自燃煤矸石粗骨料混凝土Bolomey公式的修正

为了更好地利用和推广自燃煤矸石骨料混凝土,研究其配合比设计和温度公式,以水泥强度等级和自燃煤矸石粗骨料的压碎值为影响因素,通过试验研究二者与自燃煤矸石粗骨料混凝土强度之间的关系。结果表明,水泥强度等级和自燃煤矸石压碎值与混凝土强度之间存在良好的线性关系。建立了自燃煤矸石粗骨料混凝土强度的Bolomey公式,并分析了自燃煤矸石粗骨料混凝土Bolomey公式中回归系数值的修正方法。

自燃煤矸石粗骨料混凝土双变量强度公式研究

通过对16组自燃煤矸石粗骨料混凝土试件的试验,研究了自燃煤矸石粗骨料压碎值、水胶比对混凝土抗压强度的影响。利用多元回归建立了自燃煤矸石压碎值、水胶比和混凝土28 d抗压强度之间的回归方程,并由25组试件检验,普适性良好。自燃煤矸石粗骨料混凝土双变量强度公式的建立,对自燃煤矸石粗骨料混凝土配合比设计及强度推算具有重要的实际意义。

煤矸石作粗骨料配制混凝土在生态工程中的应用分析

煤矸石是矿业废弃物,具有较高的应用潜力。本文探讨了煤矸石作为粗骨料在混凝土中的应用,并分析了煤矸石的性质及其作为粗骨料的优越性。其次对煤矸石混凝土性能进行研究,结果表明,煤矸石不仅能够有效降低混凝土的生产成本,还有利于解决煤矸石堆放带来的环境问题,最后,通过实验研究,探讨了煤矸石的物理力学性能及其对混凝土性能的影响,为煤矸石在生态工程中的应用提供理论基础和实践指导。

煤矸石作粗骨料配制混凝土在生态工程中的应用

随着生态环境保护意识的增强,利用工业废料制备建筑材料的研究逐渐增多。煤矸石作为常见的工业副产品,其资源化利用不仅能够减轻环境污染,还有利于节约自然资源。本文首先阐述了煤矸石的特性,并分析了煤矸石作为粗骨料的混凝土性能,其次探讨了煤矸石作粗骨料配制混凝土在生态工程中的应用,最后针对其施工注意事项及今后发展方向进行分析。

煤矸石粗骨料混凝土力学及耐久性能研究

通过对煤矸石粗骨料混凝土研究进展的总结,介绍了我国不同地区煤矸石的化学成分烧失量和物理性质,总结了煤矸石粗骨料掺量对混凝土的塌落度、力学性能、耐久性能、微观结构的影响,并通过现有煤矸石粗骨料混凝土研究成果的分析,对煤矸石粗骨料混凝土未来的研究方向作出展望。

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.

煤矸石作粗骨料配制混凝土在公路工程中运用研究

煤矸石是煤开采和洗选过程中排放的固体废弃物,我国每年产生大量煤矸石。由于其成分复杂且含有一定比例的有害元素,若不经过处理而直接堆放,将会对环境造成严重污染。煤矸石作粗骨料配制混凝土,不仅可以实现资源回收利用,而且具有显著的经济价值与环保效益。并且,其在公路工程中的运用可提高路基稳定性,降低路面开裂风险,减少养护费用等。目前,关于煤矸石混凝土的研究主要集中于强度、耐久性方面,而对于其在公路工程中的运用研究较少,因此,对煤矸石作粗骨料配制混凝土在公路工程中的运用进行研究。

自燃煤矸石轻骨料混凝土抗压强度试验研究

自燃煤矸石具有诸多优越特性,可以作为轻骨料应用于混凝土制备中,而抗压强度是评价自燃煤矸石轻骨料混凝土性能的重要指标。本文采用均匀设计方法,开展自燃煤矸石轻骨料混凝土配合比设计,然后开展混凝土抗压强度测试并采用回归分析对数据进行处理,分析不同因素对混凝土抗压强度的交互影响。研究表明,水和聚丙烯纤维掺量是影响混凝土抗压强度的重要因素,必须做好混凝土配合比设计,拓展自燃煤矸石轻骨料混凝土的应用范围,提高煤矸石综合利用价值。

基于骨料特性差异的煤矸石混凝土干燥收缩模型

为研究煤矸石粗骨料对混凝土干燥收缩的影响,试验分别以陕西榆神矿区3种典型矿井煤矸石为粗骨料,并以煤矸石取代率为变量,设计了10组干燥收缩试件。通过对试件在390d内干燥收缩变形的观测,分析煤矸石粗骨料对煤矸石混凝土收缩发展与收缩应变的影响,给出煤矸石混凝土的干燥收缩预测模型。试验表明:相较于普通混凝土,受煤矸石粗骨料吸返水特性影响,煤矸石混凝土干燥收缩发展存在滞后现象,且煤矸石粗骨料吸水率越高,其混凝土干燥收缩发展越慢,试件达到收缩稳定的龄期也越长。煤矸石粗骨料的表观密度与吸水率是影响煤矸石混凝土干燥收缩终值的2个主要指标,且随不同来源煤矸石粗骨料表观密度的降低、吸水率的增大,其混凝土的干燥收缩应变也随之增大。在CEB-FIP 90模型的基础上,分别引入了2个系数来考虑煤矸石粗骨料掺入对混凝土收缩发展与收缩终值的影响,并提出适用于煤矸石混凝土的干燥收缩预测模型。通过与试验数据对比,建议模型的预测精度较高,具有较好的适用性。

圆钢管煤矸石混凝土中长柱轴压性能有限元分析

目的研究圆钢管煤矸石混凝土中长柱的轴压性能,找到各设计参数对试件轴压承载力的影响规律,提出轴压承载力计算式,推广钢-煤矸石混凝土组合结构。方法采用ABAQUS有限元分析软件建立圆钢管煤矸石混凝土中长柱轴压有限元模型,分析典型试件受力全过程的应力分布、荷载分配以及不同参数变化对其轴压承载力的影响。结果相同设计参数下,钢材屈服强度与含钢率是承载力的关键影响因素;而随煤矸石粗骨料取代率的增加,试件的承载力降低幅度未超过3.6%。结论掺入煤矸石粗骨料后的试件仍具有较高承载力,依据《钢管混凝土结构技术规范》(GB 50936—2014)中的方法对计算式进行修正后的误差在10%以内,适用于圆钢管煤矸石混凝土中长柱,能够满足实际需求。

方钢管煤矸石混凝土短柱轴压承载力有限元分析

目的 研究各设计参数在不同煤矸石粗骨料取代率下对方钢管煤矸石混凝土短柱轴压承载力的影响规律,提出轴压承载力计算式。方法 利用ABAQUS有限元分析软件建立方钢管煤矸石混凝土短柱轴压有限元模型,并与试验结果对比,验证模型的准确性;分析试件应力分布与荷载分配,并采用控制变量法分析试件在5种煤矸石粗骨料取代率下主要参数对其轴压承载力的影响。结果 相同设计参数下,试件轴压承载力随煤矸石粗骨料取代率的提高而降低,且最大降幅未超过14%;当试件截面边长一定时,含钢率对试件轴压承载力的影响最显著,其中,含钢率由7.4%增加至20.3%使试件轴压承载力在不同取代率下平均提升68.85%。结论 掺入煤矸石粗骨料不会使构件轴压承载力显著劣化,依据《钢管混凝土结构技术规范》(GB 50936—2014),引入煤矸石粗骨料取代率影响系数后的计算误差小于5%,可为相关研究提供参考。

自燃煤矸石轻骨料混凝土碳化性能综述

为了讨论自燃煤矸石骨料混凝土碳化性能,特别是长期自然环境下的碳化性能,通过对自燃煤矸石混凝土与其他品种混凝土快速碳化性能对比,以及长期自然环境下碳化试验及调查,说明只要制定合理的标准,严格执行、精心设计、合理选材、加强管理,自燃煤矸石混凝土是可以满足结构耐久性要求的。

钢纤维自燃煤矸石轻骨料混凝土力学性能的试验研究

在对排放自燃煤矸石进行了化学成分﹑耐久性及有害物质含量﹑物理力学性能系统检测的基础上,将自燃煤矸石破碎作轻粗骨料、钢纤维作增强材料配置轻骨料混凝土,并进行了抗压强度、劈拉强度和抗折强度等力学性能试验。分析了钢纤维掺量与混凝土强度之间的关系以及钢纤维自燃煤矸石轻骨料混凝土的经济性。

高温后自燃煤矸石骨料混凝土的抗压性能

为保证自燃煤矸石骨料混凝土在实际工程中的安全运用,制备了172块取代率均为100%的自燃煤矸石粗、细骨料单掺以及同掺的混凝土立方体试件,进行20,100,300,450,600,750℃下的常温和高温试验.通过测定高温前后的混凝土质量、抗压强度和劈拉强度,研究了自燃煤矸石骨料混凝土的高温后性能.结果表明:随着温度升高,试件表面颜色均由青灰色变为灰褐色,最后变为灰白色;试件表面龟裂逐渐增多,其中单掺自燃煤矸石细骨料的试件出现了爆裂现象;质量烧失率随着温度升高及自燃煤矸石骨料用量的增大而增大;自燃煤矸石骨料混凝土高温后的抗压强度和劈拉强度损失皆小于普通混凝土;根据最高受火温度和质量烧失率建立了高温后自燃煤矸石骨料混凝土抗压强度评估公式,与实测结果比较后发现,两者吻合较好.

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。

自燃煤矸石粗集料取代率对混凝土断裂韧性的影响

通过跨度和初始缝高比恒定的三点弯曲梁试验,计算不同自燃煤矸石粗集料取代率下混凝土的断裂韧度和断裂能,用特征长度和延性指数来衡量其脆性与延性.基于图像处理技术,在水平投影方向对断裂面混合粗集料的分布及破坏方式进行分析.通过三维重构断裂面形貌计算相应分形维数,用以表征粗集料表面粗糙度.结果表明:自燃煤矸石粗集料混凝土的弯曲破坏特征与普通混凝土相似,但随着取代率的增大,裂缝发展路径由弯曲扩展向竖直扩展转变,贯穿截面所用时间变短;韧性参数皆随取代率增大而降低,但降幅不同,当取代率为25%时,特征长度及延性指数与普通混凝土持平,之后随取代率增大而下降,当取代率达到100%时,起裂断裂韧度、失稳断裂韧度和断裂能较普通混凝土分别下降11.69%、39.04%、47.86%.取代率变化对混合粗集料与断裂带净面积水平投影之比影响不明显,但对混合粗集料断裂破坏比例影响显著.随着取代率的增大,分形维数逐渐降低,断裂面形貌渐趋平整.自燃煤矸石粗集料对混凝土断裂性能产生明显不利影响,断裂特征较普通混凝土显著,在工程中应予以高度重视.

基于RSM-BBD的自燃煤矸石骨料透水混凝土配比优化研究

为了对自燃煤矸石骨料透水混凝土进行配比优化,采用BBD响应面法设计17组试验,研究骨灰比、水灰比和增强剂掺量对透水混凝土抗压强度、透水系数和孔隙率的影响,构建响应面模型,揭示各因素与响应值的相关关系,获得综合性能最优配比。研究结果表明:各因素与各响应值关系皆呈二次多项式模型,回归系数R^(2)皆大于0.9,说明模型合理性和拟合性较好。水灰比和骨灰比对各响应值影响均非常显著,增强剂掺量只对抗压强度影响非常显著,骨灰比和增强剂掺量交互项对抗压强度影响显著,水灰比与增强剂掺量交互项对孔隙率影响显著。当骨灰比3.2、水灰比0.22、增强剂掺量4.5%时,混凝土28 d抗压强度为28.7 MPa、透水系数3.21 mm/s、孔隙率19.7%,满足C20透水混凝土的工程要求。

煤矸石作为粗骨料对混凝土力学性能的影响

采用许昌煤矸石等质量取代混凝土中粗骨料配制了C30混凝土,测试了煤矸石掺量对混凝土力学性能的影响。结果表明,随煤矸石掺量增大,混凝土抗压和劈裂抗拉强度逐渐降低,当煤矸石掺量大于45%时,混凝土强度显著降低。混凝土的动态弹性模量和动态剪切模量随煤矸石掺量的增加显著降低,与煤矸石的掺量有较好的相关性。普通C30混凝土主要是界面区的破坏,而掺入煤矸石后,混凝土破坏除了界面区破坏外,还有由于煤矸石自身强度较低造成的骨料破坏。

自燃煤矸石骨料混凝土单轴受压破坏特征及强度分析

对取代率为100%的自燃煤矸石粗、细骨料单掺及同掺的混凝土立方体和棱柱体试件,进行了单轴抗压试验,探讨了不同自燃煤矸石粗、细骨料对混凝土破坏特征和强度的影响。结果表明:所有试件破坏过程相似,经历了弹性变形、裂缝出现、裂缝发展、直至破坏四个阶段,但随着自燃煤矸石骨料掺量的增大,混凝土应力-应变曲线上升段的斜率变小,峰值应变变大,破坏形式由斜截面剪切转为纵向劈裂;自燃煤矸石骨料周围增强的界面区及与水泥砂浆较为良好的弹性协调性,在一定程度上弥补了自身强度低对混凝土强度的不利影响;自燃煤矸石骨料的"内养护"和表面"活性"作用,使单掺自燃煤矸石细骨料混凝土的长期强度增进率较高,但单掺粗骨料及同掺粗、细骨料混凝土的长期强度,受粗骨料自身强度低的影响发展空间有限。

混合煤矸石作为混凝土粗骨料的试验研究

本文通过对辽宁朝阳地区破碎煤矸石骨料的组成加以甄别分析,确定其为混合煤矸石,对这种煤矸石骨料进行了相关性能的试验研究,试配了不同强度等级的混凝土。结果表明,这种混合煤矸石可以作为粗骨料配制适当强度的混凝土。为更进一步利用煤矸石资源做了有益的尝试。