经济环保型超高性能混凝土力学性能试验研究

为了减少制备超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)消耗大量水泥造成的CO_(2)高排放,降低施工成本,推广UHPC的应用。研究使用工业副产品作为矿物掺合物部分取代水泥、机制砂或海砂完全取代石英砂在标准养护条件下制备的经济环保型UHPC的力学性能。结果表明:硅灰的掺入提高了UHPC的抗折和抗压强度,当硅灰掺量为30%时,UHPC试件的28 d抗压和抗折强度较基准组分别提高了20.89%和27.30%;粉煤灰和矿粉的掺入均会降低UHPC的抗折和抗压强度;钢纤维的掺入能够显著提高UHPC的强度,掺入2.0%的钢纤维时,UHPC试件的抗折和抗压强度分别提高了9.75%和56.21%;采用机制砂或海砂完全取代石英砂制备的UHPC试件的28 d抗折和抗压强度仅出现略微下降。制备的经济环保型机制砂或海砂UHPC具有良好的力学性能,可应用于工程结构。

振动拌合及养护方式对机制砂混凝土性能的影响

机制砂混凝土的性能与拌合方式密切相关。探究了振动拌合和普通强制拌合方式对机制砂混凝土工作性能、力学性能、含气量以及抗氯离子渗透特性的影响。结果表明:振动拌合一定程度上提高了机制砂混凝土的均质性,使得内部骨料颗粒分布更加均匀,从而使得机制砂混凝土工作性得到提高;振动拌合能稳定提高普通混凝土的抗压强度。机制砂中夹杂的少量石粉在振动作用下提高了混凝土内部微观孔隙结构的致密度,从而提高抗压强度;由于振动作用下水泥颗粒相较普通拌合分散程度更高,从而提高了机制砂混凝土的含气量。除此之外,机制砂混凝土的密实度在振动拌合作用下得到提高,一定程度上阻碍了混凝土内部的毛细孔道,提高了机制砂混凝土的抗氯离子渗透特性。采取振动拌合技术相比普通拌合技术将更加有助于提高机制砂高性能混凝土的性能、耐久性与使用寿命。

基于改进遗传算法的机制砂混凝土配合比优化设计

常规的机制砂混凝土配合比设计多数采用随机森林方法原理,具有较强的局限性,无法较好地改善机制砂混凝土的和易性,降低了其结构稳定性与抗压性能。针对这一问题,论文以“228国道苍南龙沙至岱岭段工程PPP项目”混凝土工程配合比设计为背景,引入改进遗传算法,提出了一种配合比优化设计方法。首先,依据项目工程的建设需求以及对机制砂混凝土的性能要求,确定机制砂混凝土的配制强度。其次,根据混凝土强度等级,设计与项目工程匹配度较高的砂率与胶凝材料对应的用量。设定机制砂混凝土原材料配比参数,提高混凝土拌合物的和易性与耐久性。在此基础上,利用改进遗传算法,搜索机制砂混凝土配合比最优解。实验分析可知,新的方法能够显著提升机制砂混凝土的抗压强度,其内部结构致密性较高。

基于不同细骨料体系水工混凝土性能研究

为研究不同细骨料体系对水工混凝土性能的影响,在II区中砂颗粒级配下,分别采用河砂、机制砂、混合砂配置3组水工混凝土拌合物,并对其开展了工作性能、力学性能和耐久性能的对比分析研究。研究结果表明:在同等条件下,采用不同细骨料体系配置水工混凝土拌合物,混凝土工作性能、力学性能和耐久性能有明显不同;“高品质机制砂+球磨机制砂”配置的水工混凝土综合表现最优,说明机制砂完全可以替代河砂作为细骨料应用于水工混凝土的生产,并且使用高品质机制砂制备混凝土性能相比河砂更优。

机制砂特性及其在混凝土中应用的相关问题研究

试验研究了机制砂的材料特性,分析了机制砂在我国的生产与应用现状,并提出了机制砂在混凝土中应用应考虑的石粉含量、配合比设计思路、机制砂生产技术、品质管理、科学研究、工程应用、宣传导向等几个问题。

混合砂在C50清水混凝土中的应用研究

对比研究天然中砂和混合砂清水混凝土的工作性、物理力学性能、外观质量、收缩和抗渗性能。试验结果表明:机制砂和特细砂按适当比例混合,可以配制出性能高、外观质量好的C50清水混凝土。

原状机制砂混凝土配制强度计算方法研究

基于试验资料的统计分析,提出了原状机制砂混凝土配制强度计算式中的经验系数值。通过计算式适用性试验验证,表明强度等级C60及其以下的机制砂混凝土,在机制砂石粉含量适当时,混凝土拌合物的工作性良好,混凝土力学性能满足普通混凝土规范要求。

机制砂在预拌混凝土中的应用研究

选取常用的C30(非泵送)和C30(泵送)预拌混凝土为基准,研究机制砂取代天然砂配制各混凝土时的最佳取代率及采用最佳取代率时对应的最适宜砂率范围,并在此基础上,分别研究了石粉含量和不同减水剂及其掺量对机制砂混凝土性能的影响。

长大隧道远距离泵送机制砂混凝土施工技术研究

结合渝怀铁路金洞隧道、旗号岭隧道的混凝土施工 ,着重介绍远距离泵送机制砂混凝土的配置、工程应用。

配合比对机制砂混凝土性能的影响

为测试原材料及配合比对全机制砂混凝土性能的影响,对粗细骨料、机制砂级配、水泥、外加剂等原材料各项指标进行了检测,对不同配合比的全机制砂混凝土的各项指标的进行了试验测试,分析了砂率和胶水比对各龄期强度的影响以及强度增长规律。结果表明:原材料各项指标符合规范要求,全机制砂混凝土能达到施工坍落度、可泵性及强度、抗冻、抗渗等性能指标,砂率和胶水比对各龄期强度影响较为明显。用全机制砂混凝土具有经济和环保的双重效益。

振动搅拌对机制砂混凝土性能影响研究

采用振动搅拌与普通搅拌在相同材料配合比及混合时间下对机制砂混凝土进行对比试验,测试振动搅拌对机制砂混凝土坍落度、抗压强度、排空时间、含气量和电通量等性能的影响,并分析在不同搅拌方式下各指标的离差系数。结果表明:相比普通搅拌,采用振动搅拌时,新拌混凝土的排空时间缩短了35.6%,坍落度、含气量分别增大了9.8%、38.8%,电通量减小了27.2%,7、28、56 d抗压强度分别提高了7.29%、8.79%、7.37%。在振动搅拌作用下各指标的离差系数较小,振动搅拌明显降低机制砂混凝土的塑性黏度,改善了工作性能,提高了耐久性和抗压强度。

基于正交试验的机制砂自密实轻骨料混凝土配合比设计

采用固定砂石体积法和改进的全计算法,设计了C40机制砂自密实轻骨料混凝土的配合比,并通过正交试验分析了机制砂自密实轻骨料混凝土的抗压强度和工作性。结果表明:当水胶比为0.37、体积砂率为51%、Ⅰ级粉煤灰替代率为20%、硅灰替代率为4%、聚羧酸高性能减水剂掺量为1%时,能够满足C40机制砂自密实轻骨料混凝土的相关性能要求。

机制砂汽车泵送混凝土配合比优化设计

结合贵阳市环城高速公路南环线牛郎关互通立交现浇连续箱梁桥的工程实例,针对其所属地区的地质条件特点,提出了采用机制砂汽车泵送混凝土的方案,通过不断优化配合比设计保证了工程质量,缩短了施工周期,降低了施工成本。

混合砂在中、低强度混凝土中的应用研究

针对目前本地天然中砂的缺乏,对比研究天然中砂和混合砂中、低强度混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能。通过大量试验结果表明:机制砂和特细砂按适当比例混合,可以配制出拌合物工作性能好、力学性能和耐久性能满足要求的中、低强度混凝土。

掺机制砂C50自密实混凝土设计及应用

以预拌混凝土企业生产的普通C50混凝土相关数据为基础,采用正交设计方法研究单方胶凝材料用量、砂率、机制砂与天然砂比例、粉煤灰与矿渣粉比例4个因素对自密实混凝土的强度和自密实性能的影响和变化规律。研究结果表明,机制砂的掺入对混凝土的自密实性能有不利影响;在水胶比不变的前提下,单方胶凝材料用量的增加对混凝土抗压强度、自密实性能均有积极影响;筛选出了满足施工技术参数要求的因素组合。

配合比参数对全机制砂混凝土性能的影响研究

随着基础设施建设的日益发展,我国不少地区天然砂资源逐渐短缺,甚至出现无砂可用的状况,混凝土用砂供需矛盾尤为突出,应用机制砂完全替代天然砂生产混凝土已势在必行。本文通过试验研究了配合比设计参数(水灰比、砂率、胶凝材料用量、机制砂的级配与细度模数及含粉量等)对全机制砂混凝土性能的影响。

片麻岩骨料混凝土基本力学性能及其换算关系研究

为了研究片麻岩机制砂骨料混凝土的劈裂抗拉强度、轴心抗压强度和弹性模量与立方体抗压强度之间的关系,选取水胶比、机制砂砂率和机制砂石粉含量为配比参数,制备11组C50片麻岩骨料混凝土进行不同龄期的基本力学性能试验。根据试验结果,探讨了片麻岩骨料混凝土各力学性能受各配比参数变化的影响规律,采用数理统计回归的方法,对立方体抗压强度与其他力学性能指标之间的换算关系进行了分析。结果表明:片麻岩骨料混凝土力学性能中受配比参数变化影响最大的是劈裂抗拉强度,其次是立方体抗压强度和轴心抗压强度,最小的是弹性模量;拟合的片麻岩骨料混凝土劈裂抗拉强度、轴心抗压强度、弹性模量与立方体抗压强度之间换算关系式,较GB 50010—2010中相应的关系式能更准确地反映片麻岩骨料混凝土立方体抗压强度与其他力学性能指标之间的关系;片麻岩骨料混凝土试块回弹值与立方体抗压强度的相关性很小。

机制砂混凝土在摩天岭隧道的应用

结合工程实践,根据机制砂的性能特点,系统地对机制砂在摩天岭隧道混凝土施工中的生产应用情况进行了简要介绍,以期给机制砂的推广应用提供借鉴经验。

南武大道机制砂混凝土配合比优化设计

针对南武城市大道机制砂混凝土的工程应用,将混凝土矿物集料体系作为研究对象,结合Fuller曲线和Shilstone曲线,给出适应于不同坍落度水平的级配组成范围。以7d、28d抗压强度和工作性作为考察指标,对工程中涉及到的C30～C50标号桥隧及路面机制砂混凝土进行配合比优化设计。

机制砂自密实混凝土泵送性能试验研究

依托实际工程,以坍落扩展度、V型漏斗流出时间、L型仪比例、坍落扩展度经时损失以及压力泌水率作为混凝土的泵送性能评价指标,通过不同配合比参数和机制砂特性的自密实混凝土配合比试验,研究了各参数对混凝土泵送性能的影响。结果表明:水粉比和砂率对混凝土的泵送性能影响较大,粗骨料掺量影响较小;当粉煤灰掺量在30%以下时能够改善泵送性能;且当机制砂砂率为45%、石粉含量在10%左右时,其各项泵送性能较好。实际工程中配制满足泵送要求的机制砂自密实混凝土时,须严格控制各参数取值。