高強(qiáng)輕骨料混凝土制備技術(shù)、力學(xué)性能及其微觀結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代土木工程日益向著高聳、大跨、重載的方向發(fā)展,使用天然密實骨料如碎石、卵石等制備的普通混凝土材料自重過大的缺點也日趨明顯,限制了混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑、大跨度橋梁、海洋浮式采油平臺等結(jié)構(gòu)物中的應(yīng)用.使用輕質(zhì)骨料制備輕骨料混凝土,為減輕混凝土材料的自重提供了有效的途徑.輕骨料混凝土還具有抗震性能強(qiáng)、耐火性能佳、耐久性良好以及綜合經(jīng)濟(jì)性優(yōu)良等優(yōu)點.和普通混凝土材料一樣,輕骨料混凝土也逐步向著高強(qiáng)的方向發(fā)展.但是,這方面工作在中國開展不多

2、,研究與應(yīng)用水平較低.在借鑒國外高強(qiáng)輕骨料混凝土制備經(jīng)驗,同時參考有關(guān)普通骨料高強(qiáng)高性能混凝土研究成果的基礎(chǔ)上,該文使用較高強(qiáng)輕骨料,通過活性礦物摻合料(礦渣微粉、粉煤灰)與高效減水劑復(fù)摻技術(shù),制備高強(qiáng)輕骨料混凝土,并對其宏觀物理力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究.該文的主要研究內(nèi)容如下:輕骨料物理力學(xué)性能研究 輕骨料的性能對于輕骨料混凝土各項物理力學(xué)性能有著重要影響.該文對所選用的輕骨料的顆粒級配、表觀密度、堆積密度、吸水率、筒壓強(qiáng)度等物理

3、力學(xué)性能進(jìn)行了試驗研究,同時考察了輕骨料的微觀結(jié)構(gòu)特征,主要是表現(xiàn)狀態(tài)和內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu).宏觀和微觀的試驗結(jié)果表明,使用這種輕骨料制備高強(qiáng)骨料混凝土是可行的.輕骨料混凝土配合比設(shè)計及新攔性能研究 在確定相關(guān)計算參數(shù)(單方水泥用量、水灰比、砂率)的基礎(chǔ)下,該文使用"絕對體積法"設(shè)計了輕骨料混凝土的配合比.活性礦物摻合料(礦渣微粉、粉煤灰)的參入按照等質(zhì)量取代法進(jìn)行.該文推薦輕骨料混凝土的制備工藝可采用攪拌機(jī)內(nèi)預(yù)攪拌吸水工藝.對于新拌輕骨料混凝

4、土流動性和分層離析性的研究表明,在流動性相同的情況下,輕骨料混凝土的坍落度較小;輕骨料在新拌輕骨料混凝土中有上浮的現(xiàn)象.礦渣微粉和粉煤灰對于輕骨料混凝土新拌性能有一定的影響.輕骨料混凝土物理力學(xué)性能研究 密度等級和強(qiáng)度等級是考察輕骨料混凝土的兩項重要性能指標(biāo).該文制備的輕骨料混凝土,除少數(shù)組別外,各組28d立方體抗壓強(qiáng)度(按邊長10mm試件)均大于40Mpa,相應(yīng)的干表觀密度均小于1950kg/m<'3>.該文考察輕骨料混凝土力學(xué)性能主

5、要包括立方體抗壓強(qiáng)度及其隨齡期的發(fā)展、棱柱體抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度、彎曲抗折強(qiáng)度和彈性模量等.對上這力學(xué)性能和相同強(qiáng)度等級的普通混凝土進(jìn)行了對比.試驗結(jié)果表明,在輕骨料混凝土摻入礦渣微粉和粉煤灰對于輕骨料混凝土的作用效果不同,礦渣微粉的作用效果要優(yōu)于粉煤灰.輕骨料混凝土微觀結(jié)構(gòu)研究 界面過渡區(qū)是輕骨料混凝土微觀結(jié)構(gòu)的主要研究對象,也是該文微觀結(jié)構(gòu)研究的重點.該文微觀結(jié)構(gòu)的主要研究手段是掃描電鏡(SEM)和電子探針微區(qū)分析(EPMA).使