掺机制砂的超高性能混凝土试验研究
发布时间：2020-12-20 04:22
针对河砂资源有限的问题,使用机制砂取代超高性能混凝土中河砂,研究不同机制砂掺量对超高性能混凝土流动性、强度的影响。结果表明:当机制砂取代超高性能混凝土中部分河砂后,随着掺量的增加,流动性能增加;超高性能混凝土抗压、抗折强度均呈现出先上升后下降的趋势,机制砂掺量在10%～20%之间时,抗压和抗折强度较大。
【文章来源】：混凝土. 2020年09期 北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
不同机制砂掺量对UHPC坍落度的影响
图3 不同机制砂掺量对UHPC抗压强度的影响对图3、4分析，UHPC的28 d抗压、抗折强度随着机制砂掺量的增加呈现先上升后下降的趋势。R10、R20、R30、R40、R50、R60抗压强度分别升高了13.2%、8.3%、7.1%、7.0%、5.0%、4.2%，抗折强度分别提高9.8%、9.6%、6.2%、0.9%、0.8%、0.3%。可见掺入机制砂后，UHPC的28 d强度都得到了提高，提高幅度随着掺量的增加而下降。因为随着机制砂掺量的增加，石粉过多，一方面使UHPC最可几何孔径增加，破坏了UHPC中最优的密实堆积结构，从而强度提高幅度下降；另一方面会使过多的石粉在UHPC体系中处于游离态，这些石粉颗粒留在骨料与水泥之间的界面过渡区，将会阻碍骨料与水泥浆的黏结，导致强度提高幅度下降。
本试验研究了水胶比为0.2，在标养条件下UHPC的3、7、28 d抗压和抗折强度。试验结果如图3、4和表4、6所示，掺入机制砂后，UHPC的抗压和抗折强度大致呈现出先上升后下降的趋势。表5、7为标养条件下3、7、28 d的UHPC抗压和抗折强度提高幅度。对表4、6分析，以R10为例，在标准养护下，3、7、28 d的抗压强度分别升高了17.3%、15.2%、13.2%；抗折强度分别升高了41.4%、15.8%、9.8%。由此可见UHPC在掺入机制砂后的抗压和抗折强度都得到了提高，但提高幅度随着时间下降。因为掺入机制砂之后，一方面机制砂中含有的石粉具有填充作用，填充了UHPC水泥颗粒之间的孔隙，优化了粉体级配，使UHPC更加密实。宋军伟等[13]采用差热-热重分析等技术发现适当石粉掺量可以使粉体颗粒在搅拌过程中充分分散，填充浆体孔隙，使UHPC更加密实，从而强度提高；另一方面，石粉具有晶核效应，能与水泥熟料矿物成分中的C3A和C4AF发生反应形成水化碳铝酸钙，并与其他水化产物相互搭接，使UHPC结构更加密实，从而提高强度[14]。而后期骨料颗粒与水泥浆已经牢固黏结，稳定性好，故强度提高幅度下降；并且UHPC具有超低的水胶比，后期已经没有足够的水与跟未水化的水泥发生反应，所以强度提高幅度下降。图4 不同机制砂掺量对UHPC抗折强度的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]石粉对混凝土性能影响的研究现状[J]. 林基泳,蒋勇,吴兴颜,龙武,王雨利,贺航. 硅酸盐通报. 2018(12)
[2]石灰石粉在超高性能水泥基材料中的作用机理[J]. 宋军伟,王露,刘数华,朱街禄,欧阳勇,田浩帆. 硅酸盐通报. 2016(12)
[3]石粉对机制砂混凝土性能的影响[J]. 范德科,马强,周宗辉,单立福,孔凡胜,王忠浩. 硅酸盐通报. 2016(03)
[4]石粉对机制砂混凝土性能影响的研究进展[J]. 刘战鳌,周明凯,李北星. 材料导报. 2014(19)
[5]不同替代率下机制砂混凝土弹性模量试验研究[J]. 何盛东,刘立新,王俊,王荔荔. 广西大学学报(自然科学版). 2010(04)
[6]机制砂及石粉含量对混凝土抗冻性能的影响[J]. 王雨利,王稷良,周明凯,李北星,管学茂. 建筑材料学报. 2008(06)
[7]石粉与粉煤灰对C60机制砂高性能混凝土性能的影响[J]. 李北星,周明凯,田建平,胡晓曼. 建筑材料学报. 2006(04)
[8]EFFECT OF STONE POWDER ON STONE CHIPPINGS CONCRETE[J]. 周明凯,彭少明,徐健,朱承华. Journal of Wuhan University of Technology-Materials Science. 1996(04)
硕士论文
[1]超高性能混凝土早期塑性收缩开裂的研究[D]. 冯浩.湖南大学 2014
[2]低成本环保型超高性能混凝土的配制研究[D]. 李伯勋.湖南大学 2009
本文编号：2927200
【文章来源】：混凝土. 2020年09期 北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
不同机制砂掺量对UHPC坍落度的影响
图3 不同机制砂掺量对UHPC抗压强度的影响对图3、4分析，UHPC的28 d抗压、抗折强度随着机制砂掺量的增加呈现先上升后下降的趋势。R10、R20、R30、R40、R50、R60抗压强度分别升高了13.2%、8.3%、7.1%、7.0%、5.0%、4.2%，抗折强度分别提高9.8%、9.6%、6.2%、0.9%、0.8%、0.3%。可见掺入机制砂后，UHPC的28 d强度都得到了提高，提高幅度随着掺量的增加而下降。因为随着机制砂掺量的增加，石粉过多，一方面使UHPC最可几何孔径增加，破坏了UHPC中最优的密实堆积结构，从而强度提高幅度下降；另一方面会使过多的石粉在UHPC体系中处于游离态，这些石粉颗粒留在骨料与水泥之间的界面过渡区，将会阻碍骨料与水泥浆的黏结，导致强度提高幅度下降。
本试验研究了水胶比为0.2，在标养条件下UHPC的3、7、28 d抗压和抗折强度。试验结果如图3、4和表4、6所示，掺入机制砂后，UHPC的抗压和抗折强度大致呈现出先上升后下降的趋势。表5、7为标养条件下3、7、28 d的UHPC抗压和抗折强度提高幅度。对表4、6分析，以R10为例，在标准养护下，3、7、28 d的抗压强度分别升高了17.3%、15.2%、13.2%；抗折强度分别升高了41.4%、15.8%、9.8%。由此可见UHPC在掺入机制砂后的抗压和抗折强度都得到了提高，但提高幅度随着时间下降。因为掺入机制砂之后，一方面机制砂中含有的石粉具有填充作用，填充了UHPC水泥颗粒之间的孔隙，优化了粉体级配，使UHPC更加密实。宋军伟等[13]采用差热-热重分析等技术发现适当石粉掺量可以使粉体颗粒在搅拌过程中充分分散，填充浆体孔隙，使UHPC更加密实，从而强度提高；另一方面，石粉具有晶核效应，能与水泥熟料矿物成分中的C3A和C4AF发生反应形成水化碳铝酸钙，并与其他水化产物相互搭接，使UHPC结构更加密实，从而提高强度[14]。而后期骨料颗粒与水泥浆已经牢固黏结，稳定性好，故强度提高幅度下降；并且UHPC具有超低的水胶比，后期已经没有足够的水与跟未水化的水泥发生反应，所以强度提高幅度下降。图4 不同机制砂掺量对UHPC抗折强度的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]石粉对混凝土性能影响的研究现状[J]. 林基泳,蒋勇,吴兴颜,龙武,王雨利,贺航. 硅酸盐通报. 2018(12)
[2]石灰石粉在超高性能水泥基材料中的作用机理[J]. 宋军伟,王露,刘数华,朱街禄,欧阳勇,田浩帆. 硅酸盐通报. 2016(12)
[3]石粉对机制砂混凝土性能的影响[J]. 范德科,马强,周宗辉,单立福,孔凡胜,王忠浩. 硅酸盐通报. 2016(03)
[4]石粉对机制砂混凝土性能影响的研究进展[J]. 刘战鳌,周明凯,李北星. 材料导报. 2014(19)
[5]不同替代率下机制砂混凝土弹性模量试验研究[J]. 何盛东,刘立新,王俊,王荔荔. 广西大学学报(自然科学版). 2010(04)
[6]机制砂及石粉含量对混凝土抗冻性能的影响[J]. 王雨利,王稷良,周明凯,李北星,管学茂. 建筑材料学报. 2008(06)
[7]石粉与粉煤灰对C60机制砂高性能混凝土性能的影响[J]. 李北星,周明凯,田建平,胡晓曼. 建筑材料学报. 2006(04)
[8]EFFECT OF STONE POWDER ON STONE CHIPPINGS CONCRETE[J]. 周明凯,彭少明,徐健,朱承华. Journal of Wuhan University of Technology-Materials Science. 1996(04)
硕士论文
[1]超高性能混凝土早期塑性收缩开裂的研究[D]. 冯浩.湖南大学 2014
[2]低成本环保型超高性能混凝土的配制研究[D]. 李伯勋.湖南大学 2009
本文编号：2927200
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