机制砂MB值对掺石粉混凝土性能的影响

研究了不同机制砂MB值(0.75、2.75)对掺石粉混凝土的工作性、力学性能的影响。结果表明:机制砂MB值的增加会降低混凝土的工作性;当机制砂MB值较小时,适当的石粉掺量可以在一定程度上改善混凝土的工作性,但机制砂MB值过大对混凝土工作性的负面影响远大于石粉的正面影响;对于纯水泥或单掺粉煤灰组试件,机制砂MB值的增加会降低其抗压强度;而对于掺石粉的试件,机制砂MB值的增加会小幅提高其抗压强度;总体上,机制砂MB值对掺石粉混凝土抗压强度的影响相对较小。

石粉含量对C60机制砂混凝土徐变的影响

研究了不同石粉含量对C60机制砂混凝土徐变的影响,并对现有徐变预测模型进行了对比分析。结果表明:当机制砂石粉含量不超过15%时,各组试件的抗压强度均可满足C60强度等级的要求,各组试件120 d的徐变应变约为(180~230)×10-6,徐变系数在0.41~0.56之间;随着石粉含量的增加,各组试件的徐变应变呈现先减小后增大的趋势,徐变系数呈先增大后减小的趋势;石粉含量对C60机制砂混凝土徐变的影响不显著;现有徐变模型对徐变系数的计算结果均大于实测结果;相比较之下,fib MC 2010模型更适用于高强机制砂混凝土的徐变预测。

边坡加固格构梁应用技术及C40混凝土配制研究

为了解决山体滑坡及公路边坡滑坡的恶劣灾害,试验研究边坡加固技术-钢筋混凝土格构梁结构体系以及配制C40混凝土。通过石粉含量单因素试验研究了对于混凝土性能影响,并确定最佳C40混凝土配合比。钢筋混凝土格构梁加固形式分析得出加固传力方式。边坡加固工程应用探讨了工程应用可行性施工要点。试验结果表明:(1)适量石粉会提高混凝土的流动性能与力学性能。石粉最佳含量6%,即1 m3混凝土中50 kg,混凝土坍落度达到109 mm,扩展度达到590 mm,抗压强度48.9 MPa,劈裂抗拉强度4.9 MPa;(2)格构梁加固传力方式为边坡土、岩体-格构梁-格构梁交点-锚杆-深层岩层;(3)边坡加固应用表明,钢筋混凝土格构梁边坡加固方式受力均匀,被动力承受能力强,整体性强。

矽卡岩型尾矿机制砂对混凝土性能的影响

利用涞源地区矽卡岩尾矿废石制备机制砂,分析其母岩的岩相和矿物组成,测定机制砂石粉的主要成分。对比石灰岩机制砂,研究了机制砂片状颗粒含量、石粉含量对C30、C50混凝土工作性能、力学性能和耐久性能的影响。结果表明:片状颗粒和石粉含量的提高均会使机制砂混凝土的工作性能和强度降低;相比于石灰岩机制砂,当片状颗粒相同时,矽卡岩机制砂混凝土强度更高;石粉含量小于8%时,矽卡岩机制砂混凝土的强度较高;对于C30矽卡岩机制砂混凝土,片状颗粒含量的提高会使混凝土的耐久性变差,但一定量的石粉对抗渗、抗冻以及抗氯离子渗透性能具有一定的改善效果。

石粉掺量对钢筋混凝土握裹力性能的影响

主要改变混凝土中石粉掺量、胶砂比、水灰比、吸水树脂用量,对比工作性及钢筋混凝土界面握裹力分析,采用混凝土气泡间隙测试仪观察拉升后界面结构和混凝土强度比较,最终确定C(水泥)∶S(砂)∶G(石)=1∶1.70∶2.64,石粉量8%,减水剂1%,吸水树脂0.20%,3 d强度提高31.9%;7 d强度提高29.1%;28 d强度提高57.2%,满足C40混凝土强度的要求,进一步提高机制砂对钢筋界面握裹力的性能。

广东地区不同岩性机制砂石粉含量对混凝土性能的影响

针对广东省地方标准《广东省公路工程机制砂水泥混凝土应用技术规范》(GDJTG/T B01—2017)关于混凝土机制砂石粉限值≤10%的规定,研究了花岗岩和石灰岩两种岩性机制砂石粉含量分别对C 30、C 50混凝土的工作性能、强度等影响。对于C50混凝土,两种岩性机制砂石粉含量应严格按照标准控制在10%以内;对于C30混凝土,花岗岩机制砂的石粉含量可以放宽到13%,石灰岩机制砂的石粉含量可以放宽到16%。

高石粉含量对不同砂体系混凝土性能的影响研究

机制砂中较高的石粉含量会影响新拌混凝土的工作性能以及硬化混凝土的力学性能和耐久性能。本文研究不同砂体系中高石粉含量对不同强度等级混凝土和易性、含气量、抗压强度、碳化深度、抗渗以及收缩性能的影响。结果表明:当天然砂和机制砂混合比例为7∶3时,混合砂的孔隙率最低,为37%;高石粉含量显著增加了高强度等级混凝土的粘度,不利于混凝土的泵送浇筑;通过破碎得到的机制砂,颗粒边缘碎化,相对于天然砂体系混凝土的气泡保有性能差别较大,含气量经时损失较大;混合砂体系混凝土早期抗压强度优于机制砂体系,与天然砂体系相差不大,且混合砂体系混凝土的后期抗压强度较大,这也表明石粉能更好地填充至体系中,填充效应显著;高石粉含量增加了混凝土碳化的发生概率,机制砂体系混凝土不同龄期的碳化深度最大,混合砂体系混凝土的碳化深度与天然砂体系基本保持一致;混合砂体系混凝土的渗水高度最小,其抗渗性能最优;混合砂体系混凝土的早期收缩低于机制砂体系,与天然砂体系保持一致。

大型砂石骨料加工系统机制砂最优石粉含量试验研究

砂石骨料加工系统在生产机制砂时会产生石粉,石粉可有效调整胶凝材料的级配,补充水泥中不足的粒径为45~75μm的颗粒。但机制砂石粉含量的增加也会使混凝土的收缩增大,不利于混凝土塑性开裂的控制,从而影响混凝土质量。通过对砂石加工系统破碎、筛分设备选型和整套生产工艺的研究改进,确定使混凝土性能最优的石粉含量,为混凝土骨料生产提供技术依据,保证工程质量。

石粉掺量及养护温度对机制砂混凝土性能影响研究

以机制砂混凝土试块为试验对象,分别掺入5%、10%、15%的石粉掺量,观测其在不同养护温度下的抗压强度和孔径分布,研究石粉掺量及养护温度对混凝土强度和微观结构的影响。为更直观反映其对混凝土微观影响,采用核磁共振设备对不同掺量的混凝土试块进行测试。试验结果表明:在同一龄期时,3种石粉掺量中10%石粉掺量的混凝土抗压强度最高,同时10%石粉掺量混凝土的总孔隙率更低,最可几孔径左移,优于其他两种石粉掺量的混凝土孔径分布;相同龄期,负温养护较标准养护孔结构劣化明显,大孔较多,曲线首峰峰值较高。从机理上分析,石粉颗粒较小,促进流动性以及和易性,同时微集料作用,优化孔隙。负温养护温度接近水的冰点,水的黏滞性增大,减慢了水化速率,导致混凝土强度降低,孔隙劣化。

人工砂中的石粉对混凝土性能的影响与作用机制

石粉是人工砂区别于天然砂的主要特征之一,石粉的存在会对混凝土的工作性能、物理力学性能和耐久性造成巨大的影响。笔者阐述了通过抗压和劈裂等室内力学试验,针对水电工程中常见的石灰岩与花岗岩研究了不同含量的人工砂石粉对混凝土性能产生的影响。研究中采用的试验,扩大了相关规范中规定的6%~18%的人工砂石粉含量范围为5%~30%,并结合X射线衍以及扫描电镜对混凝土的微观结构与化学成分进行了分析,揭示出石粉与混凝土的耦合作用机制。试验结果表明:基于所用混凝土配合比,随着石粉含量的增大,混凝土的抗压与抗拉强度出现了先增大、后减小的趋势,其最优石粉含量为20%。当石粉含量从5%开始增加时,晶核作用及填充作用均强于因石粉含量增加导致的水化反应不充分的负面作用,进而使混凝土的微小孔隙被水化产物所填充,从而提升了混凝土的力学性能。但随着石粉含量的继续增加,当这种晶核作用及填充作用的影响不能够抵消混凝土水化不完全的负面影响时,混凝土的强度开始降低。

凝灰岩机制砂混凝土性能及开裂风险评估

为提高凝灰岩机制砂混凝土的抗开裂性能,以机制砂掺配比例和石粉含量为主要影响因素,提出了基于钢环约束试验的混凝土开裂风险量化评估方法。同时,对凝灰岩机制砂混凝土的工作性能、力学性能、抗渗性能以及抗硫酸盐侵蚀性能进行了系统研究。试验结果表明:对于全机制砂混凝土,在5%石粉含量(质量分数)时其工作性和强度最佳;随着石粉含量的增加,抗硫酸盐侵蚀性能、抗渗性能逐渐降低,且干缩和开裂的可能性增大。对于天然砂与机制砂混掺的混凝土,随着天然砂掺配比例的增大,混凝土的力学性能逐渐降低;在30%天然砂质量掺配比例下,具有较好的抗硫酸盐侵蚀性能、抗渗性能。全机制砂混凝土虽然在工作性方面不如全天然砂混凝土,但在强度和抗裂性能上都更优异,用机制砂去取代天然砂能得到更好的效益,但同时应当严格控制石粉含量的限值(质量分数不宜大于7%)。30%天然砂质量掺配比例下,天然砂与凝灰岩机制砂混合使用时,混凝土综合性能最佳。

母岩类型及石粉含量对机制砂混凝土性能影响研究

设计强度等级C50的机制砂混凝土,研究石粉含量、母岩类型对机制砂混凝土抗压强度、坍落度及微观性能的影响。通过EDS能谱分析、XRD及SEM等微观分析方法,揭示石粉含量、母岩类型对机制砂混凝土性能影响机理。结果表明,母岩类型对机制砂混凝土抗压强度影响较小。随着石粉含量增加,机制砂混凝土抗压强度呈先增后降的趋势,其中石粉含量为机制砂总质量的9%时,石灰岩机制砂混凝土抗压强度最优,为69.6 MPa;当石粉含量为6%时,辉绿岩机制砂混凝土抗压强度最优,为66.0 MPa;当石粉含量为12%时,花岗岩机制砂混凝土抗压强度最优,为68.3 MPa。混凝土坍落度随石粉含量增加而减小。石粉含量增加,在一定程度上抑制了水泥水化,导致未水化的水泥、粉煤灰数量增加;当机制砂混凝土抗压强度最优时,C-S-H凝胶中的Ca/Si(CaO和SiO_(2)物质的量比)最低;石粉含量及母岩类型对机制砂混凝土水化产物影响并不显著。

石粉含量对人工砂全再生粗骨料混凝土力学性能影响研究

为研究石粉含量对不同强度等级人工砂全再生粗骨料混凝土力学性能的影响规律,设计并制作了标准立方体和棱柱体试件各90个进行基本力学性能测试;分析了石粉含量对C25、C35、C45这3种强度等级人工砂全再生粗骨料混凝土抗压强度(f_(cu))、轴心抗压强度(f_(c))、劈裂抗拉强度(f_(t))和弹性模量(E_(c))的影响规律,提出了抗压强度与其他性能指标的换算关系。结果表明:随着石粉含量的增加,3种强度等级下f_(cu)、f_(c)和f_(t)均呈先提高后降低趋势,但不同强度等级下E_(c)呈现不同的变化规律;石粉含量介于10%~15%之间时3种强度等级下混凝土的各项力学性能指标均较优;人工砂全再生粗骨料混凝土的弹性模量约为普通混凝土弹性模量的2/3。

关于SHMP在机制砂清洗中对MB值和石粉含量的控制作用研究

由于机制砂的原岩和加工运输场地中夹杂泥土,造成其MB值超过1.4。目前常用水洗的方法去除泥土,但同时造成大量的石粉流失,减少机制砂产量,且难以满足碾压混凝土等对机制砂高石粉含量的要求。采用不同清洗水、黏土分散剂SHMP与机制砂的质量比,分别进行若干组机制砂清洗试验,分析各组清洗后的机制砂级配、石粉含量、MB值等随用水量、SHMP用量的变化,研究SHMP分散黏土的规律,建立相关模型。推荐清洗每吨机制砂SHMP用量为100~300 g,用水量为500~700 kg,MB值将从2以上降低至1.1,而石粉含量仅降低2%左右。此方法大幅降低机制砂的MB值,解决传统洗砂中石粉大量流失的问题。该方法在行业内属首创,具有较高的经济和工程应用价值。

机制砂对混凝土拌和物含气特性影响规律研究

针对不同砂率、石粉含量、细度模数、颗粒级配的混凝土拌和物含气量展开试验研究,分析了机制砂对混凝土拌和物含气特性的影响规律。研究结果表明:混凝土拌和物含气量随砂率在一定范围成递增关系,随石粉含量、细度模数增大成递减关系;0.15~0.3 mm粒径范围的颗粒含量减少时,混凝土的含气量明显降低,0.3~0.6 mm粒径范围的颗粒含量增大时,混凝土的含气量显著增加,0.6~1.18 mm粒径范围的颗粒含量对含气量影响较小。研究结论可为机制砂混凝土配合比提供参考依据。

不同石粉含量花岗岩机制砂混凝土配合比设计及性能研究

机制砂在生产工程中产生大量石粉,石粉含量是影响机制砂混凝土性能的重要因素。对不同石粉含量及超标石粉含量机制砂进行了混凝土配合比优化改进设计方法研究,对比研究河砂与不同石粉含量机制砂采用改进优化后的配合比设计方法配制C30、C55、C60、C80混凝土的性能。结果表明:针对5%~20%石粉含量的花岗岩机制砂,采用改进优化后的配合比设计方法可实现不同石粉含量机制砂混凝土的拌合物性能、各龄期抗压强度均与河砂混凝土相当,同时单位立方米混凝土能够降低水泥用量20~60 kg。

石粉种类及含量对C60机制砂混凝土性能的影响

为研究不同机制砂粗颗粒(0.075~4.75 mm)与石粉(<75μm)的质量比(砂粉比)对岩石粉混凝土性能的影响,使用岩石粉(石灰石粉和花岗岩石粉)以不同质量比取代机制砂制备高强混凝土,测试不同砂粉比条件下混凝土流动性能、抗压强度和耐久性能(干燥收缩率及电通量)的演变规律。结果表明,机制砂的砂粉比不低于9时,砂粉比降低有利于改善混凝土拌合物的和易性,增强混凝土抗压强度和耐久性能。进一步降低砂粉比对混凝土的干燥收缩性能影响较小,但对混凝土流动性、力学性能和抗氯离子渗透性不利。降低砂粉比有利于提高机制砂混凝土的密实性,但过低的砂粉比容易造成混凝土需水量升高,游离态石粉颗粒含量增大,对混凝土性能不利。

铁尾矿机制砂中石粉含量对混凝土性能的影响研究

机制砂在生产过程中会产生大量的石粉,这些石粉的岩性及掺量会对机制砂及混凝土的性能产生较大的影响。本文探究了铁尾矿机制砂中石粉含量对C30、C50铁尾矿机制砂混凝土工作性能、力学性能及耐久性能的影响,并通过SEM、XRD等测试分析了铁尾矿石粉对机制砂混凝土微观结构的影响机理。结果表明:石粉可以在机制砂混凝土中起到“滚珠”效应,降低机制砂颗粒间“摩擦嵌锁”作用,并有效优化铁尾矿机制砂级配,细化混凝土孔结构,提高混凝土工作性能与力学性能;制备C30、C50铁尾矿机制砂混凝土适宜的石粉含量分别为9%~12%和6%~9%,此时C30、C50混凝土抗冻等级分别为F200与F300,氯离子渗透能力均较低。

高泥粉石粉含量山砂制备低强高性能混凝土及其优化研究

研究一种用于高原山区公路的MB值1.6 g/kg和石粉含量8.8%的高含泥含粉山砂低强高性能混凝土的制备及工作性、力学性能的影响。试验结果表明,适度增加山砂混凝土中水泥用量、粉煤灰掺量、砂率、减水剂掺量能有效改善其工作性能和提升混凝土的强度;其中水泥用量和粉煤灰掺量对山砂混凝土的强度影响比较明显,减水剂掺量和水泥用量对山砂混凝土的坍落度影响最为显著。结合正交试验,该山砂C30低强高性能混凝土材料最佳用量为:水泥、粉煤灰、山砂、碎石、水、减水剂分别为312、55、824、1049、156、3.67 kg/m^(3),制备的混凝土具有较好的抗渗性、抗冻性、收缩、抗碳化等耐久性能。

石粉含量对机制砂自密实混凝土耐久性的影响

对比分析了河砂和不同石粉含量的机制砂自密实混凝土的抗氯离子渗透能力、膨胀率、抗碳化性能、抗冻性和长期抗压强度的影响。结果表明,在石粉含量≤9%时机制砂自密实混凝土的抗氯离子渗透能力要弱于河砂自密实混凝土,但河砂和不同石粉含量的机制砂自密实混凝土的抗氯离子渗透性都满足TB 10005—2018使用要求;在机制砂自密实混凝土中加入石粉有助于降低混凝土的膨胀率,且石粉加入量越大则膨胀率越低;不同石粉含量的机制砂自密实混凝土的碳化深度会随着石粉含量先减小后增大,河砂和不同石粉含量的机制砂自密实混凝土的抗碳化能力差别不大;不同石粉含量机制砂自密实混凝土的抗冻性能都要优于河砂自密实混凝土,且石粉含量为3%的机制砂自密实混凝土的抗冻性能最好;过高的石粉添加量(≥12%)会对机制砂自密实混凝土的长期抗压强度带来不利影响,适宜的石粉添加量应≤9%。