玄武岩机制砂混凝土应力-应变关系研究

以云南某隧道废弃玄武岩生产的机制砂为骨料,制备标准棱柱体和立方体试件分别进行单轴抗压试验,分析其受力变形及破坏特性,得到其单轴受压状态下的抗压强度和应力-应变全过程曲线,并结合过镇海模型建立应力-应变关系和模量计算方法,通过开展数值模拟研究验证该应力-应变关系的准确性。结果表明:由于机制砂棱角较为明显,故断裂面或裂缝均出现在骨料和水泥砂浆交界处,破坏时混凝土试件两侧边缘位移较大,出现剥落现象,即呈现X型破坏;与常规河砂混凝土相比,受压破坏时玄武岩机制砂混凝土裂缝较多;随着玄武岩机制砂混凝土强度的增大,其脆性也逐渐增大;玄武岩机制砂混凝土立方体抗压强度试验和轴心抗压强度换算系数建议取0.76;结合过镇海模型建立的玄武岩机制砂混凝土应力-应变关系计算方法能够较好地反映其受力变形特性;拟合值和数值模拟结果较为接近,误差较小,计算结果较为合理。

玄武岩机制砂制备C50混凝土配比正交试验研究

以云南省杨柳至宣威高速公路项目2标段K33+400~K43+020段主线工程为依托,通过改造设备和工序生产得到石粉含量、颗粒级配等符合要求的机制砂;基于正交试验理论,通过室内试验测得不同机制砂掺量、钢渣掺量、粉煤灰掺量、水胶比及砂率下的C50混凝土7,28天抗压强度及其坍落度和扩展度,并通过理论分析研究5种因素对玄武岩机制砂混凝土力学性能和工作性能影响显著程度及其规律。研究成果表明:机制砂混凝土已经成为了解决天然河砂匮乏难题的重要手段,对其配合比进行研究具有重要的实践意义,可为河砂匮乏地区的高标号混凝土制备和配比设计提供理论借鉴。

利用隧道玄武岩洞渣加工机制砂混凝土研究

依托云南省杨柳至宣威高速公路项目,通过室内正交试验,研究机制砂掺量、水胶比、粉煤灰掺量、钢渣掺量等因素对混凝土坍落度和扩展度的影响;对比分析不同阶数拟合函数的预测效果,采用三阶非线性函数建立并验证了机制砂混凝土坍落度和扩展度的预测模型。研究表明:水胶比和粉煤灰掺入量对扩展度和坍落度影响较大,钢渣影响较小;随着水胶比、粉煤灰和钢渣增大,坍落度与扩展度均逐渐增大;随着机制砂掺量和砂率的增大,坍落度和扩展度先增长后降低,砂率和掺量存在最优值。