抛填骨料工艺对混凝土抗压强度影响的机理分析

抛填骨料工艺是一种制备骨料嵌锁型混凝土的有效方法。基于已有混凝土细观结构的定量模型,计算了抛填骨料混凝土中的砂浆层厚度,研究了抛填率和抛填骨料粒径对混凝土抗压强度以及砂浆层厚度的影响。结果表明:抛填骨料工艺提升了混凝土抗压强度,但存在最佳抛填率;抛填骨料粒径也存在最佳范围,当抛填骨料粒径稍大于基准混凝土中的骨料最大粒径时,对抗压强度的提升作用更为明显。根据抗压强度与砂浆层厚度之间的关系,在设计抛填骨料混凝土时,应以1mm的砂浆层厚度为参考,确定最佳抛填率。     

抛填骨料路面混凝土的研究

通过在路面混凝土中抛填一定量的粗集料,制成粗集料嵌锁型路面混凝土,并对其力学性能以及界面过渡区的显微硬度分布进行了研究。结果表明:抛填粗集料后,路面混凝土的7 d和28 d抗折强度有所提高,7 d和28 d抗压强度有显著提高,粗集料抛填量为8%～10%时强度达到最大值;掺粉煤灰的混凝土抛填骨料后强度有明显增加;抛填骨料路面混凝土的收缩率显著降低,弹性模量有所提高,显微硬度测试表明抛填骨料表面的界面过渡区比普通集料窄,且显微硬度更高。由此可见抛填干燥的骨料会吸收浆体水分,增强界面过渡区,有利于提高混凝土的性能。     

骨料类型及粒径对拋填骨料混凝土性能的影响

将拋填骨料工艺用于制备再生混凝土,以拋填天然骨料混凝土为对照,由抗压强度、弹性模量、体积稳定性及抗渗性对拋填再生骨料混凝土进行评价。结果表明:在最佳拋填率时,拋填骨料混凝土的抗压强度可提高7.4%～15%,并且拋填再生骨料混凝土弹性模量提高21.1%。而且拋填再生骨料混凝土的体积稳定性及抗渗性均有提高。尽管拋填再生骨料混凝土的力学性能及耐久性不如拋填天然骨料混凝土,但相比常规的再生混凝土制备方法,拋填骨料工艺提供了一种制备高性能再生骨料混凝土的方法,更能实现再生骨料的资源化利用。     

骨架嵌锁生态混凝土性能试验研究

骨架嵌锁生态混凝土旨在利用高流动性砂浆填充大粒径骨料构建的嵌锁骨架,制备高骨料含量、低环境影响的生态混凝土。优选了最佳填充料-骨架颗粒粒径比,并探究了抛填工艺对混凝土各项服役性能及ITZ强度的影响。结果表明,填充料-骨架最大粒径比为1∶20,此粒径比下骨料嵌锁作用明显,混凝土体积稳定性与各项服役性能均有明显改善;抛填骨料工艺可进一步提高混凝土粗骨料含量,混凝土力学性能和ITZ强度得到改善。骨架嵌锁生态混凝土具有良好生态效益,可有效实现混凝土的节能减排、增强、抗裂、耐久等生态化再造。     

颗粒整形再生骨料混凝土力学性能的试验研究

试验研究了颗粒整形再生骨料混凝土、简单破碎再生骨料混凝土和天然骨料混凝土的力学性能.结果表明：全组分颗粒整形再生骨料混凝土的力学性能低于天然骨料混凝土,但大大优于简单破碎再生骨料混凝土.另外,颗粒整形再生粗骨料配置的混凝土力学性能明显高于简单破碎再生骨料混凝土与全组分颗粒整形再生混凝土,略低于天然骨料混凝土,该试验结果对于工程实践具有一定指导作用.     

不同粗骨料配制C70高强混凝土的对比研究

通过对高强混凝土中粗骨科的改变,得出可以用碎卵石配制C70的高强混凝土,用卵石和碎卵石各掺一半的设计方法,也可得到C70的高强混凝土,而且后期强度有更高的趋势。通过改变粉煤灰的掺量,可看出粉煤灰对后期强度的影响。     

磷尾矿陶粒烧结工艺优化及其轻质超高强混凝土配制

以磷尾矿为主要原料烧制轻质陶粒,设计了磷尾矿轻质陶粒的原料配比,并通过烧结工艺正交优化试验,研究了预热温度、预热时间、烧结温度、烧结时间对陶粒性能的影响,研制出高强磷尾矿轻质陶粒。以其为集料制备轻质超高强混凝土,研究了胶凝材料组成对轻质超高强混凝土性能的影响。结果表明：预热温度对磷尾矿轻质陶粒的强度和堆积密度的影响显著,烧结温度则对吸水率的影响显著;当原料中磷尾矿为53.81%,粉煤灰为23.01%,助熔组分为8.12%,硬脂酸为15%,并以最优烧结制度(预热温度410℃,预热时间25 min,烧结温度1 180℃,烧结时间20 min)时制备的陶粒筒压强度达7.2 MPa,吸水率为8.6%,堆积密度758.9 kg/m³,各项性能均满足《轻集料及其试验方法 第1部分：轻集料》(GB/T 17431.1—2010)轻集料及其试验方法中密度等级为800的要求。水泥、粉煤灰和硅灰用量分别为777、 166、 166 kg/m³,水胶比0.19,轻细集料、黄沙、江沙用量分别为493、74、 49 kg/m³,减水剂掺量1.9%...     

特细砂超高强高性能混凝土的配制技术

本文作者们认识到中、粗砂资源的匮乏,特细砂资源的丰富,以及未来建设工程对超高性能混凝土的需要,在国内外首先用特细砂制成了特细砂高性能混凝土,其塌落度最高达２５５ｍｍ,２８天抗压强度最高达１２６．８ＭＰａ,并与中砂超高性能混凝土进行了比较。     

向实用化迈进的高强与超高强混凝土

本文介绍了发展与开发高强、超高强混凝土的实际意义。通过对国外高强与超高强混凝土的发展及开发简介,向大家提供了笔者参与研制、符合我国实际、能应用推广的、比一般混凝土更具有良好特性、既能制备一般混凝土、又能制备特殊混凝土与高强、起高强混凝土的多功能新型价廉物美的混凝土——碱矿渣(JK)混凝土。     

预置集料高强高性能混凝土的实验研究

预填集料混凝土是先把粗骨料填在模板中,然后注入水泥砂浆(水泥、砂和水,通常有外加剂)来填满集料之间的空隙而成的混凝土。采用此法制备的混凝土粗集料之间相互嵌锁,能充分发挥粗骨料的强度骨架作用。研究表明,在优化灰砂比基础上采用不同矿物掺合料(粉煤灰、硅灰和矿渣粉)制备出预置集料混凝土,其强度可达到C50混凝土的要求,弹性模量高于同等级混凝土,抗氯离子渗透性和抗冲击性也优于普通C50,该混凝土胶凝材料用量少,在提高其服役性能的同时节约了成本。     

再生粗骨料最大粒径对再生混凝土强度影响试验研究

为了研究再生粗骨料最大粒径对再生混凝土弯拉强度、抗压强度及折压比的影响程度，采用相同配合比下最大粒径为10、15、25和31 mm的再生粗骨料制备了4组再生混凝土棱柱体试件（100 mm×100 mm×400 mm）和4组立方体试件（100 mm×100 mm×100 mm），并通过试验获得了各组再生混凝土试块的弯拉强度和抗压强度。试验结果表明：相同水胶比下，再生混凝土弯拉强度及折压比均随再生粗骨料最大粒径的增大而减小，而抗压强度随再生粗骨料最大粒径的增大呈现出先增大而后减小的趋势。     

超高强度铝合金的性能分析

以LC9超高强度铝合金作为研究对象,研究其不同热处理状态下的抗应力腐蚀性能和力学性能。利用AMRAY-1000型扫描电镜拍摄试样断口照片、NEPHOTO-30光学显微镜拍摄试样的金相组织、采用JEM-2010F型透射电镜进行微组织观察。对LC9超高强度铝合金进行显微结构和性能分析,结果表明：LC9-CGS1状态达到了国际惯用的抗应力腐蚀性能的要求;LC9-CGS1状态的抗拉强度比LC9-CS状态低,力学性能下降;LC9-CGS1状态的抗应力腐蚀优于LC9-CS状态。     

混合骨料混凝土劈裂抗拉性能试验研究

通过24组不同配合比的混凝土试验,分别研究了轻骨料替代率、水灰比等对混合骨料混凝土劈裂抗拉强度、立方体抗压强度以及拉压比的影响．对比分析了轻骨料混凝土、普通混凝土与混合骨料混凝土劈拉强度与立方体抗压强度之间的关系．研究结果表明：混合骨料混凝土的劈拉强度随碎石所占比例的增加而基本成线性增大,拉压比也随之增加;当骨料替代率一定时,随着水灰比的增大,劈拉强度基本成线性减小．最后,在试验分析的基础上,提出了混合骨料混凝土劈拉强度与抗压强度关系的建议公式．     

再生细集料对水泥混凝土物理力学性能的影响

废弃混凝土通过一系列再生工艺可以得到再生混凝土细集料,将其部分或全部替代天然砂配制混凝土可以达到变废为宝的目的,但是再生混凝土细集料特殊的性质会使得掺再生细集料的混凝土性能与普通混凝土之间存在较大的差异。在研究再生混凝土细集料的粒径和物理特性对水泥混凝土物理力学性能影响的基础上,探讨再生混凝土细集料对混凝土的抗气渗性能、抗氯离子渗透性能、抗碳化性能的影响。研究结果发现,再生细集料在破碎制备过程中产生了大量缺陷和粉料,采用一定量的再生细集料替代天然细集料配制混凝土,其物理力学性能、抗氯离子渗透性能和抗碳化能力均与基准混凝土有明显差异。如再生细集料最小粒径从0.16 mm及以下提高到2.36mm就可以明显改善混凝土物理力学性能。     

再生砼抗压强度的试验研究

研究不同再生粗骨料取代率混凝土棱柱体轴心抗压强度和立方体抗压强度的关系,在掺入减水剂与不掺减水剂两种配合比下再生粗骨料的取代率分别为0、30%、50%和100%。试验结果表明,再生混凝土轴心抗压强度比相同条件下的普通混凝土轴心抗压强度偏小,且随着再生粗骨料取代率的增加而减小。     

基于随机骨料模型的碾压混凝土劈拉性能的数值分析

为从细观结构上研究碾压混凝土的劈裂抗拉力学性能的尺寸效应,采用随机骨料模型模拟碾压混凝土的细观结构,在细观层次上将碾压混凝土看成是由硬化水泥砂浆体、粗骨料颗粒及二者间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碾压混凝土的细观损伤断裂和劈裂抗拉,对其劈裂抗拉强度尺寸效应进行了研究。结果表明：黏结层面是碾压混凝土劈拉破坏的薄弱环节,碾压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。     

含粗骨料的超高性能混凝土抗压强度的影响因素

使用普通原材料和高性能减水剂成功制备出抗压强度值超过130 MPa的超高性能混凝土,并试验研究了其抗压强度的影响因素.包括水胶比、粗骨料的颗粒粒径、细骨料的细度模数、胶凝材料的掺量、矿物掺合料和钢纤维.结果显示,各因素均对超高性能混凝土的抗压强度有一定影响,尤其是水胶比和矿物掺合料影响显著.当水胶比介于0.21和0.24之间时,超高性能混凝土的抗压强度随着水胶比的增大而降低,但水胶比为0.16的超高性能混凝土抗压强度值反而低于水胶比为0.18的混凝土的抗压强度.硅灰、粉煤灰和矿粉以1∶2∶1的质量比混掺使用最有利于提高超高性能混凝土的抗压强度,28 d龄期时抗压强度值达到138 MPa.     

粗骨料粒径对混凝土弯拉强度尺寸效应影响的试验研究

为获取粗骨料粒径对混凝土材料弯拉强度及尺寸效应的影响,完成27组素混凝土梁四点弯曲试验,获得粗骨料最大粒径10、20、30 mm,尺寸为100 mm×100 mm×400 mm、150 mm×150 mm×550 mm、200 mm×200 mm×700 mm混凝土试件的弯拉强度,采用Ba?ant尺寸效应理论对试验数据进行分析,提出指数型弯拉强度尺寸效应经验公式。研究结果表明：相同骨料体积率、水灰比和构件尺寸下,混凝土材料弯拉强度随着骨料粒径的增大而降低;各骨料粒径下混凝土弯拉强度均存在尺寸效应现象,小尺寸时尺寸效应现象更显著,骨料粒径30 mm时,混凝土弯拉强度随几何尺寸增大而降低趋势最平缓;Ba?ant尺寸效应率与试验结果吻合较好,但不适用于全尺寸范围,提出的指数型尺寸效应经验公式,在全尺寸范围内能够较好地反映混凝土弯拉强度,可用于混凝土材料弯拉强度尺寸效应预测。