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天然骨料与人工骨料对水工大坝混凝土的影响研究

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黑龙江水利科技 2024年第1期52卷 20-24页

作者：邹立博凌源市水务事务服务中心辽宁凌源122500

文章以天然骨料和石灰岩人工骨料为变量,试验探讨了水工大坝混凝土性能受不同骨料组合的影响作用。结果表明:天然骨料可以有效减小导热系数和绝热温升值,在生产过程中使用天然骨料还可以降低单位用水量,提高水工混凝土的耐久性和抗裂性... 详细信息

文章以天然骨料和石灰岩人工骨料为变量,试验探讨了水工大坝混凝土性能受不同骨料组合的影响作用。结果表明:天然骨料可以有效减小导热系数和绝热温升值,在生产过程中使用天然骨料还可以降低单位用水量,提高水工混凝土的耐久性和抗裂性能。但相较于人工骨料混凝土其自生体积变形、早期极限拉伸值以及力学性能稍低。

关键词：天然骨料人工骨料组合骨料大坝混凝土

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人工冷粘结轻骨料高强混凝土制备及性能

复合材料学报 2024年

作者：商效瑀黄文逸方泽宇陈钰琦张斌东北电力大学建筑工程学院西安交通大学人居环境与建筑工程学院中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司

以搅拌站混凝土废浆(Concrete slurry waste， CSW)为原料，利用冷粘结造粒技术结合碳化增强工艺，制备了一种性能优异的人工骨料(Artificial aggregate， AA)，并发展了轻骨料高强混凝土(Lightweight aggregate high-strength concrete... 详细信息

以搅拌站混凝土废浆(Concrete slurry waste， CSW)为原料，利用冷粘结造粒技术结合碳化增强工艺，制备了一种性能优异的人工骨料(Artificial aggregate， AA)，并发展了轻骨料高强混凝土(Lightweight aggregate high-strength concrete， LAHC)，重点研究了AA的物理性能、力学性能和微观结构，以及LAHC的工作性能、力学性能和收缩性能。研究结果表明，以CSW为原料，利用冷粘结技术结合碳化增强工艺生产的AA，具备可行性；球形AA粒度分布主要在4.75～14 mm之间，松散堆积密度介于950～1100 kg/m3之间，1 h吸水率为9.96%～12.89%。单颗颗粒强度变化范围为13.68～15.64 MPa，筒压强度介于8.18～9.17 MPa；加压碳化3 d对于AA单颗颗粒强度和筒压强度提高约14%和12%，湿法碳化10 min提高约9%和8%，吸水率分别下降约23%和14%，湿法碳化表现出更高的效率优势；制备的人工LAHC 28 d抗压强度可达45.2 MPa，抗折强度4.7 MPa，密度1807.6 kg/m3，满足LAHC的要求；球形AA借助滚珠效应自身具备一定减水功能，预湿处理有助于缓解轻骨料混凝土收缩问题，对AA进行24 h的预湿处理，可以将其90 d的收缩率减少10.0%。研究成果为新一代的混凝土材料低碳化、可持续化提供参考。

关键词：轻骨料高强混凝土人工骨料冷粘结碳化混凝土废浆

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超材料混凝土减振性能研究现状与展望

复合材料学报 2024年第2期41卷 656-671页

作者：熊剑荣任凤鸣田时雨黎永盛广州大学土木工程学院广州510006

超材料混凝土作为一种具有振动衰减效应的新型材料,由包裹弹性软涂层的金属重芯取代天然粗骨料,与砂浆搅拌而形成。当受动力作用时,超材料混凝土能够利用人工骨料局部共振产生的带隙,衰减混凝土的振动响应。近年来,超材料混凝土因其在... 详细信息

超材料混凝土作为一种具有振动衰减效应的新型材料,由包裹弹性软涂层的金属重芯取代天然粗骨料,与砂浆搅拌而形成。当受动力作用时,超材料混凝土能够利用人工骨料局部共振产生的带隙,衰减混凝土的振动响应。近年来,超材料混凝土因其在高频动力作用下显著的减振性能,在结构抗爆抗冲击领域受到了高度关注,通过改变人工骨料的结构,已经研发出多种形式的超材料混凝土,并针对其振动衰减性能开展了系统的理论分析、数值模拟和试验研究。为推动超材料混凝土在土木工程领域的研究和应用,该研究对超材料混凝土减振性能的研究工作进行了系统地归纳总结,探讨了超材料混凝土在工程性能方面存在的问题和瓶颈,并对超材料混凝土减振性能的研究方向和应用前景进行了展望。

关键词：超材料混凝土人工骨料局部共振带隙特征振动衰减

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人工骨料坚固性对混凝土性能的影响

混凝土 2022年第3期 79-82,85页

作者：吴葵张俊文刘辉孔祥芝纪国晋中国水利水电科学研究院北京100038 长江水利委员会陆水试验枢纽管理局湖北赤壁437300 水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院新疆乌鲁木齐830000

新疆某料场勘探时发现人工粗、细骨料坚固性值可达25%和15%,远超规范5%和8%的限值,因此开展混凝土性能试验,探究人工骨料坚固性对混凝土性能的影响。试验在同一料场加工掺配制得4种坚固性值的粗、细骨料,分别配制4组C35混凝土,测试其拌... 详细信息

新疆某料场勘探时发现人工粗、细骨料坚固性值可达25%和15%,远超规范5%和8%的限值,因此开展混凝土性能试验,探究人工骨料坚固性对混凝土性能的影响。试验在同一料场加工掺配制得4种坚固性值的粗、细骨料,分别配制4组C35混凝土,测试其拌合物性能、力学性能及耐久性。试验结果表明,粗、细骨料坚固性值分别在25.3%和15.2%以内,对混凝土配合比、拌合物性能没有影响;对混凝土抗压强度、抗拉强度和抗渗性能影响不大;对混凝土氯离子扩散系数、抗冻性能有一定的影响。当粗、细骨料坚固性值分别达到19.3%和12.5%,混凝土氯离子迁移系数增大108%;当粗、细骨料坚固性值分别达到25.3%和15.2%,混凝土抗冻性能依然能满足F300,但动弹性模量明显低于其他坚固性等级骨料配制的混凝土。

关键词：水工混凝土人工骨料坚固性力学性能耐久性

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工业钛石膏制备人工骨料关键技术及应用

工业钛石膏制备人工骨料关键技术及应用

作者：王卫凯华北水利水电大学

学位级别：硕士

钛石膏作为硫酸法生产钛白粉而产生的工业副产物,与天然石膏类似,其主要成分为Ca SO·2HO。虽然在水泥基胶凝材料及土壤改良剂等方面得到了一定应用,但由于其粘度大、水化活性低、杂质含量高等诸多因素,资源化程度有限,故钛石膏的处置... 详细信息

钛石膏作为硫酸法生产钛白粉而产生的工业副产物,与天然石膏类似,其主要成分为Ca SO·2HO。虽然在水泥基胶凝材料及土壤改良剂等方面得到了一定应用,但由于其粘度大、水化活性低、杂质含量高等诸多因素,资源化程度有限,故钛石膏的处置仍以简单堆放为主,占用了大量土地资源,企业也面临巨大的环保压力。为提高钛石膏资源化程度,本研究以工业固废钛石膏为主要原材料,并掺入少量固废掺合料、水泥、化学外加剂等混合制备人工免烧骨料,参照GB/T 17431.2对其进行性能测试,依托XRD、SEM等表征技术进行深入分析,得到人工骨料最优配合比,进一步将制备的人工骨料以不同的替代率替代天然碎石骨料应用于免烧砖,对免烧砖试件抗压强度、吸水率、孔隙结构进行测试,采用SEM手段分析界面微观形貌,并对免烧砖试件进行15次干湿循环试验,考察其适用性,具体研究结论如下:(1)制备的人工骨料平均粒型系数为1.0～1.2,堆积密度为700～800kg/m,参照规范要求,属于800级骨料。(2)通过宏微观试验手段,以人工骨料的筒压强度、原材料成本及工业钛石膏利用率为控制指标,基于改进MULTIMOORA方法进行综合评价,得到人工骨料最优基础配比为钛石膏:水泥:硅灰=70%:20%:10%。在此基础上探究激发剂对其性能的增强效益,测试其在不同激发剂条件下的筒压强度、吸水率及微观物相,得到Na OH:Ca O=1:1复合作为激发剂,且掺量为3%时,钛石膏人工骨料综合性能最优。此时,人工骨料筒压强度为12.15MPa,已达到800级高强骨料(≥6MPa)标准,内部结构较为密实,满足规范人工骨料的要求。(3)以钛石膏人工骨料替代天然碎石骨料制备免烧砖,随着人工骨料替代率的增加,7d和28d龄期抗压强度均呈阶梯式降低变化趋势。当人工骨料完全替代碎石骨料时,28d免烧砖试件吸水率最大,为10.18%,强度为31.40MPa,满足《混凝土实心砖》GB/T21144-2007 MU30强度等级。干湿循环试验发现试件抗压强度损失率随着人工骨料替代率的增加呈递增趋势,当替代率超过50%以后,试件抗压强度损失率超过20%,但其外观无掉渣现象;试件质量损失率均小于5%;试件孔隙率整体增大;其中,强度损失率最大的K100组试件平均强度为27.2MPa,认为以钛石膏人工骨料完全替代天然碎石制备免烧砖有很好的应用效果。(4)对钛石膏人工骨料和免烧砖的经济效益分析发现,人工骨料实际成本约为329元/吨,与天然碎石骨料相比,成本较高,但降低了钛石膏大量堆积造成的环境危害。制备的免烧砖成本约为0.8～0.85元/块,与售价2.0～4.0元/块混凝土实心砖相比,成本大幅降低。从碳排放效益角度分析,生产1吨钛石膏人工骨料CO排放量约为178.24kg,制备免烧砖的碳排放量为14.14kg/mMPa,减少了约10万吨CO的排放。

关键词：钛石膏人工骨料激发剂免烧砖干湿循环碳排放

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人工骨料坚固性对喷射混凝土耐久性影响分析

东北水利水电 2023年第12期41卷 20-22页

作者：杨造仁新疆水利水电勘测设计研究院有限责任公司新疆乌鲁木齐830000

本文通过对采用坚固性超过规范要求的豆石与符合规范要求的砂配制出的喷护混凝土性能进行对比分析,研究坚固性对喷护混凝土强度、耐久性指标的影响。研究结果表明,随着骨料坚固性的增大,喷射基准混凝土的抗压强度、耐久性指标均有降低,... 详细信息

本文通过对采用坚固性超过规范要求的豆石与符合规范要求的砂配制出的喷护混凝土性能进行对比分析,研究坚固性对喷护混凝土强度、耐久性指标的影响。研究结果表明,随着骨料坚固性的增大,喷射基准混凝土的抗压强度、耐久性指标均有降低,配置出的喷护混凝土的各项指标均能达到设计耐久性要求,研究成果对混凝土人工骨料选择具有指导意义。

关键词：人工骨料坚固性喷射混凝土耐久性

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天然和人工骨料水工混凝土的配制及性能研究

混凝土与水泥制品 2022年第5期 1-6,11页

作者：张桂华张丰句容市后白镇农业农村局江苏句容212400 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京水利科学研究院江苏南京210029

分别选择天然砂砾石、花岗岩人工骨料开展了C30、C20水工混凝土配合比设计及性能试验,研究了骨料品种对相同强度等级混凝土拌和物性能、力学性能、绝热温升、耐久性能等方面的影响。结果表明:采用天然骨料或人工骨料,以绝对体积法设计... 详细信息

分别选择天然砂砾石、花岗岩人工骨料开展了C30、C20水工混凝土配合比设计及性能试验,研究了骨料品种对相同强度等级混凝土拌和物性能、力学性能、绝热温升、耐久性能等方面的影响。结果表明:采用天然骨料或人工骨料,以绝对体积法设计、制备的C20W6F300、C30W6F350混凝土的强度、抗渗等级、抗冻等级均能满足设计指标要求;当强度等级相同时,两种骨料制备的混凝土拌和物性能相近,人工骨料混凝土的力学性能、抗裂性、抗冻性均优于天然骨料混凝土,但天然骨料混凝土的渗水高度小于人工骨料混凝土,C20人工骨料混凝土的绝热温升值略高于天然骨料混凝土,但两者的平均温升值相近。

关键词：天然骨料人工骨料混凝土配合比设计力学性能绝热温升

水利工程人工骨料坚固性对混凝土耐久性能影响分析

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黑龙江水利科技 2022年第4期50卷 16-19,195页

作者：代玉华喀左县农村人畜饮水办公室辽宁喀左122300

文章利用室内试验的方式,从力学性能、拌和物性能、耐久性性能、混凝土配合比、骨料坚固性指标等方面,探讨了不掺加特殊外加剂情况下人工骨料坚固性对混凝土性能的影响。结果表明:拌制的W10F50C40常态混凝土各项指标均符合耐久性设计要... 详细信息

文章利用室内试验的方式,从力学性能、拌和物性能、耐久性性能、混凝土配合比、骨料坚固性指标等方面,探讨了不掺加特殊外加剂情况下人工骨料坚固性对混凝土性能的影响。结果表明:拌制的W10F50C40常态混凝土各项指标均符合耐久性设计要求,粗、细骨料的坚固性值≤25%和≤15%,可为水工混凝土中人工骨料的推广与应用提供参考。

关键词：混凝土耐久性人工骨料坚固性值水利工程

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黄河古贤水利枢纽工程砂岩人工骨料试验研究

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