基于灰色关联分析的长江下游疏浚超细砂形态特征研究

长江下游航道作业产生了大量的疏浚砂,将疏浚砂部分取代细集料制备混凝土是疏浚砂建材资源化利用的重要途经。选取9种形态特征参数表征颗粒形状特征、棱角性特征两方面,基于灰色关联分析法定义一种考虑多个形态特征参数的综合系数,对不同种类细集料颗粒群的整体形态特征进行综合评价。同时,采用周长-面积法计算9种细集料颗粒群的分形维数,观察可知基于体积权重法的整体综合系数与该分形维数具有较好的相关性。经过人为主观评价对比、正态分布验证、9种细集料结果对比发现,该评价方法具有较好的准确性。整体而言,样本中的整体综合系数从高到低依次为机制砂、疏浚砂、河砂、标准砂。这表明,将疏浚砂部分取代河砂、标准砂充当细集料制备混凝土可以增大细集料的整体综合系数;在颗粒水泥浆膜厚度相同的情况下将有助于增强水泥浆与颗粒黏结力,提高混凝土的密实度。

养护温度对长江下游疏浚超细砂浆特性影响机制

为了实现长江下游疏浚砂的综合利用,拓展细骨料来源,研究不同养护温度对不同疏浚砂掺量砂浆特性的影响。以疏浚砂为原料,设计了3种不同疏浚砂掺量的砂浆配合比,研究了40、60、80、90℃4种养护温度对不同龄期抗压、抗折强度的影响,并结合X射线衍射、热重-差示扫描量热、扫描电镜、压汞测试,分析了不同养护温度及不同疏浚砂掺量砂浆的微观结构。研究结果表明:随着养护温度升高,砂浆内部水化产物分布不均匀,阻碍了后续的水化反应,砂浆的抗压、抗折强度总体上先增大后减小,养护温度越高,蒸养损伤越大;疏浚砂颗粒粒径极小,具有良好的填充效果,适量掺入疏浚砂能提高体系的密实度,同时还能减少有害孔和多害孔的数量,进而提高砂浆的力学性能;蒸养条件下,砂浆孔结构缺陷增多,疏浚砂的优化作用被放大,一定程度上可以抵消蒸养带来的部分不利影响,随养护温度的升高,疏浚砂对抗压强度的提升率逐渐降低,最大能提升31.35%,对抗折强度的提升率先增大后减小,最大能提升14.29%。