高性能轻骨料与普通轻骨料的性能比较

高性能轻骨料 (HLA)具有独立的微小球形气孔 ,强度高而吸水率低 ,即使在真空或压力条件下 ,吸水率仅为 5% ;普通轻骨料 (CLA)则比较敏感 ,特别在真空或压力条件下 ,吸水率高达 4 0 %以上。对于表观密度为 1 2 g/cm3的HLA ,即使不预先湿水 ,所配制的优质混凝土 ,在 1 5小时内仍能满足泵送要求。对于CLA ,则必须在真空或泵压下预湿比HLA更多的水分 ,方可使其坍落度在 90分钟内保持 15cm以上 ,以满足泵送的要求 ,其结果对于混凝土的强度是不利的 ,而常压预湿水对HLAC和CLAC的强度是没有不利影响的。

自密实高性能轻骨料混凝土的研究

自密实轻骨料混凝土兼有自密实混凝土和轻骨料混凝土特性,应用前景广阔。针对其工作性能和力学性能,系统介绍了国内外已有研究成果,采用不同水胶比、矿物掺合料进行了强度等级为LC50的配合比方案研究,对抗压强度、坍落扩展度试验、V型漏斗试验、L型槽试验及U型槽试验结果进行了研究。研究表明:在水胶比为0.3,体积砂率为49%,Ⅰ级粉煤灰、硅灰的替代率(占水泥质量百分比)分别为30%、4%,聚羧酸高性能减水剂为胶凝材料质量的1.1%条件下,能够满足强度等级为C50的自密实高性能轻骨料混凝土的要求,工作性能良好,为实际工程提供了应用基础与理论依据。

聚合物对高性能轻骨料混凝土力学性能及微观结构的影响研究

研究了掺入聚合物对高性能轻骨料混凝土力学性能及微观结构的影响。结果表明,掺入聚合物可以显著提高高性能轻骨料混凝土的抗拉强度和抗折强度,具有很好的增韧效果,韧度系数最高可提高32.2倍。同时,借助SEM观察了界面过渡区的微观结构,从界面微观结构的角度对聚合物改性效果的差别进行了分析。

利用SiC控制高性能轻骨料性能的试验研究

为了得到高性能低膨胀的页岩轻骨料,调整了原料中Al2O3含量,粉煤灰加入量占原料总质量25%。为了使页岩轻骨料能够膨胀,笔者选用低品位的SiC做发泡剂,并采用微调SiC发泡剂的掺量,控制焙烧温度的方法,制备了高性能页岩轻骨料。当控制SiC掺量为0.10%,焙烧温度为1150℃和1160℃时,轻骨料的颗粒强度分别达到11.1 MPa和10.4 MPa,24 h吸水率为2.4%和2.2%,表观密度为1020 kg/m3和960 kg/m3,达到了高性能轻骨料要求。经对1140℃焙烧的轻骨料照片可见,内部孔均为封闭孔,孔壁较厚,随SiC掺量提高,孔壁厚度减小,强度随之略有下降。研究表明,可以通过控制SiC掺量和焙烧温度调整轻骨料的性能。

利用不同含水率污泥制备复合高性能轻骨料的研究

在确定不同干化程度湿污泥直接与粉煤灰页岩混合制备轻骨料料球的掺量后，研究了不同含水率的污泥对轻骨料性能的影响，分析了导致轻骨料膨胀率、颗粒强度和吸水率变化的原因。结果表明：污泥含水率为60％时，制备料球的直接掺人量可以达到52％，污泥含水率为65％-70％，焙烧温度为1160℃，制备的轻骨料1h吸水率小于2．0％、颗粒强度分别为8．5、8．9MPa，达到高性能轻骨料的要求。

大坍落度高性能轻骨料混凝土的研究

用初始坍落度控制拌和用水量(W)计算水胶比的方法 ,采用高强轻骨料和普通制作工艺 ,在复合缓凝剂作用下 ,研制出初始坍落度为240mm ,60min后坍落度损失38mm的可满足施工要求的高性能轻骨料混凝土。研究了掺合料、外加剂对轻骨料混凝土坍落度及抗压强度的影响。

粉煤灰对复合高性能轻骨料性能的影响

利用粉煤灰调整原料中Al2O3含量,制备出页岩-粉煤灰高性能轻骨料。试验根据页岩、粉煤灰的化学成分和利用XRD对页岩、粉煤灰和碳化硅的矿物分析结果,设计了页岩-粉煤灰复合原料的配比。选择粉煤灰掺量分别为25%、30%、35%和40%,试验焙烧温度分别为1140℃、1150℃和1160℃。结果表明,在同一温度下,随着粉煤灰掺量的提高,轻骨料的颗粒强度提高,颗粒表观密度也有所提高。当焙烧温度为1150℃,粉煤灰掺量达40%时,轻骨料的颗粒强度达到9.5MPa,颗粒表观密度为1060kg/m3,24h吸水率为2.5%,达到了高性能轻骨料要求。由1150℃焙烧的轻骨料照片可知,随着粉煤灰掺量提高,孔壁厚度增加,颗粒强度提高。粉煤灰掺量为40%时,1160℃焙烧的轻骨料表面的玻璃化程度较高,24h吸水率仅2.2%。

不同膨胀剂在制备污泥、粉煤灰-页岩高性能轻骨料中的作用

研究了不同膨胀剂对污泥、粉煤灰-页岩轻骨料性能的影响,制备了高性能轻骨料.设计配方中选择了三种膨胀剂,比较了不同膨胀剂的作用效果,分析了导致轻骨料膨胀率、颗粒强度变化的原因.结果表明:SiC有较强使轻骨料在焙烧时产生膨胀的作用;CaCO3在研究的条件范围内,不能有效的使轻骨料产生膨胀;SiC与CaCO3复合膨胀剂可以使轻骨料在焙烧时膨胀,膨胀率可达到58.28%,添加复合膨胀剂的轻骨料膨胀率普遍低于添加SiC.当污泥掺量为35%、粉煤灰掺量为19.5%、页岩掺量为45.5%,添加复合膨胀剂的轻骨料在1160℃焙烧后,颗粒强度达到11.6MPa,24h吸水率小于1.0%,表观密度为1 090kg/m3,满足轻质高强低吸水高性能轻骨料的要求.

高性能轻骨料混凝土的力学和抗冻性能研究

通过高性能轻骨料混凝土的力学和抗冻性能测试,表明高性能轻骨料混凝土具有优异的轻质高强性能和抗冻耐久性能。文章解释了轻骨料混凝土冻融过程中质量增加的原因和质量变化较大时的危害,并利用损伤理论和阈值理论解释了不引气的高强混凝土突然破坏的机理。

高性能轻骨料的生产、性能及其成因剖析

高性能轻骨料 (HPLWA)以酸性火山岩 (流纹岸和粗面岩 )为主要原料 ,加入粘土和发气成分 ,经粉碎、磨细、干燥、造粒和快速焙烧等工序制成。高强度和低吸水率是其突出特点。HPLWA的成因包括 :原材料具有形成适宜粘度需要的化学成份、高温能产生足够的膨胀气体、由超细颗粒制成高强度的生料球、快速烧成。由对HPLWA的膨胀气体的计算 ,再次验证了LWA的膨胀模式是“膨胀气体一直强烈地逸出与适宜粘度液相抑制气体逸出的动平衡过程”。

钢纤维高性能轻骨料混凝土多轴强度和变形特性研究

为了研究钢纤维掺量和三轴应力比对高性能轻骨料混凝土破坏准则和本构关系的影响规律,进行了钢纤维全轻混凝土和钢纤维次轻混凝土多轴强度和变形特性的试验研究,考虑到试验机加载能力和新拌高性能轻骨料混凝土的工作性能,选取的钢纤维体积掺量为0、0.5%、1.0%和1.5%,试验加载路径有单轴拉、压,双轴等压和真三轴压。结果发现在单轴应力和低应力比条件下,钢纤维能够明显地发挥增强阻裂作用,随着钢纤维掺量的增加,中间主应力对极限抗压强度和峰值应变的影响越来越大,且钢纤维体积掺量对两种轻骨料混凝土应力-应变曲线下降段有一定的影响;在高应力比条件下,钢纤维体积掺量对峰值强度、峰值应变和应力-应变曲线下降段无明显影响,但对高应力比下轻骨料混凝土应力-应变曲线上特有的应力平台区域有较大的影响。考虑钢纤维含量特征参数的影响,对普通骨料混凝土的Kotsovos破坏准则进行了相应的修正,得出了适合钢纤维增强轻骨料混凝土的破坏准则表达式。

高性能轻骨料混凝土的电阻及氯离子电渗特性之研究

由于传统轻骨料吸水率高及连通孔洞多,而传统轻骨料混凝土又使用大量的水泥及水,因此在台湾的海洋性气候所形成的盐雾侵蚀环境下,传统轻骨料混凝土在达到隔热效果的同时却降低了其耐久性能,并对混凝土结构物的服务寿命也造成了影响.采用低吸水率的淤泥轻骨料,并通过致密配比设计,制成了高流动度、高性能的轻骨料混凝土(HPLWC);以3种水胶比(0.28,0.32,0.40)及3种用水量(140,150,160kg/m3),探讨了水泥浆的质与量对高性能轻骨料混凝土耐久性能的影响.对混凝土试件730d龄期的测量结果显示,各组轻骨料混凝土可同时达到具有足够强度、高流动度、高电阻率(在91d及730d可分别达到33～82kΩ·cm及137～175kΩ·cm)、低电渗(在91d可达到650～980C)的工程性质.

高性能轻骨料制备技术分析

简述高性能陶粒轻骨料的特性和应用范围,详细介绍采用污泥淤泥、尾矿、煤矸石、粉煤灰、赤泥、工业废渣、飞灰等废弃物制备高性能陶粒轻骨料的技术工艺特点。

高性能轻骨料混凝土三轴压强度和变形特性研究

为了给轻骨料混凝土结构的设计和有限元分析提供精确的本构模型,进行了高性能全轻混凝土、高性能次轻混凝土和普通骨料混凝土的真三轴压试验研究,对3种混凝土的多轴强度和变形特征进行了比较.试验应力比选取低应力比σ_(1)/σ_(3)=0.1和高应力比σ_(1)/σ_(3)=0.25两组,每组变换中间主应力σ_(2).通过比较发现,单轴压条件下轻骨料混凝土横向变形要远大于普通骨料混凝土,在有侧向约束情形下,轻骨料混凝土强度和延性会得到很大程度的改善.在较小侧压应力水平下,高性能全轻混凝土和次轻混凝土三轴抗压强度提高倍数要低于普通骨料混凝土,变形以脆性特征为主;在较高侧压应力水平下,高性能轻骨料混凝土强度提高程度接近于普通骨料混凝土,破坏特征变化为假塑性破坏,表现出良好的延性行为,吸能能力也大大增加.真三轴尤其是高应力比条件下,中间主应力对三轴峰值强度有显著的影响.在三维Haigh-Westergard应力空间建立基于轻骨料混凝土密度等级和品质性能等级的统一多轴强度准则,为不同类型结构轻骨料混凝土结构按多轴强度理论进行设计提供空间破坏曲面的数学表达式.

高性能轻骨料混凝土高温后受压本构关系研究

通过对无纤维全轻混凝土、无纤维次轻混凝土、钢纤维全轻混凝土、钢纤维次轻混凝土进行25、200、400、600、800℃五个温度水平的高温后力学性能试验,研究高温作用对未掺钢纤维和掺入不同体积掺量钢纤维增强轻骨料混凝土力学性能的影响。研究结果表明:随受火温度升高,高性能轻骨料混凝土的强度、弹性模量逐渐下降,立方体抗压强度和弹性模量下降幅度大于轴心抗压强度,纵向峰值应变和横向变形逐渐增大,应力-应变曲线渐趋扁平,上升段线性段比例变小,曲线与横轴包围面积逐渐减小;高性能全轻和次轻混凝土均表现出比普通混凝土更好的抗火性能,但是在高温800℃后,高性能轻骨料混凝土也发生了爆裂,掺入钢纤维后并没能消除爆裂现象,但是减小了高温后试块的表面裂缝宽度;钢纤维改善了高温前后轻骨料混凝土的力学性能,使高温前后轻骨料混凝土的弹性模量和峰值应变均有一定程度的提高。通过回归分析,建立高性能轻骨料混凝土的单轴受压分段应力-应变本构方程,其与试验结果吻合较好。

LC50自密实轻骨料高性能混凝土配合比参数设计

针对轻骨料混凝土拌和物在大流动性条件下，轻骨料易于上浮而导致拌和物匀质性较差且混凝土无侧限抗压强度相对偏低的现象，结合具有较高强度等级的自密实混凝土、轻骨料混凝土配合比设计方法和大流动性混凝土拌和物均匀流动性理论，采用绝对体积法，在水胶比为0．29～0．33，体积砂率为50％的条件下，掺加30％Ⅰ级粉煤灰和占胶凝材料用量1．5%掺有增粘组分的复合高效减水剂HFMN，研制出工作性好、质量较均匀、强度等级达LC50、干表观密度为1779kg／m^3的自密实轻骨料高性能混凝土（SCLC），给出了最优配合比参数值及部分性能指标．

利用膨胀珍珠岩制备超高性能轻及次轻骨料混凝土

基于颗粒紧密堆积理论,使用超高性能混凝土(UHPC)和广泛易得的低强度轻骨料(筒压强度0.3 MPa)膨胀珍珠岩(EP),制备了干表观密度为1800 kg/m^(3)、强度为121.9 MPa的超高性能轻骨料混凝土(UHPLWAC)和干表观密度为1989 kg/m^(3)、强度为140.9 MPa的超高性能次轻骨料混凝土(UHPSLWAC)。除强度评价外,电通量和RCM测试结果表明制备的轻(次轻)骨料混凝土也具有优异的抗渗性能,属于超高性能混凝土范畴;此外,抗冲击试验结果表明,膨胀珍珠岩取代石英砂能有效提升UHPC抗冲击性能。使用近场动力学模拟分析膨胀珍珠岩对UHPLWAC和UHPSLWAC力学性能的影响机制,结果表明通过降低轻骨料粒径,提高其分散性,进而显著降低材料的应力集中现象,是UHPLWAC和UHPSLWAC获得优异力学性能的关键。本研究为低强度轻骨料在高强、超高强轻骨料混凝土的应用上提供了新思路。

高温后高性能轻骨料混凝土强度与微结构变化特征研究

为了研究火灾后轻骨料混凝土的长期稳定性,对经过不同高温煅烧后的混凝土试样开展单轴压缩试验、核磁共振(NMR)扫描试验和扫描电子显微镜(SEM)试验,旨在获取高性能轻骨料混凝土的强度和微观结构损伤特征的关系。结果表明:不同热破裂温度的混凝土试样的强度随温度升高呈指数型衰减;由核磁共振扫描试验测得的试样的T2分布曲线谱面积在100℃~800℃范围内保持增长趋势,且增长的速率随温度升高而逐渐下降;混凝土的抗压强度与T2分布曲线谱面积之间存在负相关的线性关系;由SEM扫描试验表明高温热破裂作用使得混凝土陶粒骨料之间的水泥水化物逐渐分解消失,在混凝土内部逐渐形成尺寸较大的孔隙,进而导致孔隙分布的变化以及强度的渐进衰减。

自密实轻骨料高性能混凝土配合比优化设计

对自密实轻骨料高性能混凝土的配合比优化设计进行了系统的试验研究，根据自密实混凝土和轻骨料混凝土配合比设计原理，采用绝对体积法，成功研制出强度等级为LC30LC50的自密实轻骨料高性能混凝土。对影响自密实轻骨料高性能混凝土工作性和力学特性的主要因素进行了定量分析，获取了自密实轻骨料高性能混凝土的优化配合比，所得结论为自密实轻骨料高性能混凝土的进一步研究与应用提供了参考。

陶砂对轻骨料超高性能混凝土的影响研究

随着建筑结构向着更大跨度、超高层方向的发展,如何在保持超高性能混凝土超高密度的同时,进一步降低其自重和收缩是目前亟须解决的问题。文中基于最紧密堆积理论,采用不同等级陶砂制备了轻骨料超高性能混凝土,并对比了陶砂预处理工艺对轻骨料超高性能混凝土工作性能、力学性能、体积稳定性能和耐久性能的影响。结果表明,陶砂会显著影响超高性能混凝土的工作性能和力学性能,但同时也可以明显降低混凝土的干燥收缩,掺入800级陶砂的轻骨料超高性能混凝土的28 d抗压强度大于90 MPa。此外,预湿处理陶砂可显著提高混凝土的力学性能,降低混凝土的干燥收缩;陶砂等级越高,预湿处理工艺对轻骨料超高性能混凝土性能的影响越小。说明采用预湿陶砂制备满足施工要求的轻骨料超高性能混凝土是可行的,在改善轻骨料超高性能混凝土的同时,又节约施工成本。