火山渣粒径和DPS掺量对轻骨料混凝土性能的影响

以火山渣作为粗骨料制备了轻骨料混凝土,研究了火山渣粒径(4.75~9.50、4.75~19.00、4.75~26.00 mm)对轻骨料混凝土坍落度、吸水率和抗压强度的影响,优选出了最佳火山渣粒径。在此基础上,研究了渗透结晶型无机防水剂(DPS)的掺量(0、0.6%、0.8%、1.0%)对轻骨料混凝土性能的影响,并分析了其作用机理。结果表明:随着火山渣粒径的增大,轻骨料混凝土的坍落度降低,吸水率增大,抗压强度先增大后减小,最佳火山渣粒径为4.75~19.00 mm;随着DPS掺量的增加,轻骨料混凝土的坍落度和吸水率降低,抗压强度增大;掺入适量DPS可以有效提高混凝土基体的密实度,从而改善混凝土的性能。

玄武岩纤维对火山渣轻集料混凝土强度的影响

轻集料混凝土因其轻质、高强、保温和耐腐蚀等特性,在高层建筑和大跨度结构等土木工程领域得到广泛应用。然而,它也存在易开裂、脆性较高和韧性不足的问题。本研究采用纤维改性方法,探讨了玄武岩纤维对火山渣轻集料混凝土力学性能的影响,并分析了其增韧机理。试验结果表明,随着玄武岩纤维掺量的增加,火山渣轻集料混凝土的韧性显著提高。特别是当玄武岩纤维掺量达到3‰时,混凝土的抗压强度提升了2%,而抗折强度显著提高了33.4%,达到最佳掺量点。此外,通过扫描电子显微镜(SEM)观察发现,玄武岩纤维与水泥石界面的黏结性能得到增强,孔隙率降低,从而提高了混凝土的密实性和稳定性。

纤维增强碱矿渣轻骨料混凝土宏细观力学性能

对碱矿渣轻骨料混凝土(AAS-LWAC)的宏观力学性能及微观结构特征进行了研究。设计并完成了54个AAS-LWAC试件,研究了轻骨料种类及纤维类别对AAS-LWAC抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度影响规律,分析了微观结构对宏观力学性能影响。研究结果表明:相比页岩陶粒及黏土陶粒,以粉煤灰陶粒为粗骨料的AAS-LWAC整体力学性能更优;相比聚丙烯纤维及玄武岩纤维,掺入钢纤维可显著提高AAS-LWAC基本力学性能。相比未掺纤维混凝土,钢纤维掺量0.6%时AAS-LWAC抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度分别提高35%、59%及42%。微观分析结果显示:玄武岩纤维相比聚丙烯纤维分散性差是导致玄武岩纤维碱矿渣轻骨料混凝土力学性能劣于聚丙烯纤维碱矿渣轻骨料混凝土的根本原因。

大掺量矿物掺合料纤维增强轻骨料混凝土的抗疲劳性能

为研究纤维增强轻骨料混凝土抗疲劳性能,开展了恒应力循环压缩试验,对疲劳应力-应变响应进行了研究。试验采用质量分数为20%的粉煤灰和50%的粒化高炉矿渣部分替代水泥,变量为单掺或混掺不同掺量的钢纤维和聚乙烯醇(PVA)纤维。结果表明:随着循环加载次数的增加,钢纤维混凝土的宏观裂纹数量比PVA纤维混凝土多,试件的破坏形态表现为轻骨料的破裂和纤维的渐进拔出(钢纤维)或断裂(PVA纤维);钢纤维混凝土的疲劳应变及残余应变均最大,而混杂纤维混凝土的最小;在同一应力水平下,混杂纤维混凝土的疲劳寿命最长,而钢纤维混凝土的最短;钢纤维混凝土的极限疲劳损伤高于PVA纤维混凝土和混杂纤维混凝土,且随最大应力水平的降低,该差异逐渐缩小。

炉渣混凝土的制备及其性能研究

与普通混凝土相比,轻骨料混凝土具有密度小、质量轻以及很好的减震效果等优势,尤其在装配式建筑中具有很好的应用前景。以陶粒、炉渣、水泥、粉煤灰等为原材料,采用正交试验设计方法,配制出适合装配式建筑使用的轻骨料非结构构件混凝土。试验结果表明:水胶比和砂率是影响轻骨料混凝土力学性能的主要因素,试验最优方案为水胶比为0.65,粉煤灰取代率为50%,体积砂率为35%,符合轻集料混凝土隔墙条板的强度和面密度要求。

火山渣轻骨料混凝土及其应用的研究进展

火山渣轻骨料混凝土作为一种来源广、成本低的新型建筑材料,具有轻质、抗震、耐火、保温、抗冻等优点,将其应用于工程中既能缓解砂石资源日益短缺的现状,又能提高建筑的节能效率,具有很高的研究和应用价值。综述了火山渣轻骨料混凝土的国内外研究现状;介绍了矿物掺合料、纤维、外加剂、骨料体系、拌和工艺等因素对火山渣轻骨料混凝土性能影响的研究现状;总结了火山渣轻骨料混凝土在透水混凝土、混凝土砌块、墙体、梁等方面的应用研究进展;展望了火山渣轻骨料混凝土未来的研究重点与方向。

基于胶凝材料的高性能轻集料混凝土力学性能研究

为了解决普通轻集料混凝土存在的抗压强度低,工作性能差等问题,本文根据高性能轻集料混凝土的制备理论和方案,并选取稳定性、流动性、抗压强度作为评价指标,研究了不同辅助胶凝材料对高性能轻集料混凝土的性能影响。结果表明:磨细矿渣和硅灰能大幅度提高轻集料混凝土的抗压强度,改善其稳定性,但硅灰会严重降低其流动性。同时,由于粉煤灰的颗粒类似细微玻璃珠,具有改善轻集料混凝土工作性能,增强其流动性和稳定性的作用。因此,本文利用三种胶凝材料的复合超叠加效应,设计一系列不同掺入比例实验,根据实验结果选择磨细矿渣,粉煤灰和硅灰的最佳掺入比例参数为10%:10%:5%,为制备出工作性能和抗压强度俱佳的高性能轻集料混凝土提供了宝贵的经验。

型煤炉渣制作轻集料混凝土小型空心砌块的可行性研究

测试了型煤炉渣的各项技术性能,通过正交设计优选合理配方,探讨型煤炉渣作为再生资源的可行性.实验结果证明,用型煤炉渣制作的轻集料混凝土,各项技术指标均能满足国家相关标准规定,通过对实验方案进行经济分析,证明了型煤炉渣作为轻集料制作混凝土小型空心砌块生产是可行的.

低品位全珊瑚骨料混凝土的力学性能及耐久性能研究

采用筒压强度为3.72 MPa的低品位珊瑚骨料配制LC30及LC50全珊瑚骨料混凝土,研究了低品位全珊瑚骨料混凝土的基本力学性能及耐久性能。结果表明:与火山渣轻骨料混凝土、普通混凝土相比,珊瑚骨料混凝土的fc/fcu显著偏大,劈裂抗拉强度比火山渣轻骨料混凝土提高20%~30%,与普通混凝土基本持平,弹性模量介于普通混凝土与火山渣轻骨料混凝土之间;珊瑚骨料混凝土3 d收缩率仅为普通混凝土的43%,约为火山渣轻骨料混凝土的111%;抗氯离子渗透性次于普通混凝土而优于火山渣轻骨料混凝土,护筋性能不如普通混凝土。

利用电石渣制备结构用硅酸盐陶粒的研究

硅酸盐壳层陶粒的制备利用电石渣等作为钙质原料,粉煤灰作为硅质原料,在湿基电石渣掺量为37.5%~43.4%,温度为180℃,压力为1MPa的蒸压养护条件下得到了筒压强度高于10 MPa,经过15次冻融循环质量损失小于4%的细石英砂-粉煤灰-电石渣陶粒。所得陶粒堆积密度低于900 kg/m^3,表观密度低于1 800 kg/m^3;筒压强度较市售陶粒提高4~6 MPa,增幅达60%以上。采用标号52.5硅酸盐水泥可以配制出抗压强度80 MPa硅酸盐壳层陶粒混凝土,干表观密度比普通混凝土降低20.9%。硅酸盐壳层陶粒可以配置不同标号的轻混凝土(LWAC),陶粒在混凝土中具有显著强度提升效应,对混凝土强度的贡献优于碎石和烧结陶粒。

矿渣微粉与珍珠岩尾矿复合对免烧陶粒性能的影响

以珍珠岩尾矿、粒化高炉矿渣微粉、水玻璃为原材料研制无熟料免烧陶粒。以水玻璃作为激发剂,探究其模数和掺量对矿渣微粉强度的影响,研究矿渣微粉与珍珠岩尾矿粉复合对陶粒筒压强度和堆积密度的影响。结果表明:当矿渣微粉、水玻璃质量比为90∶10,水玻璃最佳模数为1.06,矿渣微粉、珍珠岩尾矿质量比为90∶10时,可以使陶粒标养28 d达到筒压强度为7.50 MPa,密度等级为900 kg/m^(3),孔隙率为31.84%,软化系数为0.92,含泥量为2.25%,煮沸质量损失为2.84%;对陶粒表面进行防水处理后,吸水率由11.68%降到4.88%。采用陶粒配制LC30轻集料混凝土进行道路窨井周围道路基层应用,其28 d抗压强度为35.5 MPa,密度等级为1700 kg/m^(3),压缩系数为0.001,应用效果良好,防止了城市道路窨井沉陷。

养护制度对轻质管片混凝土力学性能和水化性能的影响

为了明确轻质管片混凝土的最佳养护制度,利用力学性能和^(29)Si NMR试验分别研究了标准养护、蒸汽养护和蒸压养护对轻质管片混凝土抗压强度、抗折强度、水化程度和C-S-H聚合度的影响。结果表明:蒸汽养护和蒸压养护相对标准养护均可显著提升轻质管片混凝土3 d龄期的力学性能、水化程度和C-S-H凝胶聚合度,但28d龄期时的提升效果一般;轻质管片混凝土宜根据生产周期和成本要求选择蒸汽养护制度或标准养护制度。

矿物掺合料对轻骨料混凝土耐久性的影响

轻骨料混凝土与普通混凝土相比,其单位体积的重量轻,因此,能有效提高梁体等受力构件的跨度。轻骨料混凝土在工程应用中除满足必要的强度要求外,其耐久性也是衡量其工程性能的重要性能指标。本文从粉煤灰和矿渣粉两种掺合料含量出发,通过实验的方法研究了掺和料不同用量和不同掺合料比例条件下轻骨料混凝土的抗冻融循环破坏能力、碳化特性、抗渗性及收缩特性,以制备高性能轻骨料混凝土。实验表明:当矿物掺合料在40%,粉煤灰和矿渣粉质量比在2∶3时,混凝土的抗冻融能力最强;各组实验中混凝土的碳化深度相差不大,当掺合料含量为40%,粉煤灰和矿渣粉比例为2∶3时,试块的碳化深度最浅,抗碳化能力最强;对于28d龄期混凝土收缩率,各组实验相差不大,除个别组外,矿物掺合料的添加不利于改善混凝土的收缩,因此,在实际应用中建议添加膨胀剂以改善混凝土的收缩;当矿物掺合料在40%,粉煤灰和矿渣粉质量比在2∶3时,混凝土的抗压强度比普通混凝土提高3.52%。因此,当矿物掺合料在40%,粉煤灰和矿渣粉质量比在2∶3时,轻骨料混凝土的耐久性能最优。

高钛重矿渣轻骨料对盾构隧道管片混凝土性能的影响

为了解决现有盾构隧道管片混凝土材料存在的易开裂、渗漏等耐久性问题,基于密实骨架堆积设计原理和高钛重矿渣轻骨料的轻质和内养护特性,设计制备了一种C50轻质隧道管片混凝土,并研究了该混凝土的耐久性能。试验结果表明:利用高钛重矿渣轻骨料可以制备出性能优异的盾构隧道用C50轻质管片混凝土,该轻质隧道管片混凝土工作性能良好,表观密度仅为1980 kg/m^(3),28 d抗压强度可达61.0 MPa以上,180 d收缩率仅为265με,抗渗等级达P12,氯离子渗透系数仅为1.3×10^(-12) m^(2)/s,抗碳化性能、抗硫酸盐侵蚀性能和抗冻性能优异;高钛重矿渣轻骨料的强度、表观密度、颗粒级配和掺量等是影响该轻质管片混凝土性能的关键因素;高钛重矿渣轻骨料的内养护效应是提升该轻质隧道管片混凝土耐久性的关键。

钙基膨润土对矿渣膨珠轻骨料泡沫混凝土性能的影响

相比于普通轻骨料,矿渣膨珠表观密度高,当用于泡沫混凝土制备时,将出现轻骨料下沉。以矿渣膨珠为轻骨料,采用物理发泡法制备了干表观密度600 kg/m^3的矿渣膨珠轻骨料泡沫混凝土,同时引入无机矿物增稠剂钙基膨润土增加体系浆体黏性,阻滞轻骨料下沉。结果表明:钙基膨润土的掺入可有效解决矿渣膨珠下沉问题并提高矿渣膨珠轻骨料泡沫混凝土的密度均匀性,同时也可优化其气孔结构和孔径分布,进而提升泡沫混凝土的力学性能和保温隔热性能。当掺入质量分数1%的钙基膨润土时,泡沫混凝土抗压强度为4.1 MPa,导热系数为0.1917 W/(m·K)。

蒸养参数对轻质管片混凝土力学性能的影响

为了明确基于高钛重矿渣轻骨料制备的盾构隧道轻质管片混凝土的蒸养工艺,通过抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和弹性模量试验,研究了静养时间、恒温温度和恒温时间等蒸养工艺参数对轻质管片混凝土力学性能的影响。结果表明:随静养时间由2 h延长至5 h,轻质管片混凝土的抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和弹性模量均明显增大;随恒温温度由40℃升高至70℃或恒温时间由4 h延长至16 h,轻质管片混凝土的抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和弹性模量均先增高后降低,在恒温温度60℃和恒温时间12 h时各性能指标达到最佳;预湿高钛重矿渣轻骨料的内养护效应可以改善蒸汽养护对混凝土造成的热损伤。

碱激发高钛矿渣轻集料的性能及应用（英文）

针对传统烧结轻集料能耗高、天然黏土资源消耗大以及高钛矿渣难于建材资源化高效利用问题,以磨细高钛矿渣粉为基体,通过室温碱激发、造粒成球同时采用化学引气、蒸汽养护等过程制备了免烧轻集料。结果表明：所制备轻集料堆积密度为700～900 kg/m^3、筒压强度为2.70～7.00 MPa。以所制备轻集料为粗骨料配制了轻集料混凝土,并研究了骨料与水泥浆体界面的组成和形态,发现碱激发高钛矿渣轻集料与水泥浆体之间的界面粘结更好、更为密实。