高性能轻集料混凝土的力学性能及耐久性的研究

采用页岩陶粒 ,掺入硅灰和高效减水剂配制而成高性能轻集料混凝土。并研究了水泥用量、水灰比、硅灰掺量对强度的影响及其抗冻和抗渗性能     

浅析轻集料混凝土

轻集料混凝土是建筑材料发展到一定阶段而产生的一种新型功能性建筑材料，轻集料混凝土能有效的减轻结构自重，并且具有良好的隔热和隔声效果，从而降低建筑的基础造价和总造价。但是轻集料混凝由于受集料自身密度和强度的影响，导致轻集抖混凝土的工作性较差、强度偏低，造成施工难度大且很少应用于结构工程，从而影响轻集料混凝土的应用。     

轻集料及高性能轻集料混凝土的性能研究

对轻集料的性能如吸水速率、微观结构及高性能轻集料混凝土的强度、耐久性进行了研究.所用轻集料为膨胀页岩和烧结粉煤灰.高性能轻集料混凝土是由不同的胶结料用量、不同的硅灰掺量和不同的水胶比配制而成.实验结果证明,膨胀页岩轻集料的吸水速率比烧结粉煤灰轻集料低得多,这与轻集料的微观结构相吻合.意味着混凝土搅拌过程中,后者需更多的额外水来达到期望的水胶比.利用轻集料可以成功地配制成强度高于60 MPa、坍落度200 mm左右、重度低于1 834 kg.m-3的高性能轻集料混凝土.增加胶结料用量或降低mw/mb(水胶质量比)可以提高该混凝土的强度,当胶结料用量超过550 kg.m-3或mw/mb低于0.28后,作用变得不明显.从提高该混凝土的强度的角度看,硅灰的最佳掺量为10%.轻集料的种类明显影响高性能轻集料混凝土的强度.耐久性实验证明,高性能轻集料混凝土水的渗透性很低,并且该混凝土的抗冻性优于普通重度的混凝土.     

混合型集料高性能轻混凝土的宏观性能研究

轻质高性能混凝土是 2 1世纪混凝土技术发展的前沿领域 .研究采用混合型集料配制出了表观密度等级为180 0kg·m- 3 ,抗压强度等级为CL50的高性能轻混凝土 .通过试验及检测分析 ,所研制的轻混凝土具有低密度、高密实度、高强度、抗冻、耐腐蚀等优良的理化性能 .在测定了混合型集料高性能轻混凝土的表观密度、抗压强度、稳定性及耐久性的基础上 ,由显微结构的形成及其转化探讨了混凝土宏观性能的发展过程     

轻集料混凝土的断裂能

测定了具有不同强度的轻集料混凝土和普通混凝土的断裂能。比较了轻集料混凝土和普通混凝土的断裂能与抗压强度之间的关系。结果表明，对于给定的强度，轻集料混凝土的断裂能大大低于普通混凝土的断裂能。可以认为混凝土的断裂能可能与抗压强度和容重或与其动弹性模量有关。     

混合型粗集料轻混凝土的微观结构（I）

在轻集料混凝土内,微观结构的改变,对混凝土性能的影响,目前还没有人作过系统的研究,也就是说,对于轻集料混凝土,其微观结构的具体类型、微观结构与各项理化性能之间的关系,基本上还是个空白,针对以上的具体事实,研究中采用X光（XRD）、电镜（SEM）、红外（IR）和差热（DTA）等探测手段,对所配高性能轻集料混凝土微观结构的具体类型及转化,微观结构与各项理化性能之间的关系,进行了全面的研究和测定,并着重提出：①由于陶粒的微泵作用,陶粒颗粒的内部会形成内部水化产物,除其它影响因素之外,陶粒内部水化产物的形成,将有效地提高陶粒本身和陶粒混凝土的强度。②由于界面反应,在陶粒与水泥石界面处会形成与水泥石基体相微观结构不同的9A^。托勃莫来石矿物。最后对其相应的早期水化产物及其结构特点,进行发分析和论证。     

高性能轻集料混凝土在氯盐环境中的耐久性预测

通过测试在海水中静置3年的高性能轻集料混凝土的Cl-分布,计算其Cl-扩散系数Dc并预测其使用寿命。研究结果证明,扩散系数Dc随胶结料用量和轻集料最大粒径增加而有所增加,部分轻砂被天然河砂取代后,Dc基本不变,采用膨胀粘土集料混凝土的Dc比采用烧结粉煤灰轻集料低得多。掺入硅灰可大幅度降低Dc。混凝土的电阻随Dc的降低而大幅度提高。掺硅灰的高性能轻集料混凝土在氯盐环境中的耐久性很好,使用寿命可达数十年至上百年。     

养护温度对高强轻集料混凝土强度和抗渗性的影响

研究了高强轻集料混凝土在高温养护条件下强度和抗渗性变化情况。Cl^-抗渗性采用电场加速方法;水抗渗性采用表面吸水法测试。结果表明,湿集料混凝土在50℃后强度就急速下降,而干集料混凝土85℃养护时温度下降不明显。混凝土Cl^-抗渗性和电阻随养护温度的提高而降低,且干集料混凝土的Cl^-抗渗性和电阻比湿集料混凝土要高得多。养护温度对水的渗透性无显著影响,但湿集料混凝土的吸水量要比干集料混凝土高出20％左右。干集料混凝土抗渗性好的原因是由于干集料的吸水作用使得混凝土过渡层变得致密所致。     

复合集料对轻集料混凝土耐久性影响

研究不同陶粒取代率对复合轻集料混凝土耐久性(抗渗、抗冻、抗碳化)的影响。结果表明:随着碎石掺入量的增加,轻集料混凝土的抗渗性与抗冻性能下降。在碳化方面,3d和7d的碳化占整个碳化龄期碳化量的70%以上,随着时间的增长混凝土的碳化速度减慢。随着碎石的掺入,7d和14d碳化深度下降,而在28d随着碎石掺入量的增加,其碳化深度提高。     

大流动性高强轻集料混凝土早期收缩特性研究

【目的】探索大流动性高强轻集料混凝土(high workability and high strength lightweight aggregate concrete,HHLC)的收缩特性,以期为HHLC推广应用提供参考依据。【方法】采用高强页岩陶粒制备HHLC,通过室内试验测量其自生收缩应变及总收缩应变。【结果】HHLC的28 d自生收缩应变仅为57×10^-6,总收缩应变为203×10^-6,与相同强度等级的自密实混凝土(self-compacting concrete,SCC)及普通混凝土(normal concrete,NC)相比,HHLC的早期自生收缩应变及总收缩应变最小;HHLC收缩变形的发展规律与SCC、NC收缩变形的基本一致,但HHLC在前3 d出现微膨胀现象,膨胀值约为10×10^-6;在HHLC的总收缩应变中,自生收缩应变占比较小,收缩应变主要表现为外干燥引起的干燥收缩应变,且水胶比越小,干燥收缩应变越大;粉煤灰对降低HHLC的早期收缩效果明显,但粉煤灰的掺量不宜超过25%;用混凝土收缩计算模型MC90计...     

钢筋高强陶粒砼纯扭、弯扭构件受力性能的试验研究

在试验的基础上对钢筋高强陶拉砼构件在纯扭和弯扭作用下的受力和变形性能进行了研究。此外,还利用试验结果对《轻骨料砼结构设计规程》的抗扭强度计算规定进行了讨论。     

轻骨料高强度钢纤维混凝土的力学特性

对轻骨料高强度钢纤维混凝土的抗压强度、初裂强度、弯曲强度、弹性模量和弯曲韧性指数等主要力学指标进行了试验研究。试验结果表明：给轻骨料混凝土中掺入钢纤维，可有效地提高基体的抗裂强度、弹性模量和变形性能等。     

高强轻骨料混凝土在海洋环境中耐久性探讨

叙述了高强轻骨料混凝土（５０～１００ＭＰａ）的配制及在海洋环境中氯离子扩散系数（Ｄｅ）和耐久性问题。实验结果表明，使用轻骨料，通过控制水灰比、掺入硅粉可以配制出强度５０～１００ＭＰａ、容重１５９４～１８６５ｋｇ／ｍ３的轻骨料高强混凝土。该混凝土的Ｄｅ很低，在２．７～５．６×１０－９ｃｍ２／ｓ之间。当钢筋外硅粉混凝土保护层为７５ｍｍ时，氯离子扩散使钢筋表面混凝土达到腐蚀临界浓度（０．４％）所需时间近百年，耐久性很好。掺硅灰（ＳｉｌｉｃａＦｕｍｅ）可使Ｄｅ降低４倍，因此海工建筑使用硅灰混凝土是解决耐久性问题的主要措施之一。     

针片状超标骨料配制C30混凝土的研究

运用针片状骨料配制混凝土具有重要的现实意义，本文初步探讨了工程中应用针片状超标骨料配制混凝土时存在的问题及相应的技术措施。     

型钢轻骨料混凝土梁抗剪承载力计算

针对斜剪破坏和剪切粘结破坏两种破坏模式,研究了型钢轻骨料混凝土梁抗剪承载力。考虑型钢和混凝土界面存在的粘结力,推导了剪切粘结破坏抗剪承载力计算公式。结合型钢混凝土结构技术规程中型钢普通混凝土梁斜截面抗剪承载力计算公式,提出了型钢轻骨料混凝土梁抗剪承载力预测模型。试验结果比较和验证表明,该预测模型不仅具有足够的精度,而且也适用于型钢普通混凝土梁。     

高强混凝土灌注桩新工艺及其应用

针对目前许多砼灌注桩工程中由于桩身固结体强度普遍较低而制约了其单桩承载力的缺点，介绍了利用增强剂和净浆包裹骨料工艺施工高强砼灌注桩的方法，分析了其增强机理．据此方法，在实际施工中桩身固结体强度可达５２ＭＰａ的高强砼灌注桩，因而具有较大的实用价值．     

胶砂比和集料级配对ASR膨胀的影响

为建立快速鉴定硅质集料碱活性的方法,以沸石化珍珠岩和硅质砾石为集料研究了胶砂比和集料级配对砂浆试体ASR膨胀的影响。结果表明对检测集料ASR活性而言,快速砂浆棒法(ASTMC1260和CSAA23.2-25A)所建立的集料级配和胶砂比不是最敏感条件。采用单级配集料和多胶砂比砂浆试体可以更快速、可靠地鉴定集料ASR活性。     

基于粘结的型钢轻骨料混凝土梁有限元分析

为研究粘结滑移对型钢轻骨料混凝土梁受力性能的影响,对型钢轻骨料混凝土梁进行了非线性有限元模拟,并且和试验结果进行了比较。基于型钢和混凝土界面存在的粘结力,引入局部粘结滑移本构关系,对型钢应力分布、裂缝形态、荷载一挠度曲线进行了分析。分析中考虑了剪跨比、型钢放置情况等影响因素。分析结果表明：型钢轻骨料混凝土梁受力性能和型钢普通混凝土梁相似,随剪跨比增大,逐渐由斜剪破坏过渡到弯曲破坏。荷载一挠度曲线可明显地划分为三个阶段。考虑粘结的有限元分析结果和试验结果吻合较好,未考虑粘结的有限元计算承载力和刚度均比试验值大。