珊瑚礁砂制备超高性能混凝土的可行性研究
发布时间：2021-08-06 21:15
在远海工程施工过程中可利用珊瑚礁砂替代石英砂制备超高性能混凝土。通过研究胶凝材料与珊瑚礁砂的比例和珊瑚礁粉取代珊瑚礁砂的比例,并测试其力学性能、耐久性和微观结构后,得出结论如下:珊瑚礁砂超高性能混凝土的最佳胶砂比为1∶1,珊瑚礁粉的最佳取代比例为30%,28 d抗压强度为137 MPa,28 d抗折强度为27 MPa,电通量为97 C,氯离子扩散性系数为30×10-14m2/s,可完全满足超高性能混凝土的指标要求。珊瑚礁砂超高性能混凝土的水化产物与普通混凝土并无太大差异,都水化生成了Ca（OH）2,AFt和C-S-H凝胶,并相互交错形成密实的结构,同时在界面过渡区很难发现结晶完好的六方板状Ca（OH）2晶体。
【文章来源】：混凝土. 2020,(07)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
珊瑚礁砂微观形貌图
在试验过程中发现，随着胶砂比的增大，珊瑚礁砂超高性能混凝土的流动度提高，这主要是由于单位体积内骨料减少、胶凝材料用量增加引起的。胶砂比对珊瑚礁砂超高性能混凝土的力学性能的影响见图2。从图2可以看出，抗压强度和抗折强度均随着胶砂比的增大而增大，这主要是由于珊瑚礁砂的力学性能较差，其在混凝土中的占比越小，珊瑚礁砂内部孔隙造成的薄弱区域占比就越小，强度因此就越高。此外，当胶砂比超过1∶1时，抗压强度和抗折强度的增长趋势放缓，并基本满足了超高性能混凝土力学性能的指标要求。综合考虑胶砂比对珊瑚礁砂超高性能混凝土力学性能和经济性的影响，选取胶砂比为1∶1的配合比，通过珊瑚礁粉部分取代珊瑚礁砂，并固定其他配合比参数来研究珊瑚礁粉对珊瑚礁砂超高性能混凝土力学性能的影响，从而得到珊瑚礁粉的最佳取代比例，配合比见表7。
选取编组6-3的珊瑚礁砂超高性能混凝土配合比测试28 d龄期的抗氯离子渗透性，不加入钢纤维，采用电通量法和RCM法分别测试，测试结果见表8。从表中可以看出，珊瑚礁砂超高性能混凝土的电通量只有97 C，氯离子扩散性系数只有30×10-14m2/s。这主要是由于混凝土的抗渗性只取决于混凝土本身的孔隙结构，而与混凝土原材料是否含有氯离子无关，大量试验也证明了这一点[11-15]。在远海工程施工中，当常规骨料不可用时，可以采用珊瑚礁砂作为细骨料，并通过提高混凝土的强度来降低混凝土的表面游离氯离子浓度和氯离子扩散系数，提高混凝土的耐久性。另一方面，珊瑚礁砂超高性能混凝土掺入了大量的粉煤灰和硅灰，掺合料中的活性物质不仅与水化产物反应生成新的水化铝酸钙可以结合游离Cl-生成水化氯铝酸钙，而且还与水化产物反应生成新的C-S-H凝胶也可以有效吸附游离Cl-。3.2 物相分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]生态型超高强混凝土的制备与性能研究[J]. 张志豪,余睿,水中和,王鑫鹏,曾志军,潘跃进. 混凝土与水泥制品. 2018(01)
[2]礁石粉对超高强混凝土工作性能和力学性能的影响研究[J]. 张志豪,水中和,余睿,王鑫鹏,宋秋磊. 硅酸盐通报. 2017(12)
[3]自然条件下半干珊瑚砂混凝土配制技术[J]. 陈飞翔,张国志,丁沙,秦明强,刘旷怡. 中国港湾建设. 2017(05)
[4]珊瑚混凝土在海洋环境中氯离子扩散实验[J]. 窦雪梅,余红发,麻海燕,达波,袁银峰,糜人杰,朱海威. 海洋工程. 2017(01)
[5]珊瑚砂混凝土配制技术研究[J]. 丁沙,张国志,陈飞翔,秦明强,刘旷怡. 建材世界. 2016(02)
[6]矿物掺合料对珊瑚砂混凝土性能的影响[J]. 陈友治,马章强,孙涛,程书凯. 建材世界. 2016(02)
[7]原材料对珊瑚砂混凝土抗压强度影响的试验研究[J]. 潘柏州,韦灼彬. 工程力学. 2015(S1)
[8]珊瑚骨料混凝土的基础性能及研究应用前景[J]. 王磊,赵艳林,吕海波. 混凝土. 2012(02)
[9]岛礁工程海水拌养珊瑚礁、砂混凝土修补与应用研究[J]. 陈兆林,孙国峰,唐筱宁,柳玉良. 海岸工程. 2008(04)
[10]粉煤灰混凝土耐久性的研究[J]. 丁凌凌. 铁道建筑. 2005(11)
硕士论文
[1]海砂混凝土耐久性试验研究[D]. 黄华县.暨南大学 2007
本文编号：3326503
【文章来源】：混凝土. 2020,(07)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
珊瑚礁砂微观形貌图
在试验过程中发现，随着胶砂比的增大，珊瑚礁砂超高性能混凝土的流动度提高，这主要是由于单位体积内骨料减少、胶凝材料用量增加引起的。胶砂比对珊瑚礁砂超高性能混凝土的力学性能的影响见图2。从图2可以看出，抗压强度和抗折强度均随着胶砂比的增大而增大，这主要是由于珊瑚礁砂的力学性能较差，其在混凝土中的占比越小，珊瑚礁砂内部孔隙造成的薄弱区域占比就越小，强度因此就越高。此外，当胶砂比超过1∶1时，抗压强度和抗折强度的增长趋势放缓，并基本满足了超高性能混凝土力学性能的指标要求。综合考虑胶砂比对珊瑚礁砂超高性能混凝土力学性能和经济性的影响，选取胶砂比为1∶1的配合比，通过珊瑚礁粉部分取代珊瑚礁砂，并固定其他配合比参数来研究珊瑚礁粉对珊瑚礁砂超高性能混凝土力学性能的影响，从而得到珊瑚礁粉的最佳取代比例，配合比见表7。
选取编组6-3的珊瑚礁砂超高性能混凝土配合比测试28 d龄期的抗氯离子渗透性，不加入钢纤维，采用电通量法和RCM法分别测试，测试结果见表8。从表中可以看出，珊瑚礁砂超高性能混凝土的电通量只有97 C，氯离子扩散性系数只有30×10-14m2/s。这主要是由于混凝土的抗渗性只取决于混凝土本身的孔隙结构，而与混凝土原材料是否含有氯离子无关，大量试验也证明了这一点[11-15]。在远海工程施工中，当常规骨料不可用时，可以采用珊瑚礁砂作为细骨料，并通过提高混凝土的强度来降低混凝土的表面游离氯离子浓度和氯离子扩散系数，提高混凝土的耐久性。另一方面，珊瑚礁砂超高性能混凝土掺入了大量的粉煤灰和硅灰，掺合料中的活性物质不仅与水化产物反应生成新的水化铝酸钙可以结合游离Cl-生成水化氯铝酸钙，而且还与水化产物反应生成新的C-S-H凝胶也可以有效吸附游离Cl-。3.2 物相分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]生态型超高强混凝土的制备与性能研究[J]. 张志豪,余睿,水中和,王鑫鹏,曾志军,潘跃进. 混凝土与水泥制品. 2018(01)
[2]礁石粉对超高强混凝土工作性能和力学性能的影响研究[J]. 张志豪,水中和,余睿,王鑫鹏,宋秋磊. 硅酸盐通报. 2017(12)
[3]自然条件下半干珊瑚砂混凝土配制技术[J]. 陈飞翔,张国志,丁沙,秦明强,刘旷怡. 中国港湾建设. 2017(05)
[4]珊瑚混凝土在海洋环境中氯离子扩散实验[J]. 窦雪梅,余红发,麻海燕,达波,袁银峰,糜人杰,朱海威. 海洋工程. 2017(01)
[5]珊瑚砂混凝土配制技术研究[J]. 丁沙,张国志,陈飞翔,秦明强,刘旷怡. 建材世界. 2016(02)
[6]矿物掺合料对珊瑚砂混凝土性能的影响[J]. 陈友治,马章强,孙涛,程书凯. 建材世界. 2016(02)
[7]原材料对珊瑚砂混凝土抗压强度影响的试验研究[J]. 潘柏州,韦灼彬. 工程力学. 2015(S1)
[8]珊瑚骨料混凝土的基础性能及研究应用前景[J]. 王磊,赵艳林,吕海波. 混凝土. 2012(02)
[9]岛礁工程海水拌养珊瑚礁、砂混凝土修补与应用研究[J]. 陈兆林,孙国峰,唐筱宁,柳玉良. 海岸工程. 2008(04)
[10]粉煤灰混凝土耐久性的研究[J]. 丁凌凌. 铁道建筑. 2005(11)
硕士论文
[1]海砂混凝土耐久性试验研究[D]. 黄华县.暨南大学 2007
本文编号：3326503
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/3326503.html
