝土电通量较未掺石粉的混凝土电通量增大范围分别为45.0%~75.2%、17.9%~46%、23.2%~49.4%和32.7%~64.4%。28 d龄期胶砂的吸水率与平均孔径也随石粉掺量的增加而增大,掺量在10%~30%范围内时,掺石灰石粉、大理石粉、花岗岩石粉和玄武岩石粉胶砂试件平均孔径较未掺石粉的胶砂平均孔径增大范围分别为18.8%~34.6%、8.8%~19.8%、15.4%~34.6%和16.8%~39.4%。石粉降低混凝土抗渗性能与其导致胶砂孔结构粗化有着较好的对应关系。