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机制砂混凝土梁受弯性能试验研究与分析

建筑结构 2023年第12期53卷 74-79页

作者：柏美岩吴宇清肖建庄谢开仲同济大学土木工程学院上海200092 广西大学土木建筑工程学院南宁530004

石粉含量对机制砂混凝土的性能有较大的影响。对不同石粉含量的机制砂混凝土梁开展受弯试验,对比研究了不同石粉含量机制砂混凝土梁和天然砂混凝土梁受弯破坏形式、极限荷载、钢筋和混凝土应变以及梁跨中挠度等。结果表明,机制砂混凝土... 详细信息

石粉含量对机制砂混凝土的性能有较大的影响。对不同石粉含量的机制砂混凝土梁开展受弯试验,对比研究了不同石粉含量机制砂混凝土梁和天然砂混凝土梁受弯破坏形式、极限荷载、钢筋和混凝土应变以及梁跨中挠度等。结果表明,机制砂混凝土的抗压强度和弹性模量随石粉含量的增加先增大再减小,当石粉含量范围在5%~15%时,机制砂混凝土的抗压强度和弹性模量优于天然砂混凝土。与天然砂混凝土梁相比,石粉含量为5%和10%的机制砂混凝土梁受弯极限承载力分别提高了50%和52%,开裂荷载分别增加了70%和75%,当石粉含量为10%时,试验梁极限荷载最大。合适的石粉含量对机制砂混凝土梁受弯性能的提升有较好的促进作用,建议石粉含量取为5%~10%。

关键词：机制砂石粉混凝土梁受弯性能破坏模式

不同工艺制备的花岗岩洞渣机制砂特性及混凝土性能比较

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隧道建设（中英文） 2022年第S1期42卷 249-256页

作者：刘信才邓俊双江西省交通工程集团有限公司江西南昌330000

为掌握隧道洞渣采用不同干法工艺制备的机制砂品质特性及对混凝土性能的影响,测定砂石联产干法工艺机制砂(代号CMS)和制砂楼单产干法工艺机制砂(代号SMS)的性能指标,对比研究CMS和SMS 2种机制砂配制的C35混凝土的工作性、抗压强度、干... 详细信息

为掌握隧道洞渣采用不同干法工艺制备的机制砂品质特性及对混凝土性能的影响,测定砂石联产干法工艺机制砂(代号CMS)和制砂楼单产干法工艺机制砂(代号SMS)的性能指标,对比研究CMS和SMS 2种机制砂配制的C35混凝土的工作性、抗压强度、干缩和抗冻性及石粉含量在5%~14%变化对混凝土性能的影响。结果表明:1)SMS机制砂的亚甲蓝(MB)值、压碎指标等核心指标显著优于CMS机制砂;2)相同石粉含量下,CMS机制砂混凝土达到同等工作性所需减水剂掺量显著高于SMS机制砂混凝土,抗压强度、抗冻性能低于SMS机制砂混凝土,干缩率高于SMS机制砂混凝土;3)石粉含量增加对CMS机制砂和SMS机制砂的MB值及混凝土的工作性、强度和耐久性的影响规律和程度有明显不同,建议SMS机制砂中允许石粉含量为10%,CMS机制砂允许石粉含量为5%。

关键词：隧道洞渣制砂工艺机制砂亚甲蓝值石粉混凝土性能

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机制砂颗粒形状的评价方法及其特征研究

硅酸盐通报 2022年第12期41卷 4180-4188页

作者：吴家乐孙江涛张稳涛王林曾春涛伍文振赵立王亚楠沈卫国武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉430070 武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070 保利长大工程有限公司广州545000

为研究机制砂粒形表征方法及特点,采用集料图像测量系统(AIMS)和数字图像处理(DIP)技术测试了5种机制砂的颗粒形态。基于现有研究存在的不足提出了一种改进的粒形测试方法,并研究了不同粒形表征参数之间的关系。结果表明:随着粒径范围... 详细信息

为研究机制砂粒形表征方法及特点,采用集料图像测量系统(AIMS)和数字图像处理(DIP)技术测试了5种机制砂的颗粒形态。基于现有研究存在的不足提出了一种改进的粒形测试方法,并研究了不同粒形表征参数之间的关系。结果表明:随着粒径范围从大到小,机制砂的棱角性呈先增大后减小的趋势,而二维形状值无明显变化规律;0.3~0.6 mm的机制砂可以反映整体粒径范围的棱角性;通过单次投影进行图像处理获取的粒形参数有较大的波动范围,无法准确判断机制砂的颗粒形状;纵横比与凹凸度有较强的相关性,粗糙度与纵横比、圆度、凹凸度的相关性较强,而分形维数与其他几种参数都不具有相关性;通过改进的DIP技术得出的粒形评价结论与AIMS得出的评价结论一致,具有一定的可行性和推广价值。

关键词：机制砂粒形形状参数集料图像测量系统数字图像处理技术相关性

机制砂片状颗粒对砂浆和混凝土性能与微观结构的影响

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硅酸盐通报 2022年第6期41卷 1981-1989页

作者：黄志刚徐志华李北星吕敦祥黄安江西省交通工程集团有限公司南昌330000 江西省桥梁智能养护工程技术研究中心南昌330000 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉430070

机制砂(MS)中的片状颗粒会影响混凝土的性能。本文研究了机制砂中片状颗粒粒径(1.18~2.36 mm、2.36~4.75 mm、4.75~9.50 mm)及含量(10%、20%、30%,均为质量分数)对砂浆流动度和强度的影响,测定了片状颗粒含量不同的机制砂混凝土的工作... 详细信息

机制砂(MS)中的片状颗粒会影响混凝土的性能。本文研究了机制砂中片状颗粒粒径(1.18~2.36 mm、2.36~4.75 mm、4.75~9.50 mm)及含量(10%、20%、30%,均为质量分数)对砂浆流动度和强度的影响,测定了片状颗粒含量不同的机制砂混凝土的工作性、抗压强度和电通量,并使用扫描电镜和压汞仪测试了片状颗粒含量不同的机制砂砂浆的界面微观结构和孔隙结构。结果表明,随着机制砂中片状颗粒含量的增加或片状颗粒粒径的增大,所配制的砂浆和混凝土的流动性、强度和抗渗性逐渐减小,且片状颗粒对抗折强度的影响程度高于抗压强度。相对于粒形规则的颗粒,片状颗粒会弱化水泥浆体与机制砂颗粒的界面过渡区,并增大砂浆的孔隙率,增加大尺寸多害孔的比例,从而导致砂浆和混凝土性能劣化。因此,应严格控制机制砂中片状颗粒含量尤其是片状粗砂颗粒的含量。

关键词：机制砂片状颗粒砂浆混凝土力学性能界面孔结构

机制砂掺量对自密实轻骨料混凝土碳化性能的影响机理

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科学技术与工程 2023年第1期23卷 314-320页

作者：张淑云陈猛杨旭龙刘建波代慧娟西安科技大学建筑与土木工程学院西安710054

为探究机制砂掺量对自密实轻骨料混凝土碳化性能的影响及其变化规律,采用固定砂石体积法和改进的全计算法配制了5组机制砂掺量(0、30%、60%、80%、100%)的自密实轻骨料混凝土,并与2组机制砂掺量(0、100%)的自密实混凝土对比,测试了各龄... 详细信息

为探究机制砂掺量对自密实轻骨料混凝土碳化性能的影响及其变化规律,采用固定砂石体积法和改进的全计算法配制了5组机制砂掺量(0、30%、60%、80%、100%)的自密实轻骨料混凝土,并与2组机制砂掺量(0、100%)的自密实混凝土对比,测试了各龄期下混凝土的碳化深度,并通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)对比研究了自密实轻骨料混凝土和机制砂自密实轻骨料混凝土碳化前后的微观结构。结果表明:随着龄期的增长,混凝土碳化深度不断增加,但碳化速率前期较大,后期较小;机制砂的掺入能够细化孔结构,提高硬化浆体和骨料过渡界面区的密实度,轻骨料特有的内养护机制能够改善骨料水泥石过渡区界面结构,均可提高混凝土的碳化性能。最后,得到了关于机制砂掺量的自密实轻骨料混凝土碳化深度预测模型,可为机制砂自密实轻骨料混凝土耐久性预测提供参考。

关键词：机制砂自密实轻骨料混凝土碳化深度微观结构碳化模型

机制砂高抗冲磨超高性能混凝土(UHPC)的组成设计与工程应用

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混凝土 2023年第1期 159-164页

作者：赵明宇方兴旺李志强王晴丁庆军沈阳建筑大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110168 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室湖北武汉430070

针对我国西部地区泥石流、洪水等严酷服役环境下桥梁墩柱存在的冲击磨损和空蚀问题,利用UHPC材料高强、高耐久的材料自身特点,通过机制砂替代石英砂,进行UHPC材料的抗冲磨组成设计。研究了矿物掺合料种类、粉煤灰微珠掺量、硅灰掺量、... 详细信息

针对我国西部地区泥石流、洪水等严酷服役环境下桥梁墩柱存在的冲击磨损和空蚀问题,利用UHPC材料高强、高耐久的材料自身特点,通过机制砂替代石英砂,进行UHPC材料的抗冲磨组成设计。研究了矿物掺合料种类、粉煤灰微珠掺量、硅灰掺量、胶凝材料用量、水胶比对抗冲磨UHPC材料的工作性能、力学性能、抗冲磨性能的影响规律。结果表明,在胶凝材料用量、水胶比和纤维掺量相同的条件下,随着粉煤灰微珠掺量增加,混凝土的工作性能提高,抗冲磨强度下降,粉煤灰微珠适宜掺量为胶凝材料的17%;随硅灰掺量增加,超高性能混凝土的工作性能下降,抗冲磨强度提高,硅灰适宜掺量为胶凝材料的13%;随着胶凝材料用量增加,工作性能提高,抗冲磨强度先提高后降低,最佳胶凝材料用量为1150 kg/m^(3);降低水胶比,工作性能降低,抗冲磨强度先提高后降低,最佳水胶比为0.18。经过优化设计的抗冲磨UHPC抗冲磨强度为普通C50混凝土的3倍,已成功应用于四川省仁寿至屏山新市公路石盘特大桥。

关键词：抗冲磨超高性能混凝土机制砂组成设计抗冲磨性能工程应用

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机制砂中泥粉对砂浆与混凝土性能的影响

硅酸盐通报 2023年第7期42卷 2372-2381页

作者：余震孙江涛吴定略卢自立何涛李志堂沈卫国武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉430070 武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070 保利长大工程有限公司广州545000

为研究机制砂中泥粉对砂浆和混凝土性能的影响,使用蒙脱土、高岭土、伊利土三种泥粉以不同质量比取代机制砂制备砂浆和混凝土,测试不同种类和含量泥粉下砂浆和混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能,并通过X射线衍射(XRD)和压汞法(MIP)... 详细信息

为研究机制砂中泥粉对砂浆和混凝土性能的影响,使用蒙脱土、高岭土、伊利土三种泥粉以不同质量比取代机制砂制备砂浆和混凝土,测试不同种类和含量泥粉下砂浆和混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能,并通过X射线衍射(XRD)和压汞法(MIP)分析泥粉种类和含量对砂浆水化产物和孔结构的影响。结果表明,不同种类和含量泥粉的掺入会不同程度地降低砂浆和混凝土的工作性能。伊利土和高岭土在较低掺量下可以提高砂浆和混凝土的力学性能和耐久性能,在较高掺量下会产生负面影响;而蒙脱土在较低掺量下就会降低砂浆和混凝土的力学性能和耐久性能。泥粉的掺入没有明显改变砂浆的主要水化产物种类,砂浆的孔隙率、平均孔径和累计孔体积会随着泥粉掺量的增加而增大。

关键词：机制砂泥粉砂浆混凝土水化产物孔结构

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机制砂MB值对等坍落度砂浆性能影响研究

人民长江 2023年第7期54卷 189-195页

作者：李家正龚德新石妍林育强长江科学院材料与结构研究所湖北武汉430010

在混入机制砂的泥土中,若黏土过量,会导致亚甲基蓝值(MB值)超标,对拌和砂浆的某些性能产生不利影响。为研究不同类型的黏土矿物对砂浆性能的影响,向相同级配的机制砂中掺入不同含量的非膨胀性黏土伊利石或膨胀性黏土蒙脱石,配制成不同M... 详细信息

在混入机制砂的泥土中,若黏土过量,会导致亚甲基蓝值(MB值)超标,对拌和砂浆的某些性能产生不利影响。为研究不同类型的黏土矿物对砂浆性能的影响,向相同级配的机制砂中掺入不同含量的非膨胀性黏土伊利石或膨胀性黏土蒙脱石,配制成不同MB值的含黏土机制砂,并使用纯机制砂作为基准组,按照工程现场生产要求控制砂浆的坍落度与水胶比相同,研究砂浆各种性能受机制砂MB值的影响。结果表明:砂浆的力学性能随MB值增大呈先升后降的趋势,临界点MB值在1.5附近;砂浆的凝结时间和干燥收缩率均受MB值影响显著;膨胀性黏土对砂浆的抗冻性能有明显的提升作用;MB值超过1.5时,可通过保持水胶比不变、增大用水量和胶材用量等措施配制出性能符合设计要求的混凝土,但会增加成本。

关键词：机制砂 MB值黏土伊利石蒙脱石砂浆性能

机制砂高强自密实砂浆配合比设计与微观结构分析

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混凝土 2022年第2期 140-144,154页

作者：张淑云杨旭龙周杰张政秦卿西安科技大学建筑与土木工程学院陕西西安710054

为研究机制砂高强自密实砂浆的配合比设计,在固定砂石体积法和全计算方法的基础上,引入γ1、γ2对用水量计算公式进行调整,并根据砂浆扩展度试验调整出不同水胶比下该砂浆减水剂的最优掺量,得到全定量配合比计算式。分析了砂浆的工作性... 详细信息

为研究机制砂高强自密实砂浆的配合比设计,在固定砂石体积法和全计算方法的基础上,引入γ1、γ2对用水量计算公式进行调整,并根据砂浆扩展度试验调整出不同水胶比下该砂浆减水剂的最优掺量,得到全定量配合比计算式。分析了砂浆的工作性能、不同龄期的力学性能、不同强度等级的孔径分布及微观结构。结果表明:当粉煤灰掺量为20%时,砂浆的保水性及工作性能良好。砂浆3、7 d的抗压强度可达到28 d抗压强度的64.9%~67.7%、75.3%~79.5%,具有较好的早期强度;砂浆28 d的抗压强度能够达到设计强度要求,且劈裂抗拉强度约为抗压强度的1/12~1/14之间;由压汞仪和SEM测试结果可知,在满足工作性能的前提下,水胶比越小,水化物能更有效填充砂浆的有害孔洞,砂浆的密实性也得到进一步的提高。

关键词：机制砂高强自密实砂浆配合比力学性能微观结构