海砂颗粒形态评价与海拌混凝土性能研究

发布时间：2021-07-04 02:34

　　为初步评估海洋资源用作混凝土原材料的可行性,先通过数字图像技术求取海砂与河砂颗粒样本的椭圆率、圆度及坚固性参数,对两者颗粒形态特征做出综合评价,然后采用RCT法检测海拌混凝土游离氯离子含量,并测定混凝土不同龄期的抗压强度及碳化深度。结果表明,海砂与河砂颗粒细长程度、棱角及内凹曲面显著程度均非常接近,颗粒形态不存在本质差异;天然海水有助于混凝土早期强度的提升,对后期强度及碳化深度的影响则较为微弱;商品海砂会对混凝土力学性能产生轻微负面影响,并使抗碳化性能大幅下降。 

【文章来源】：海洋工程. 2020,38(06)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

细骨料的级配曲线

采样完成后利用Photoshop CS6软件将散乱的细骨料颗粒排列成10×10的方阵。为了便于后续测量过程中准确识别颗粒边界，宜先将方阵图黑白二值化。其次，利用Image J软件对以下颗粒样本平面投影轮廓的几何参数进行量化统计:面积A与周长P;最适椭圆的长轴长XLmax与短轴长XLmin;最小外接凸多边形的面积Ac。其中最适椭圆是指与投影轮廓具有相同中心与二阶矩的椭圆，最小外接凸多边形是指能覆盖投影轮廓且各内角均不大于平角的最小多边形，颗粒样本的几何参数示意如图3所示。

其次，利用Image J软件对以下颗粒样本平面投影轮廓的几何参数进行量化统计:面积A与周长P;最适椭圆的长轴长XLmax与短轴长XLmin;最小外接凸多边形的面积Ac。其中最适椭圆是指与投影轮廓具有相同中心与二阶矩的椭圆，最小外接凸多边形是指能覆盖投影轮廓且各内角均不大于平角的最小多边形，颗粒样本的几何参数示意如图3所示。再则，在试验采用的细骨料中随机挑选100个颗粒样本，对GB/T15445-2014《粒度分析结果的表述》列举的多项无量纲参数进行统计。发现椭圆率与坚固性之间皮尔逊相关系数仅为-0.001，前者能从宏观层面描述颗粒长宽比例，后者能从细观层面描述颗粒表面起伏形状，而圆度又具有较为丰富的物理意义，故最终择取这三项参数来综合评价细骨料颗粒形态特征。三者取值均在(0,1]范围内波动，具有一定离散度，均可由上述平面投影轮廓几何参数计算而得，现将其具体表达式及物理意义概述如下:

【参考文献】：
期刊论文
[1]海水海砂混凝土双K断裂参数的确定[J]. 臧朝会,杨树桐,金亮亮.  海洋工程. 2019(04)
[2]海砂海水混凝土性能研究[J]. 邢丽,薛瑞丰,曹喜.  混凝土. 2015(11)
[3]海砂与河砂、尾砂作为建筑用砂的比较研究[J]. 尹飞龙,欧阳东,温喜廉a,黄华县.  混凝土. 2011(12)
[4]混凝土中氯离子侵蚀与碳化的相互影响[J]. 许晨,王传坤,金伟良.  建筑材料学报. 2011(03)
[5]碳化对海砂混凝土中氯离子扩散的影响[J]. 巴光忠,苏卿,赵铁军,张连水.  青岛理工大学学报. 2011(02)
[6]海砂混凝土碳化性能研究[J]. 蒋真,赵铁军,宋晓翠.  工程建设. 2009(04)
[7]海砂混凝土中的氯离子结合特性研究[J]. 马红岩,邢锋,董必钦,刘伟,霍元.  低温建筑技术. 2007(06)

硕士论文
[1]海砂海水混凝土力学性能及其与FRP筋组合梁受弯性能研究[D]. 崔明.哈尔滨工程大学 2015
[2]淡化海砂混凝土的耐久性研究[D]. 姜科峰.南京理工大学 2013



本文编号：3263852