掺玻璃纤维粉煤灰煤矸石骨料混凝土强度与抗裂性能试验研究

为了探究水胶比、粉煤灰掺量、煤矸石掺量和玻璃纤维掺量对混凝土抗压、劈裂抗拉和抗裂性能的影响,设计了四因素四水平正交试验。分析结果表明:各因素对混凝土抗压强度影响程度为水胶比>煤矸石体积比例>粉煤灰质量浓度>纤维质量浓度,粉煤灰掺量20%、纤维掺量0.1%时混凝土抗压强度达到最佳;各因素对混凝土劈裂抗拉强度影响程度为水胶比>纤维质量浓度>粉煤灰质量浓度>煤矸石体积比例,粉煤灰掺量20%、纤维掺量0.2%时混凝土劈裂抗拉强度达到最佳;各因素对混凝土抗裂性能影响程度为纤维质量浓度>水胶比>粉煤灰质量浓度>煤矸石体积比例,粉煤灰掺量30%、纤维掺量0.3%、煤矸石掺量15%时混凝土抗裂性能达到最佳。

未燃煤矸石粗骨料混凝土高温后的损伤研究

为研究未燃煤矸石粗骨料混凝土高温后的性能变化,进行了不同替代率的未燃煤矸石粗骨料混凝土高温试验。研究结果表明:受热温度和煤矸石替代率都是影响混凝土性能的重要因素;混凝土质量损失率随温度升高而增大,随替代率增大而增加;混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度在受到200℃的温度时略微升高,超过200℃后随温度升高不断降低,随替代率的增加其强度一直降低;利用超声检测中的单面平测法对高温后的混凝土进行损伤检测,发现混凝土在受到400℃的温度时开始出现损伤,损伤层厚度随着温度升高不断加深,并且损伤程度随替代率增加也越来越大;在受热温度为800℃时,从普通混凝土到100%替代率的未燃煤矸石粗骨料混凝土,其损伤层厚度也由25.14mm达到46.64mm。

早期加载养护下矸石骨料混凝土强度损伤及能量耗散研究

为研究早龄期加载养护对矸石骨料混凝土强度演化的影响,在第7天时对矸石骨料混凝土试样进行加载养护,第28天时开始单轴压缩试验,监测加载过程中试样的声发射振铃变化,同时采用扫描电镜观测试件的微观形貌,探究早期加载养护下矸石骨料混凝土的强度损伤及能量耗散规律。结果表明:早期承受50%~70%应力强度比的载荷可以促进试件后期强度的提高,而当早期载荷的大小超过70%的应力强度比时试件表现出强度劣化效应。早期不同应力强度比大小的载荷下养护的试样其单轴压缩过程中表现出不同的能量耗散特征,在峰值应力附近时试样内部聚集的能量突然急剧释放,探测到的声发射信号强度激增达到峰值。矸石骨料混凝土的损伤演化可视为结构模型中铰接键的断裂过程,早期一定的荷载提高了矸石骨料混凝土的自愈合能力。

自燃煤矸石粗骨料特性及其对混凝土性能的影响

在系统掌握自燃煤矸石粗骨料基本特性的基础上,研究了不同取代率下自燃煤矸石粗骨料混凝土的拌和物和易性,以及混凝土强度、弹性模量、破坏特征和应力-应变曲线,并通过界面过渡区微观表征了自燃煤矸石粗骨料混凝土的微结构特征.结果表明:与天然碎石相比,自燃煤矸石粗骨料的表观密度小、吸水率高、压碎和坚固性指标大;随着自燃煤矸石粗骨料取代率递增,混凝土拌和物的坍落度和混凝土的表观密度、弹性模量递减,塑性有一定程度改善,轴压纵向劈裂破坏形态越发明显;取代率小于50%的自燃煤矸石粗骨料对混凝土的内养护作用比其自身强度低的影响更为显著,使混凝土界面过渡区更为密实,抗压强度有一定幅度的提高;当取代率大于50%后,因自燃煤矸石粗骨料自身缺陷增多而导致混凝土强度有所下降.