混凝土的基本情况

混凝土的基本情况（精选10篇）

混凝土的基本情况 第1篇

混凝土材料是人类文明建设中不可缺少的物质基础。随着人类文明的不断前进, 混凝土材料的人均消费量越来越大, 与此同时产生的环境问题也越来越显著。如何利用这些废弃混凝土已成为各国研究的热点。如果能将废弃混凝土破碎为级配合理的再生骨料, 重新利用到新拌的混凝土中去, 则既清洁了环境又节约了天然骨料资源。本文主要从再生混凝土的物理和力学性能与普通混凝土进行对比。

再生混凝土中的骨料组合形式可以分为以下几种:

(1) 粗、细骨料全部为再生骨料;

(2) 粗骨料用再生骨料, 细骨料仍采用天然砂;

(3) 粗骨料采用天然骨料, 细骨料用再生骨料;

(4) 用再生骨料替代部分粗骨料或部分细骨料, 或用再生骨料同时替代部分粗、细骨料。

试验研究表明, 用再生细骨料部分或全部替代天然细骨料配制的混凝土的使用性能明显降低, 不利于工程实践, 故本文着重介绍部分粗骨料用再生骨料, 细骨料仍采用天然砂配制的再生混凝土。

2 再生混凝土的物理性能

(1) 表观密度

由于再生骨料的密度小于天然骨料, 因此再生混凝土的表观密度比普通混凝土低。邢振贤等指出, 随着再生骨料取代率的增加, 再生混凝土表观密度有规律的降低, 再生混凝土全部采用再生骨料比基体混凝土表观密度降低7.5%。再生混凝土自重较低, 对减轻建筑物自重, 增大构件跨度有利。

(2) 热工性能

再生骨料有较大的孔隙率, 使再生混凝土的热导率下降。文献研究表明, 全部采用再生骨料的混凝土比普通混凝土热导率降低28%, 如果加入引气剂后热导率降低44%。可见使用再生混凝土能有效地提高建筑物的保温隔热性能。

(3) 超声波在再生混凝土的传播速度

在再生混凝土中, 再生骨料取代率、再生骨料的级配及再生骨料中水泥砂浆的含量对超声波传播速度产生很大的影响。孙振平等研究表明, 随着再生骨料取代率的增加, 再生混凝土中超声波传播速度减少, 但由于影响因素众多, 目前建立超声波传播速度与再生混凝土强度之间的数学表达式还比较困难。研究超声波在再生混凝土中的传播速度可以对再生混凝土强度的非破损检验提供必要的理论依据。

3 再生混凝土的力学性能

(1) 强度

再生混凝土的强度与基体混凝土的强度、再生骨料的性能、再生骨料的取代率以及再生混凝土的配合比等密切相关。由于基体混凝土的强度等级、使用环境、老化程度各不相同, 且废弃混凝土块破碎工艺及质量控制措施又不尽相同, 导致再生骨料的性能波动性较大, 使再生混凝土的强度变化规律性较差, 不同的研究者所得的结论也略有不同。Hansen等试验结果表明, 随着基体混凝土的强度降低, 再生混凝土的强度呈下降趋势, 但对于不同强度等级的再生混凝土, 再生骨料对其强度的影响不同:配制高强再生混凝土时, 再生骨料的品质对再生混凝土的强度影响最大, 配制中等强度再生混凝土时, 影响程度次之, 配制低强度的再生混凝土时, 再生骨料的性质对其强度的影响最小。一般情况下, 再生骨料混凝土的抗压强度低于基体混凝土或相同配比的普通混凝土的强度, 降低范围为5%～30%, 平均降低15%;当基体混凝土强度较低或再生混凝土设计强度较低时, 再生混凝土的强度可能高于基准混凝土的强度。主要原因是:再生骨料与新拌水泥浆之间有很好的相容性, 彼此存在发生化学反应的可能;再生骨料表面粗糙, 界面啮合能力强;再生骨料吸水率高, 加水搅拌后, 再生骨料大量吸收新拌水泥浆中多余的水分, 既降低了粗骨料表面水灰比, 又降低了混凝土拌和物的有效水灰比, 对于低强度混凝土而言, 强度对水灰比的变化非常敏感, 导致再生混凝土的强度增加, 此时, 可通过较小水灰比来获得与基体混凝土相近的强度。日本B.C.S.J认为, 再生混凝土的抗压强度比普通混凝土降低14%～32%, 得出的强度变化规律为:再生骨料的取代率增加, 再生混凝土的强度降低, 但降低程度与基体混凝土的强度等级关系不大;用再生骨料替代天然细骨料配制的再生混凝土的强度较再生骨料替代粗骨料配制的混凝土的强度降低;水灰比较低时, 可以使再生混凝土强度降低的程度得到缓解;再生骨料以采用粗颗粒 (≥10㎜) 最为合理, 而采用粒径为3～10㎜的再生骨料, 再生混凝土强度降低明显, 且在荷载作用下变形进一步增大, 但在混凝土中掺入超塑化剂有一定的补偿作用, 而采用小于3㎜的再生细骨料, 与配合比相同的基准混凝土相比, 抗压强度降低9%, 抗拉强度降低7%, 再生混凝土的抗弯强度约为基准混凝土强度的75%～90%。

(2) 弹性模量

影响再生混凝土的弹性模量的主要因素是再生骨料的取代率、再生骨料的强度和水灰比。通常再生骨料取代率越高, 水灰比越高, 弹性模量越低。邢振贤等研究表明, 全部采用再生骨料的混凝土比基体混凝土的抗压模量低8.9%, 抗拉模量低6.9%;水灰比由0.8降到0.4时, 再生混凝土的抗压弹性模量增加50%左右。另外, 若用再生细骨料替代部分或全部天然细骨料, 则由于再生细骨料中大量水泥硬化浆体碎屑的存在, 会降低弹性模量。

(3) 收缩

再生混凝土收缩变形较普通混凝土大, 主要原因是, 再生骨料表面附着的大量旧水泥砂浆导致再生混凝土配合比中较大的用水量和再生混凝土的弹性模量较低, 后期, 粘附在再生骨料上的水泥水化不完全也可能导致较大的收缩变形。Ravindrarajah等制作了100×100×400㎜3再生混凝土棱柱体试块, 经28d潮湿状态下养护后, 在温度30±1℃, 相对湿度7±5%条件下, 通过标距200㎜应变仪测量收缩应变来考察再生混凝土的收缩性能。试验结果表明, 相同水灰比下, 再生混凝土的收缩应变比普通混凝土大10%～90%, 且随着试验时间增加, 这种差别进一步加大。

再生混凝土的收缩还与充当再生骨料的基体混凝土水灰比有关。Hansen等预先配制了3种不同水灰比的普通混凝土 (水灰比分别为0.4, 0.7, 1.2) , 经40℃水中养护47d后, 破碎为与预先配制普通混凝土的天然骨料相同级配的再生骨料, 然后采用预先配制普通混凝土的3种配合比与以上3种类型的再生集料, 经过组合, 配制成9种再生混凝土。试件尺寸为100×100×800㎜3, 40℃水中养护47d后, 在温度25℃和相对湿度40%环境中观察其6个月时间内的收缩性能。试验结果表明, 再生混凝土的收缩变形量与基体混凝土的水灰比存在相关性, 基体混凝土水灰比越小, 相同水灰比下的再生混凝土的收缩变形越大, 这可能是由于高强度的基体混凝土产生的再生骨料表面含有较多的水泥砂浆造成的。

目前, 大多数学者已经认识到再生混凝土的收缩变形较大, 正在采取各种措施来改善其收缩性能, 并取得了初步进展。Mesbah等研究了不同掺量聚丙烯纤维和钢纤维对再生水泥砂浆的收缩性能的影响。试验结果表明, 影响再生砂浆收缩性能主要取决于二个因素:一是时间, 掺入纤维对收缩的抑制作用随时间增长而增加;二是掺入纤维物的规格和掺入量, 聚丙烯纤维对减小再生砂浆的收缩效果并不显著, 而钢纤维则能有效抑制收缩变形, 且掺入量越大, 这种抑制作用越明显, 1%钢纤维掺量能减小600d再生砂浆收缩变形的15%。此外, Mesbah等还研究了掺入聚丙烯纤维和钢纤维对再生砂浆收缩裂缝的影响。结果表明, 两者均能有效减小收缩裂缝宽度, 但钢纤维效果更佳, 这可能与钢度较大有关。屈志中研究表明, 再生混凝土中掺入一定量的膨胀剂制成补偿收缩混凝土, 可以在一定程度上减小再生混凝土的收缩。

(4) 徐变

影响再生混凝土徐变的因素很多, 从混凝土自身的角度看, 主要有再生混凝土的弹性模量和水灰比, 并与水泥的水化程度有关。再生混凝土弹性模量较小, 如果采用基于普通混凝土配合比设计的用水量, 再加上再生骨料经一定时间吸水量的配合比设计方法, 则再生混凝土的徐变将更大。Gerardu等研究表明, 相同条件下, 再生混凝土的徐变应变比普通混凝土大40%。目前, 国内外学者对如何减小再生混凝土徐变的研究较少, 理论上同减小收缩变形相似, 可以通过掺加一定的纤维物或膨胀剂来减小再生混凝土徐变, 但这有待于试验进一步验证。另外, 再生混凝土中掺入再生细骨料将导致更大的徐变应变, 这与再生细骨料较大吸水率有关。

由于再生混凝土具有较大的收缩和徐变变形, 再生混凝土不宜用于预应力构件, 对此, 前苏联再生混凝土应用建议中已有明确的规定。

4 结论

(1) 再生混凝土的表观密度比普通混凝土低。再生骨料的取代率增加, 再生混凝土的强度降低, 但降低程度与基体混凝土的强度等级关系不大。

(2) 再生骨料取代率越高, 水灰比越高, 弹性模量越低。再生混凝土收缩变形较普通混凝土大。

(3) 目前国内大多数的研究是针对再生混凝土的性质特性进行研究的, 应该就再生混凝土在结构上的应用进行进一步的研究。

摘要：对再生混凝土的基本性能的研究进行了综述, 主要包括再生混凝土的力学性能以及物理性能。最后提出了再生混凝土在其它方面需要进一步研究的问题。

关键词：再生混凝土,再生粗骨料,再生混凝土力学性能,再生混凝土物理性能

参考文献

[1] Hansen Tc.Recycling of demolished concrete and masonry.RILEMReport No.6, E&FN SPON, London, 1992

[2]邢振贤, 周曰农.再生混凝土性能研究与开发思路.建筑技术开发, 25 (5) , 1998:28-31

混凝土的基本情况 第2篇

县政府：

为了规范全县建筑行业运行秩序，有效的降低工地现场搅拌所带来的粉尘、噪音等污染，避免搅拌强度不稳定、不均匀、保养不规范等缺点，从2009年起，我县通过招商引资，引进了几家混凝土搅拌站，现将混凝土搅拌站的有关情况报告如下：

一、混凝土搅拌站发展现状

截止目前，我县共建成混凝土搅拌站4家，其中：在我县注册的有3家，分别为：万华混凝土搅拌站、固泰混凝土搅拌站、宝亿隆混凝土搅拌站；汉龙混凝土搅拌站先前已在包头注册。

1、万华混凝土搅拌站：该站位于金山镇兑九湾村，总占地面积110亩左右，总投资3000万元。现有2条完整的计算机全自动控制的商品混凝土生产线，日生产量达3000立方米，年生产混凝土能力可达到50万立方米，拥有10立方混凝土罐车10台，48米混凝土泵车2台，75立方米粉粒运输车1台，可承接C60及以下等级的混凝土和有特殊要求的混凝土；已分别与巨合成商务综合楼、巨合成酒店综合楼、凤凰城C3、D3项目部、凤凰城A1、B1、C1、C2项目部、锦绣四合院、亿万达选厂、阿塔山办公楼、阿塔山水库、矿德源第九干选厂、郁秀佳苑、益民小区廉租房、锦绣鑫苑、佳雨花苑、包头市海平面金属科技有限公司等签订了供货协议。但企业目前还没有固定的采砂石点，所需原料全部由当地购买。

2、固泰混凝土搅拌站：该站位于金山镇沙陀国村西，总占地面积50亩，总投资2000万元，年可生产商品混凝土40万立方米。该站现拥有一台自动化130型混凝土搅拌生产线，48米、45米、40米泵车各一台，12立方米混凝土运输搅拌车13辆。目前，已分别与汇豪镁业、希望镁业、凯顺镁业、廉租房项目部、固百一级公路项目部等签订供货协议。暂时没有固定的采砂石点，所需原料均由周边几家砂石厂采购。

3、宝亿隆混凝土搅拌站：该站位于金山镇沙坨国村东，于2008年建成投入使用，当时仅用于服务包—固一级公路的建设。2011年4月，该站在我县进行了注册并办理了税务登记证，但未经我局备案，也未取得相关部门的立项审批等相关手续。

4、汉龙混凝土搅拌站：该站位于金山镇沙陀国村西，总占地面积21亩，总投资2500万元，年可生产商品混凝土22万立方米左右。该站于2010年底建成，目前，已开始营业，正在于相关企业进行业务洽谈，所需原料拟于沙陀国周边河道开采。

二、桃儿湾混凝土搅拌园区进展情况

新建混凝土搅拌园区选址位于金山镇桃儿湾村西北方向1公里处，占地约300亩，经国土、建设、林业、水利等相关部门实地勘测，项目选址符合国家相关要求，目前，金山镇正在进行征地。经我局协调，包头市激樊房地产开发有限公司已同意将其在一级公路白彦沟大桥东侧建设的混凝土搅拌站迁入桃儿湾混凝土搅拌园区内；另外，包头市固阳县丰润矿业有限责任公司准备投资8500万在此建设年加工商品混凝土50万㎡的搅拌站一座，相关手续正在办理中。

三、管理思路及管理办法

1、采取多项措施并举，切实加强对商品混凝土市场的监管。加强对商品混凝土企业的资质管理。所有从事商品混凝土的生产企业应当持有自治区级建设行政主管部门颁发的资质证书和到当地相关管理部门进行企业及产品目录备案登记，并在核定的资质等级和备案登记的经营范围内从事生产经营活动。申请商品混凝土资质的企业应当提供当地县级以上人民政府同意设立商品混凝土企业的书面材料和有权部门颁发的企业房屋权证。并到当地相关管理部门进行企业产品目录的备案登记。

2、加强商品混凝土价格信息指导，引导市场理性竞争。科学合理地采集商品混凝土的价格信息，定期发布指导价。根据商品混凝土的市场情况，适时发布市场预警价，引导市场理性竞争。同时，本着积极、稳妥的原则，探索实践商品混凝土供应招投标制度。

3、规范合同管理，建立合同备案制度。商品混凝土企业供货前必须与购货方签订书面合同，合同必须规范、真实、有效。在供应商品混凝土给建设工程项目之前，商品混凝土企业必须将合同报送工程所在地的工程质量监督部门备案，合同备案情况由各企业每月统计后报商务管理部门和建设工程质量监督部门。工程监理、质监人员应当认真核查商品混凝土供应合同，对未经备案或合同价低于市场预警价的，要加大对商品混凝土企业的抽查力度，增加对商品混凝土质量的抽检频次。对商品混凝土企业每半年进行一次检查考核，结合平时不定期的专项检查，对商品混凝土企业实施分类管理、动态监督，选择一批实力强、信誉好的企业，建立商品混凝土企业推荐名录，承担政府投资工程和大型建设工程的商品混凝土供应；对未列入商品混凝土企业推荐名录的企业加大监督力度。

4、加强指导，制订行业发展规划。尽快制订商品混凝土行业发展规划，加强对行业的规划指导和市场调控，防止盲目发展、重复建设，避免市场恶性竞争、秩序混乱。鼓励通过收购、兼并和重组等方式，组建大型商品混凝土企业，提高商品混凝土行业的集中度和实力，努力实现商品混凝土供求相对平衡、生产布局基本合理、生产能力充分发挥、市场规范有序、行业整体水平提升的目标。

5、加强商品混凝土的质量检验。商品混凝土的质量检验是商品混凝土质量管理控制中不可缺少的组成部分，是保证商品混凝土质量的主要手段。在商品混凝土的生产、运输直至施工的全过程中，它具有不可忽视的作用，通过对原材料和商品混凝土的质量检验和生产全过程的质量监督，及时掌握混凝土的质量动态，及时发现问题，及时采取措施处理，预防发生工程质量事故，使混凝土的质量处于稳定状态。

混凝土的基本情况 第3篇

一、异型柱的概念

异形柱是指根据建筑平立面设计、布置、使用功能的需要，在满足结构强度、刚度和稳定性等前提条件下，采取不同几何形状截面而成的柱，诸如T、L、十字（不含Z字形）形状截面的柱。在构造上，异形柱截面一般要求各肢厚度不宜大于300mm，肢厚不应小于200mm，肢高不应小于500mm。

二、异型柱的受力性能与基本构造

异形柱各肢肢长可以相等，也可以不相等，但提倡采用等肢异形柱。异形柱由于多肢的存在，其受力中心与截面形心往往不重合。在受力状态下，各肢会产生翘曲正应力和剪应力。由于剪应力会使柱肢混凝土先于普通矩形柱出现裂缝，即产生腹剪裂缝，增加异形柱的脆性，从而降低异形柱的变形能力。为了尽可能达到异型柱本身的受力均衡性，提高结构的抗震性和破坏延性，结构设计人员可以在抗震设计时采用等肢异形柱；在整体梁柱结构布置时，尽可能采用对称布置，使结构和各构件受力更均衡。

异形柱结构自身的特点决定了其受力性能、抗震性能与矩形柱结构的不同。由于异形柱截面不对称，在水平力作用下产生的双向偏心受压给承载力带来的影响不容忽视。因此，结构设计人员应按照空间体系来考虑异形柱结构，优先采用具有异形柱单元的计算程序来分析内力。因异形柱和剪力墙受力不同，所以不能按剪力墙的建模来计算异形柱。作为异形柱延性的保证措施，结构设计人员必须在计算过程中严格控制轴压比，同时避免剪跨比小于2（短柱）或柱净高与柱肢截面高度之比小于4，并且剪跨比在抗震设计时不应小于1.5。针对剪跨比小于2的异形柱，轴压比限值应比大于2的异形柱相应数值减少0.05；二三级抗震等级柱的箍筋体积配箍率不应小于1.2%；当三四级抗震等级异形柱的剪跨比小于2时，箍筋间距不应大于100mm，箍筋直径不应小于8mm，且全高加密。因此，采用异形截面柱的建筑在设计中应尽量避免出现短柱，并在构造上采取加强措施。

控制柱截面轴压比的目的在于要求柱应具有足够大的截面尺寸与抵抗强度，以提高柱的变形能力和破坏延性，满足抗震要求。根据异形柱的形状、自身的受力性能和外部受力状况，其轴压比也会有所不同。在相同的抗震等级条件下，L形轴压比限值最小，T形轴压比较大，十字形轴压比最大。

当然，异形柱也和其他结构构件具有相同或相似的构造要求，如异形柱、梁的纵向受力钢筋的接头可采用焊接、机械连接或绑扎搭接，接头位置宜设在构件受力较小处。在层高范围内，异形柱的每根纵向受力钢筋接头数不应超过1个，它的纵向受力钢筋在同一连接区段的接头面积不应大于50%，连接区段的长度应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定来确定。

三、异型柱与矩形柱、短肢墙、普通剪力墙的区别

建筑界所讲的“异形柱”特点，是指截面肢薄，由此引起构件的受力、变形、构造做法、受力性能与矩形柱、短肢墙、普通剪力墙的一系列差异，其形式与短肢墙相似，但不能按短肢墙建模来计算。按照规定，异形柱与矩形柱、短肢墙、普通剪力墙在定义上的区别主要表现在截面高宽比的不同，即矩形柱高宽比应小于或等于3，且柱截面不宜小于250mm；异形柱截面几何形状为L形、T形和十字形，且截面各肢的肢高与肢厚比小于4，肢厚小于300mm，但不应小于200mm，肢高不小于500mm；短肢剪力墙是指墙肢高与墙肢的厚度比不小于4且不大于8的剪力墙结构，常用的有T字形、L形、十字形、Z字形、折线形，它与普通剪力墙的区别在于普通剪力墙肢高与墙肢的厚度之比大于8。

异形柱与矩形柱、短肢墙、普通剪力墙的区别主要表现在受力变形、破坏形式不同。

（1）异形柱受力形式接近矩形框架柱，即剪切变形、双向偏压，计算时应该按柱输入。一字形柱截面（通常称扁柱）两主轴方向抗弯能力相差甚大。不论是在风荷载、梁板荷载的作用下，还是在地震的作用下，结构中的柱一般都要受到两个方向的弯矩同时作用。由于截面厚度太单薄，它在双向剪力作用下的性能也存在缺陷。由GB50011柱双向受剪承载力计算公式可见，柱截面相邻两边长相差越多，其斜向受剪承载力越低。因此，框架柱在截面最小宽度方面有限制，即不宜小于250mm，而异形柱与短肢墙、普通剪力墙均不宜采用一字形，特别是抗震结构中。因此，结构设计人员应尽量少用和慎用柱截面宽度只能是200mm的一字形柱、截面高宽比不大于5的矩形柱，特别是抗震结构中。如果必须采用这类异形柱，也只能使用局部小跨度、低层结构高度低和受力状况不复杂的结构，而且还要采取更加严格的构造措施，如加大配箍率、加密箍筋、加大箍筋截面、降低结构柱限制轴压比等。

（2）普通剪力墙受力变形是剪弯变形，计算时按墙输入。短肢剪力墙变形接近于普通剪力墙。

（3）异形柱与矩形柱、短肢墙、普通剪力墙的延性也不相同，普通剪力墙最大，其次是短肢剪力墙，异形柱最小。所以，它们的适用范围不同，构造也不相同。

四、总结

异形柱其实是介于柱与剪力墙之间的一种构件，它的产生和许多新生事物一样，具有很强的生命力和竞争力，并且受到了大力的推广和广泛的应用。随着国家行业标准《混凝土异形柱结构技术规程》的颁布，砼异形柱结构将建筑美观、使用功能的灵活性与建筑结构合理的受力性能有机地结合起来，为用户提供了理想的居住环境，受到了房地产开发商和广大用户的欢迎。由于它符合室内布置的要求，且与墙体（指填充墙）连接效果良好，在我国许多省市的住宅建筑中广泛应用。但对异形结构的应用尚处于初始阶段，还没有形成系统的理论研究，国家现行规范没有对一些具体与异形柱混用的结构作出明确的规定。如国家现行规范中规定异形柱结构中不应采用部分由砌体墙承重的混合结构形式，但在实际应用中，异形柱结构的最顶层是可以采用砌体墙承重的混合结构形式，但该砌体墙承重的混合结构层应按抗震要求设置构造柱与圈梁，并且这种设计最顶层异形柱框架结构受力与完全采用异形柱框架结构受力形式是一样的。根据建筑布置及结构受力的需要，异形柱结构中的框架柱可以全部采用异形柱，也可以部分采用普通的框架柱。当根据建筑功能需要设置底部大空间时，可以通过框架底部抽柱，并设置转换梁，形成底部抽柱带转换层的异形柱结构。

总之，异形柱框架结构、异形柱框架—剪力墙结构有着较大的市场需求。设计人员应根据其受力特点，提高异形柱结构设计的理论水平，选择合理的结构形式。并且只有正确掌握了计算机的分析方法，在确保其结构合理与经济适用的前提条件下，保证其结构的安全、可靠。运用计算机进行正确的结构分析与截面配筋，规范与归纳已成体系的异形柱设计理论和实践经验，并深入研究与推广应用，贯彻执行国家技术经济政策，为混凝土异形柱结构在设计及施工中做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量保驾护航。

再生混凝土的基本性能研究 第4篇

在当代土木建筑工程建设中,混凝土几乎成为不可缺少的材料,其应用范围之广是其他材料所不及的。近年来,随着国民经济持续快速地发展,大量旧建筑物被拆物被拆除,每年拆除的旧有、新建的建筑所产生的垃圾约8000万t以上,在所有的建筑垃圾中,废弃混凝土的量是最大的,约占1/3[1]。随着我国经济建设步伐的进一步加快,今后废弃混凝土块仍有增多的趋势。大量混凝土的使用给环境带来了两方面的不良作用:一方面,生产天然骨料需要不断开山凿石,消耗大量自然资源,同时也破坏了自然环境;另一方面,每年造成的废弃混凝土逐渐增多且数量巨大,带来很多问题。再生混凝土的应用是将来绿色混凝土技术发展的一个重要方向。在再生混凝土研究利用方面,国外进行得较早,并相继出台了一些再生混凝土规范,使得再生骨料大量运用于建设之中。我国近年来相继进行了各种研究,一些论文与相关书籍陆续出现,研究成果越来越丰富,但仍有很多方面需要补充,并不断进行深化。本文主要对再生混凝土的基本性能进行试验研究,考察其与天然骨料的差异,为再生混凝土性能研究提供理论依据。

1 试验

1.1 原材料

1.1.1 天然骨料

本文研究所使用的天然骨料包括石灰石碎石和河砂。天然粗骨料为天然碎石,最大粒径25mm,连续级配;河砂的细度模数为2.6,中粗砂。

1.1.2 再生粗骨料

再生粗骨料取自宿迁老开发区某工厂地坪,用筛孔直径5cm的锤式破碎机进行破碎、筛选。取样品,用筛分析法分析经过粗略筛选的再生粗骨料,测得其粒径大小相当于普通二号石子。该批废弃混凝土年代较久,技术资料不详,经回弹实验测得原地坪强度在C21.4左右。本文按照GB/T14685-2001《建筑用卵石、碎石》[2]要求,将所破碎的再生骨料筛分,如表1所示。

再生粗骨料的物理性能指标见表2。

1.1.3 其他原材料

本试验所用水泥均采用PO32.5级水泥,存放地点干燥通风,比表面积321m2/kg;搅拌水为宿迁市普通饮用自来水;所用外加剂为南京某建材厂生产的FVN-6早强减水剂。

1.2 混凝土配合比

再生粗骨料混凝土设计强度等级为C25,鉴于目前再生混凝土还没统一的配合比设计规范,本试验采用天然骨料混凝土的配合比设计方法,按照JGJ55-2000《混凝土配合比设计规程》[3]进行。由于施钟毅、刑振贤等[4~5]使用减水剂获得了较好的工作性和抗压强度,因此,本文采用两种配合比,一种掺加减水剂,另一种不加减水剂,以作比较。混凝土的具体配合比见表3、表4所示。

1.3 再生混凝土的基本性能试验方法

本文采用坍落度筒法测试新拌再生混凝土的流动性,按照GB50152-92《混凝土结构试验方法标准规程》[6]对混凝土抗压强度进行试验。

2 试验结果与分析

2.1 和易性

2.1.1 拌合物的流动性

从图1可以看出再生混凝土坍落度随再生粗骨料取代率变化的情况。尽管掺或不掺减水剂的混凝土水灰比不同,但由于水灰比低的混凝土掺加了减水剂,增强了一定的和易性,因而,两种水灰比曲线的趋势基本相同,坍落度大小也很接近。在相同水灰比条件下,随着再生粗骨料取代率的增加,混凝土的坍落度逐渐变小。当再生粗骨料取代率为100%时,坍落度降低相对较多。出现以上情况可能是再生粗骨料的吸水率比天然粗骨料高,在拌制过程中,吸入大量的拌合用水,从而导致实际拌合水减少,进而影响到混凝土拌合物的坍落度。因此,在实际应用中应考虑再生粗骨料的吸水特性,在拌制过程中适当补充拌合水,使坍落度能增加到满足施工要求。

2.1.2 拌合物的粘聚性和保水性

由实验现象观察可知,基准混凝土的粘聚性较好,有少量的泌水现象,而当再生骨料的取代率为50%时,新拌混凝土粘聚性好,没有任何泌水现象,但是有骨料外露现象,说明随着再生粗骨料取代率的增大,新拌混凝土的粘聚性和保水性越来越好,这是由于再生粗骨料表面粗糙、孔隙率高,因而增强了新拌混凝土的粘聚性和保水性。

2.2 再生混凝土抗压强度

2.2.1 再生混凝土立方体抗压强度

再生混凝土立方体抗压强度的试验结果见表5。

由表5可知,再生粗骨料取代率对再生混凝土立方体抗压强度影响很大。不论是否掺加减水剂,再生粗骨料掺入量为30%时,28d试块强度最高;再生粗骨料掺入量为100%时,试块强度最低。两种水灰比再生混凝土的抗压强度均比基准混凝土有所提高。

水灰比为0.57时,当再生粗骨料取代率为30%、50%时,再生混凝土28d抗压强度分别高于同配合比采用天然骨料的基准混凝土14%、4%;水灰比为0.54时,当再生粗骨料取代率为30%、50%时,再生混凝土的28d抗压强度分别高于同配合比采用天然骨料的基准混凝土11%、6.5%;当再生粗骨料取代率为100%时,水灰比为0.57和0.54的再生混凝土比基准混凝土强度低了2%和6%。可见,水灰比稍有差距但水泥量相同时,最佳的再生粗骨料掺入量是大致相同的,且只要配合比合适,不需要掺加减水剂也能得到较好的再生混凝土抗压强度。

本试验中,再生混凝土抗压强度比天然骨料混凝土高,一是由于再生粗骨料经破碎后表面粗糙,相当于表面积大,与新的水化产物有更大的粘结面而具有更好的粘结性能,导致再生混凝土有较高的强度;二是再生粗骨料吸水率较大,当原材料加水拌合后,再生粗骨料大量吸水,使水泥浆体实际水灰比降低。随着再生粗骨料取代率增加,其吸水量也增多,水泥浆体中实际水灰比也降低,故再生混凝土的抗压强度也有所提高。而当再生粗骨料取代率达到一定程度时,再生粗骨料的粒径较大,针、片状颗粒增多,其表面聚集水膜的倾向增大,在这些位置上骨料-水泥石过渡区变薄弱,易于引发微裂缝,使再生混凝土的强度下降。

2.2.2 再生混凝土轴心抗压强度

再生混凝土轴心抗压强度的试验结果见表6。

由表6可知,棱柱体的试验结果与立方体大致相同,即再生粗骨料掺入量为30%时,试块的抗压强度最高,掺入量为100%时试块强度最低。当再生粗骨料取代率为30%、50%时,再生混凝土28d抗压强度分别高于同配合比采用天然骨料的基准混凝土19%、2%。

2.2.3 再生混凝土抗压强度与龄期的关系

图2和图3给出了水灰比为0.57和0.54的不同再生粗骨料取代率的混凝土抗压强度随龄期的发展规律。从图中可看出,再生混凝土的抗压强度随龄期的发展与普通混凝土较相近,强度随着龄期的增加而增加。无论对于何种水灰比的再生混凝土,强度均比基准混凝土增长幅度大,这可能是因为再生粗骨料吸水率和吸水速率都较天然骨料高,因此,粗骨料能很快被湿润,使得水泥石-骨料过渡区的水化速度较快,表现为早期强度较高[7],尤其是掺加减水剂的再生混凝土,7d的抗压强度比不加减水剂的稍高。此外,当混凝土内部干燥时,再生粗骨料在拌合过程中吸收的一部分水分被释放出来,这部分水保证了随着水泥水化的继续进行,令再生混凝土能保持一定的湿度,起了“内养护”的作用,从而促进再生混凝土后期强度的发展,表现这一阶段再生混凝土的抗压强度增长较普通混凝土的快。

再生混凝土的立方体抗压强度受龄期的影响与天然骨料混凝土相仿,前期强度增长明显,7d掺加减水剂的再生混凝土立方体抗压强度可达28d时的70%以上,不掺减水剂的再生混凝土立方体抗压强度也达68%以上。同时,28d以后再生混凝土的立方体抗压强度还有所增长,不过增长较为缓慢。

3 结论

(1)随着再生粗骨料取代率的增大,新拌混凝土的流动性越来越差,而此时混凝土的粘聚性越来越好,保水性越来越好。适量的减水剂可以增强混凝土的流动性。合适配合比情况下,再生粗骨料取代率为0~50%的混凝土的和易性能基本满足施工要求。

(2)再生混凝土的抗压强度随着再生粗骨料取代率的变化而变化,不论是否掺加减水剂,其抗压强度大小排序大致为30%>50%>0%>100%,且取代率为100%的再生混凝土与天然混凝土的抗压强度相差很小,说明适量再生粗骨料的掺入对混凝土的抗压强度有一定的增强作用。

(3)再生混凝土抗压强度随龄期的发展和普通混凝土比较相近,强度随着龄期的增加而增加。无论对于何种再生粗骨料取代率的再生混凝土,强度均比基准混凝土增长幅度大,添加减水剂能提高再生混凝土的早期强度。

参考文献

[1]刘婷婷,张涛.再生混凝土研究现状与存在的问题[J].山东建材,2005(4):58-60.

[2]GB/T14685-2001《建筑用卵石、碎石》[S].北京:中国标准出版社,2001.

[3]JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》[S].北京:中国建筑工业出版社,2001.

[4]施钟毅,李阳.生混凝土的试验研究与工程应用[J].粉煤灰,2004(4):03-04.

[5]刑振贤,王晓蕾等.正交设计选择粉煤灰再生混凝土最佳配合比[J].低温建筑技术,2004(1):4-5.

[6]GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》[S].北京:中国建筑工业出版社,2003.

我国预拌混凝土目前情况浅析 第5篇

CCPA预拌混凝土分会

一、行业基本情况

混凝土行业的发展与区域经济的发展速度密切相关，基础设施建设和房地产业仍将是拉动混凝土市场需求的主要驱动力。2014年，国内经济继续实施稳中求进的宏观政策，在城镇化和基础设施建设需求的拉动下，预拌混凝土行业整体产量虽然并未受挫，但是诸多方面的原因使行业发展面临关键的转型期和市场整合期，这个时期或还将持续多年，但是终究会随着我国经济发展的步伐达到一个新的水平。行业发展有以下表现：

1、绿色生产是混凝土企业转型发展的主要方向。“十八大”召开以来，政府、社会、公众对环境保护日益重视，促使更多企业加速对老站的改造步伐。绿色生产是混凝土企业转型发展的主要方向，也是对企业主的一个严峻挑战，企业需要在资金和技术上加大投入，从另一角度也等于提高了行业准入门槛，对混凝土搅拌站绿色化的要求成为解决产能过剩的重要手段。

2、预拌混凝土行业将成为资源综合利用、利废的重要力量。工业固体废弃物、矿产废石和建筑垃圾回收利用，如钢渣、磷渣、石粉、尾矿石、再生骨料、再生微粉等经过加工、筛选之后，可以成为生产

混凝土的组分材料。即缓解资源日趋紧张的状况，还可以降低生产成本。加大高性能混凝土外加剂和各种掺合料应用技术的推广力度，以混凝土产品的耐久性为目标，以提高产品质量和功能为重点，以可开发再生资源为方向，向建设工程提供高、中、低端、符合结构件要求的高性能混凝土和特种混凝土，向市场提供生产差异化、技术含量高、附加值高的混凝土产品。

3、做大做强是预拌混凝土企业的发展方向。规模化在当前有了更进一步的内涵，其不仅仅指混凝土生产设备数量上、企业资金投入规模的规模优势，而是指是否具有产业链在上下游延伸上的规模投入，预拌混凝土企业是否在水泥、骨料、掺合料和外加剂等原材料上具备自主优势，决定了企业未来发展的实力。如同水泥企业发展混凝土业务，应充分发挥水泥企业的原料主导优势，注重技术创新和技术协同，不是简单地对搅拌站进行并购，管理体系优化和资源主导将是未来评价企业实力的标准。

4、市场集中度的提高有利于行业秩序的建立，发展和培育优秀混凝土企业品牌是必然方向。十八届三中全会提到：“建设统一开放、竞争有序的市场体系，是使市场在资源配置中起决定性作用的基础”；要“着力清除市场壁垒，提高资源配置的效率和公平性。要建立公平开放透明的市场规则。”说明市场将进一步放开，随着混凝土企业资质的取消，同行竞争将更加激烈。行政手段的干预并不利于有优秀企业的成长，只有市场才能使企业百炼成金，企业只有依靠优秀的人才，先进的技术，可靠的质量，完善的服务，才能在市场竞争中立足。所以，企业要坚持稳中求进的发展思路，走出价格竞争、规模竞争的误区，树立自己的品牌，与协会共同努力，营造有序竞争的良好秩序。

具体来讲，2014年各地区的整合在紧锣密鼓的进行着，各企业面临巨大的生存和发展压力，当前面临的主要问题可以归结为以下几方面：

1、产能过剩、资源紧缺、市场供大于求的整体状况下，竞争愈加惨烈，产品的利润空间被进一步压缩，部分企业步入市场盈利与亏损的边际，出现潜亏的企业也不在少数，更是有部分企业铤而走险，以质量来保盈利，无异于饮鸩止渴。

2、各地区环保趋于严格，环保压力使预拌混凝土各企业进入被动投资升级状态，但是盲目加装的环保设备往往使用功能欠佳，搅拌站一方面增加了固定资产的投入，另一方面搅拌站徒有其表并没有达到实际环保功效，有的还影响生产效率而最终被废弃。

3、各地区发展不均衡，表现在技术层面是对原材料的使用效率不同，预拌混凝土是地域性产品，各地区原材料品种和性能不同，特别是矿物掺合料和砂石骨料，混凝土的配合比设计需要针对当地的资

源情况进行，应做到物尽其用，需要推行个性化、定制型的技术服务模式。

4、资金效率继续持续低下，有些地区在政府的干预下实现了工程材料回款良性循环，比如江西的九江地区，但同时也会带来其他问题，并不能效仿推广。最终还需要真正实现政府宏观调控、市场化的经营运行模式，所以，急需建立行业进入和退出的服务模式，推动企业并购和整合，促进市场良性循环。

5、地方行业主管部门需要科学的政策制定理念和监管思路，需要行业协会的积极参与和服务，也需要更多的行业内外的经验分享和交流互动，当前的行业管理现状是一管就死、不管就乱。应该就行业管理的问题进行研究，结合具体情况从技术和管理两个角度做出合理和切实可行的要求。

拉伸情况下混凝土损伤模型的修整 第6篇

关键词：损伤,本构关系,损伤参量D,应变等效,体元

1 损伤理论的发展

损伤是指在外载和环境的作用下,由于细观结构层次的微缺陷发展引起的材料或结构的劣化过程。1958年,Kachanov[1]首先提出了用连续性变量描述受损的连续性能变化的过程,这是损伤这个概念的初步提出。20世纪80年代,我国的有关刊物开始出现有关损伤理论的文章,此后二十多年,尽管损伤理论是在研究金属的特性中发展起来的,但现在的研究结果表明混凝土材料比金属材料更适用于损伤理论[2]。在不同的载荷状况下,会产生不同类型、不同表现形式的损伤。

2 Loland模型[4]和Marzars模型[4]

首先是Loland模型,在应力峰值以前,ε≤εp(εp为对应于应力峰值点的应变值),损伤模型如下:有效应力σ0=E1-εD0,D0为初始损伤,名义应力与损伤参量D的关系为:σ=σ0(1-D),其中,D=D0+C1εβ,β为指数常数。

在应力峰值以后,εp<ε<εu(εu为应变极限值),损伤模型如下:有效应力σ0=E1-D0εp,名义应力与损伤参量D的关系为:σ=σ0(1-D),其中,D=Dεp+C2(ε-εp),由边界条件:σε=εp=σp,dσdεε=εp=0,Dε=εu=1可以定出常数β,C1和C2。β=

Loland模型得出的应力应变全曲线如图1所示。

Loland模型在ε≤εp阶段与实验结果比较吻合。缺点是Loland模型假定了σ0与ε的线性关系。在εp<ε<εu阶段,假定σ0是恒定不变值,并不随ε的变化而变化,这显然与实际情况不符,由于损伤所构造的模型导致的应力应变关系为线性关系,也与实际情况不相符合。其次是Marzars模型,峰值以前σ—ε曲线变化与直线偏差不大而认为是线性的。所以ε≤εp时,D=0,σ=Eε;峰值以后,应变增加而应力按指数函数下降,它对应的宏观裂纹形成而且快速失稳扩展。故ε>εp时,有效应力σ0=σ1-Dp(σp为εp对应的应力值),损伤参量D=1-εεp(1-A)-exp[B(Aε-εp)],名义应力σ=Eε(1-D)。由此模型得到的混凝土损伤本构关系为:σ=Eεp(1-A)+Aεexp[B(ε-εp)],其中A和B均为试件的材料常数。其中各参数如下:0.7<A<1,104<B<105,0.5×10-4<εp<1.5×10-4[10]。Marzars模型的缺点是认为应力在达到峰值以前损伤为零或是初始损伤在达到应力峰值点时不扩展,因此导致了应力应变曲线在这段区间是线性关系,这种假设与实验结果所得的在应力峰值以前应力应变曲线图不相符合。但是在峰值以后的损伤模型的假设而导出σ—ε的曲线与实际试验情况大致相符。Marzars模型的应力应变全曲线如图2所示。

3 修整后的损伤模型

笔者认为,若将Loland模型和Marzars模型结合起来,可以扬长避短,取得更加符合实际情况的效果。在应力达到峰值以前采用Loland模型,而在峰值以后,可以采用Loland模型。而且,在应变达到应变峰值以后,Marzars模型相比素混凝土来说更加适用于钢纤维混凝土。这两种模型经过修整后完全适用于钢纤维混凝土的拉伸力学行为。具体步骤如下:ε≤εp时,有效应力σ0=E1-εD0,损伤参量D=D0+C1εβ,σ=σ0(1-D);峰值以后,即ε>εp时,σ0=σ1-Dp,D=Dεp-εεp(Dεp-A)-Aexp[B(ε-εp)],σ=Eε(1-D)。

而由此修正后的损伤模型得到的纤维混凝土的损伤本构关系如下:

此应力应变关系公式从理论上检验是比较符合实际情况的,对于材料系数A和B还需大量实验总结得出。经过修整后的模型更加符合实际情况,其中有效应力σ0、损伤参量D与应变ε的关系以及应力应变全曲线如图3所示。

此模型的优点是:由损伤模型而导出的应力应变全曲线方程比较符合应力应变全曲线上升及下降阶段的实际情况;缺点是在应力峰值点处过度不平滑,应该做进一步的处理。

4 结语

损伤使人们对材料力学性质的认识更加深刻而且更趋于合理。尽管我们对混凝土及纤维混凝土的损伤机理有一定的认识和研究,但我们必须对损伤模型做进一步的细化和研究,而且还要总结出一系列能运用到实践中的损伤理论和应用原则,为实际工程的使用和检测在理论上开辟道路。

参考文献

[1]Kachanov L.M.Time of the rapture process under creep condi-tions[J].TVZ Akad.Naud.S.S.R.Otd.Tech.Nuak,1958(8):9.

[2]蔡四维,蔡敏.纤维混凝土的损伤理论[J].合肥工业大学学报,2000,23(1):10-12.

[3]封伯昊,张立翔,李桂青.混凝土损伤研究综述[J].昆明理工大学学报,2001,26(3):7.

[4]李兆霞.损伤力学及其应用[M].北京:科学出版社,2002:64-66.

[5]Krajcinovic D.Continuum damage concepts to predict creep-fa-tigue failure[C].J.Eng.Mat.Tech,ASME,1979:202-209.

[6]徐积善.强度理论及其应用[M].北京:水利电力出版社,1984.

[7]余天杭.混凝土的分段线性损伤模型[J].岩石、混凝土的断裂与强度,1985(2):14-26.

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[9]钱济成,周建方.混凝土的两种损伤模型及其运用[J].河海大学学报,1989(3):40-43.

混凝土的基本情况 第7篇

泡沫混凝土因其轻质、保温隔热、防火、抗震[1,2]等优异性能被广泛用于建筑节能的无机保温材料, 通常位于建筑的围护结构, 其基体属于水硬性的胶凝材料[2,3]。但目前为止, 其在海洋建筑方面的应用尚不普遍, 而要作为海上建筑-人工漂浮岛的主要材料, 其中一项重要要求就是在保证一定强度的情况下[4]必须具有较低的吸水率[5], 这对于漂浮建筑的适用性及耐久性[6]有着重要意义。由于泡沫混凝土内含有大量气孔, 且随着密度的降低, 气孔数量增多, 因此如何在保证其体积密度较低时仍具备较低的吸水率, 便成为其能否有效利用的关键。本文在获得体积密度与强度及吸水率之间关系的基础上, 通过添加不同品种及数量的防水剂来降低泡沫混凝土的吸水率[7], 并同时使其强度有一定程度的提高, 从而为海上建筑提供一种可行的漂浮建筑材料。

2 实验选材及仪器设备

实验材料主要包括:松香型发泡剂、减水剂、冀东P.O 42.5级水泥、硬脂酸钙、6.25%的甲基硅醇钠溶液;实验设备主要为:发泡设备为空气压缩发泡机;搅拌设备为混凝土砂浆搅拌机。

3 样品制备

首先根据最终浆体的体积设计体积密度和水灰比, 计算出每次实验所需要的水泥和水用量, 并将不同量的添加剂加入搅拌机中进行搅拌, 待浆体均匀后加入提前用发泡机制出的泡沫, 继续搅拌至浆体充满预定体积, 然后浇筑、养护、硬化制得样品。具体操作如下:

⑴将水泥、防水剂与水倒入搅拌机中进行慢速搅拌3min, 使得水泥浆体稠度适宜。

⑵将发泡剂以1:40混合搅拌一分钟后倒入发泡机中制得泡沫。

⑶将物理发泡法制得的泡沫加入到搅拌机中并开始快速搅拌, 边搅拌边加泡沫, 至泡沫加至预定体积后, 停止加泡沫, 并继续快速搅拌3min, 再慢速搅拌1min。

⑷将制好的泡沫浆体倒入到70.7×70.7×70.7mm的模具中, 并轻微振动使浆体填满模具。

⑸将样品自然养护24小时后拆模并编号, 在20℃温度, 90%湿度下养护28天获得试样。

实验流程图如图1:

4 样品检测

参照《加气混凝土体积密度、含水率和吸水率试验方法》 (GB/T 11970-1997) 、《泡沫混凝土》 (JC/T 1062-2007) 等检测标准, 检测样品的干体积密度、吸水率、抗压强度。

5 结果与讨论

5.1 抗压强度和体积吸水率与体积密度的关系

在水灰比为0.4情况下, 干体积密度为300kg/m3~500kg/m3的漂浮泡沫混凝土, 其抗压强度和体积吸水率与体积密度的关系, 如图2所示。

由图2可以看出, 物理发泡法制备出的漂浮泡沫混凝土, 其抗压强度随体积密度的增加而提高, 而体积吸水率则随着体积密度的增加而降低。这是由于随着体积密度的增加, 混凝土内组成孔隙壁的胶凝物质增多, 孔隙率相应减小的必然结果。然而从中还可以发现, 当体积密度超过400kg/m3以后, 抗压强度随体积密度增加而提高的趋势依然明显, 而吸水率随密度增加而降低的趋势则逐渐趋于平缓, 说明当体积密度达到一定程度后, 孤立空隙有可能出现合并, 并形成连通孔隙的现象, 进而表明, 仅仅通过增加体积密度而大大降低吸水率的办法是困难的。

5.2 硬脂酸钙防水剂掺量与抗压强度及体积吸水率的关系

仍然采用0.4的水灰比, 在体积密度为450kg/m3的样品基础上, 通过掺加水泥用量不同比例的硬脂酸钙防水剂后, 漂浮泡沫混凝土之抗压强度和体积吸水率的变化情况如图3所示。

由图3可以看出, 随着硬脂酸钙加入量的增多, 样品的抗压强度整体上有增大的趋势, 但有一定的离散性;而体积吸水率则显著降低且趋势明显, 这表明硬脂酸钙具有明显的防水效果。硬脂酸钙对于降低吸水率的作用主要源于其改变了吸水毛细通道的表面张力, 使其由亲水性表面改变为憎水表面, 从而阻止了外界水分向内部基体的渗透, 而强度的提高, 则主要是由于硬脂酸钙具有一定的稳泡作用, 随着其加入量的增多, 样品内形成的某些直径较大的气泡能够保持稳定, 从而在总孔隙率保持不变的情况下, 可因气孔壁的增厚而对强度产生积极影响。

5.3 有机硅防水剂掺量与抗压强度及吸水率的关系

采用0.4的水灰比, 在体积密度为450kg/m3的样品基础上, 通过掺加水泥用量不同比例的甲基硅醇钠有机硅防水剂后, 漂浮泡沫混凝土之抗压强度和体积吸水率的变化情况如图4所示。

由图4可以看出, 有机硅防水剂可使样品的吸水率有所降低, 但效果不如硬脂酸钙, 强度也有所提高, 但与防水剂的掺量关系不大。这是由于有机硅防水剂虽然亦可通过改变渗水毛细通道的表面性质而降低吸水率, 但因其分子量较小, 对气泡不仅没有稳定作用反而具有一定的消泡作用, 因而水因个别泡沫的合并逸出而对强度和吸水率产生不利影响。

6 结论

⑴漂浮泡沫混凝土的强度随着体积密度的增加而提高, 而吸水率则随着体积密度的增加而降低。

⑵硬脂酸钙的加入能降低漂浮泡沫混凝土的吸水率, 且随着用量的加大, 效果愈加明显, 并对其抗压强度有一定的提高作用, 但当掺入量超过水泥用量的2%时, 对强度的提高作用趋于减弱。

⑶有机硅防水剂亦能够降低漂浮泡沫混凝土的吸水率, 且随着用量的增大而效果愈加明显, 但其总体防水效果不如硬脂酸钙, 且当用量超过水泥用量的5%时, 防水效果趋于平缓;对于强度的提高虽有一定效果, 但其提高量与防水剂掺量无关。

参考文献

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[2]魏文慧.泡沫混凝土的分析与应用[J].混凝土, 2013 (2) :136-142.

[3]林辉.发泡剂及其泡沫混凝土的研究与应用进展[J].新型建筑材料, 2013 (5) :50-51.

[4]李龙珠, 唐惠东, 孙媛媛.利用正交试验法研究泡沫混凝土制备工艺对其强度的影响[J].混凝土, 2010 (8) :23-24.

[5]周运灿, 文婧.憎水型泡沫混凝土基本性能影响因素的试验研究[J].建筑砌块与砌块建筑, 2013 (05) :47-52.

[6]乔欢欢, 卢忠远, 严云.用普通水泥制备泡沫混凝土基体材料的研究[J].武汉理工大学学报, 2008, 30 (5) :35-38.

混凝土的基本情况 第8篇

本文基于简化制造工艺、节省生产成本,以利于推广应用废弃混凝土回收再利用技术的理念,提出一种新型拌制再生混凝土的生产工艺:省略普通再生混凝土集料将砂浆首先从旧石子表面剥离的处理过程,直接将破碎的废弃混凝土按一定比例掺入新混凝土中拌制再生混凝土(称之为包容型再生混凝土)。在该理念的指导下,课题组制作了138块包容型再生混凝土立方体试块,对其配合比设计进行试验研究,掌握了水灰比、砂率和旧料掺入率对包容型混凝土强度的影响规律。在此基础上,又拌制了86块包容型再生混凝土试块,研究其轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量等力学性能。

1 制备旧料混凝土

为准确掌握试块中掺入废旧混凝土的强度,首先拌制不同强度等级的普通混凝土(C20、C30和C40),浇筑成条柱形,养护28 d后截断、破碎和筛分,从而制得粒径在25～63.5 mm的废弃混凝土旧料。为便于观察试块破坏后旧料混凝土块体的破坏界面情况,将旧料块体浸泡在红墨水中将其染成红色,然后晾干备用。

2 轴心抗压强度试验与讨论

为了研究旧料混凝土掺量(按占包容型再生混凝土总质量计)对包容型再生混凝土轴心抗压强度的影响,取旧料混凝土强度等级为C20,新料混凝土强度等级为C40,旧料掺量分为0、10%、20%、30%、38%和44%共6种情况,限于试验条件,每种情况包含2块试块。试验采用PO42.5水泥、河砂(中砂)、粒径5～25 mm的玄武岩碎石、武汉三源牌萘系高效减水剂。同时研究包容型再生混凝土的轴心抗压强度与立方体抗压强度之间的关系,试验中在制作棱柱体试块时制作相同配合比的1组立方体试块。包容型再生混凝土的轴心抗压强度参照GB/T 500812002《普通混凝土力学性能试验方法》进行测试。试验配合比和抗压强度测试结果见表1。

由表1可见,随着旧料混凝土的掺量的增大,混凝土的轴心抗压强度和立方体抗压强度均呈下降趋势。当旧料混凝土掺量在30%时,混凝土的轴心抗压强度较基准混凝土降低12.6%。棱柱体抗压强度与立方体抗压强度的比值平均值为0.72,与GB 500102002《混凝土结构设计规范》中普通混凝土的0.76相比偏低5.3%。在旧料混凝土掺量为30%时,其轴心抗压强度与立方体抗压强度的比值为0.75,与GB 500102002中的普通混凝土十分接近。

3 抗拉强度试验

参照GB/T 500812002《普通混凝土力学性能试验方法标准》和DL/T 51502001《水工混凝土试验规程》中所规定劈裂试验方法间接地测试包容型再生混凝土的抗拉强度,试件的尺寸为150 mm150 mm150 mm的标准立方体试块。在万能电子压力机上,试块的支座采用钢制方垫条和钢制圆弧垫条2种形式(见图1)进行2批试验比较。

劈裂抗拉强度可按式(1)计算:

式中:fts混凝土劈裂抗拉强度,MPa;

F试件破坏荷载,N;

A试件劈裂面面积,mm2。

第1批劈裂抗拉强度试验采用方形钢垫条进行测试,制作的包容型再生混凝土立方体试块中旧料混凝土强度等级为C30,新料混凝土强度等级也为C30,旧料混凝土掺入率量分别为0、10%、20%、30%、38%和44%共6种情况,每组包含4个试块,其中2个进行劈裂抗拉强度试验,2个做抗压强度试验,配合比与表1相同。试验结果见表2。

第2批劈裂抗拉强度试验采用圆弧形钢垫条进行测试,制作的包容型再生混凝土立方体试块中旧料混凝土强度等级为C20和C30,新料混凝土强度等级为C30,旧料混凝土掺入率分为0、20%和30%共3种情况,每组包含6个试块,其中3个劈裂抗拉强度试验,3个做抗压强度试验,共计30块试件,配合比与第1批试验相同。试验结果见表3。

由表2、表3可见,当采用方形钢垫条时,所测得的劈裂抗拉强度总体来说都低于采用圆弧形钢垫条时的劈裂抗拉强度,平均偏低约15%。2种方式所得的拉压强度比值在1/13左右,与普通混凝土的规律相似,都在1/9～1/18内。随着旧料混凝土掺量的增加,包容型再生混凝土的劈裂抗拉强度整体呈降低趋势,但总体降幅不大。与基准混凝土相比,当采用方形钢垫条时,其最大降幅为13.0%;当采用圆弧形钢垫条时,其最大降幅为8.8%。

4 弹性模量试验

在研究包容型再生混凝土弹性模量时,本文试验共设计制作了8个棱柱体试块,其中有6块为一组,其配合比为旧料混凝土等级C30,新料混凝土等级C30,旧料混凝土掺量30%。另外2块为未掺旧料混凝土的对照组,用于测试普通混凝土的弹性模量。这2种试件的配合比和平均弹性模量测试结果见表4。

由表4可见,普通混凝土的平均弹性模量为34.3 GPa,旧料混凝土掺量为30%的包容型再生混凝土的平均弹性模量为31.0 GPa。包容型再生混凝土的弹性模量比普通混凝土略低,大致降低9.6%。

5 结语

通过86块包容型再生混凝土试块的试验研究,进一步掌握了包容型再生混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量,随着废弃混凝土骨料的入量不同而发生变化的规律,为包容型再生混凝土推广应用提供参考。

参考文献

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[3]Topcu Bekir l,Guncan Firal N.Using waste concrete as aggregate[J].Cement and Concrete Research,1995,25(7):1385-1390.

混凝土的基本情况 第9篇

随着建设的大力发展,河砂等天然骨料资源日渐枯竭,人们不得不寻找新的替代品以满足大规模建设的需要。人工砂———通过破碎、筛分等过程制作而成,可作为河砂的最主要替代品应用于混凝土中,我国标准GB/T 14684-2011《建筑用砂》及JGJ 52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》亦均将人工砂列入建设用砂的范畴。国内外对人工砂的生产及应用研究颇多[1,2,3,4,5,6,7,8,9],研究的结果表明人工砂可很好地应用于生产混凝土及其制品。人工砂的颗粒表面特征及级配异于河砂,从而对混凝土配合比设计中的基本参数(单方用水量、砂率、回归系数aa与ab)产生较大影响,本文就人工砂混凝土配合比设计中的基本参数的确定展开研究。

1原材料及试验方法

1.1原材料

1.1.1水泥由福建水泥股份有限公司提供的炼石牌P.C32.5R、P.O42.5、P.O52.5三种不同等级的水泥,28d实测强度分别为38.3MPa、49.2 MPa、60.1 MPa。

1.1.2粉煤灰由漳州市益材粉煤灰开发有限公司提供的Ⅱ级粉煤灰,其性能见表1。

1.1.3粗集料碎石采用反击破碎石,卵石采用天然鹅卵石。通过筛分及配制,粗集料各级配均符合JGJ 52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》中连续级配的要求。

1.1.4细集料采用破碎、加工而成的人工砂,细度模数为2.7,石粉含量为1.2%。

1.1.5水福州自来水。

1.2试验方法

1.2.1坍落度依据GB/T 50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》第3章进行。

1.2.2抗压强度依据GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》第12章进行。

2人工砂混凝土单方用水量的确定

人工砂表面粗糙,针片状较多,且在破碎的过程中易产生微裂纹,从而导致用水量增大。本节在参考普通混凝土配合比设计用水量表的基础上从骨料的品种(卵石、碎石)、粒级、坍落度、W/C等四个方面进行了大量且有针对性的试验,试验结果见表2。在表2的基础上,参考JGJ 55-2011《普通混凝土配合比设计规程》中表4.0.1-2编制了表3人工砂混凝土用水量选用表。经比较分析,在其它原材料及坍落度要求一致的情况下,采用人工砂配制混凝土单方用水量宜增加(2~8)kg。

表3中用水量系采用人工中砂的平均取值。当采用细砂时,单方混凝土用水量可增加(5~10)kg;当采用粗砂时,单方混凝土用水量可减少(5~10)kg。流动性和大流动性混凝土的用水量以坍落度90mm的用水量为基础,按坍落度每增加20mm用水量增加5kg。

3人工砂混凝土砂率的确定

本节在参考普通混凝土配合比设计中砂率表的基础上从骨料的品种(卵石、碎石)、粒级、坍落度、W/C等四个方面进行了大量且有针对性的试验,试验结果见表4。

在表4的基础上,参考JGJ 55-2011《普通混凝土配合比设计规程》中表4.0.2编制了表5人工砂混凝土砂率选用表。经比较分析,在其它原材料及坍落度要求一致的情况下,采用人工砂配制混凝土砂率宜适当增加(2~4)%。表5中数值系人工中砂的选用砂率,对细砂或粗砂,可相应地减少或增大砂率;对于坍落度大于60mm的混凝土砂率,可经过试验确定,也可在表5的基础上,按坍落度每增加20mm,砂率增大1%的幅度予以调整。

4回归系数与的确定

4.1人工砂混凝土配合比设计

JGJ 55-2011《普通混凝土配合比设计规程》中规定:在混凝土强度不大于C60的情况下,混凝土的配制强度与水灰比的关系可表示为:

式中:αa,αb为回归系数;fce为水泥28d抗压强度实测值(MPa);fcu,0为混凝土28d配制强度(MPa)。

变换(1)式可得

本节为研究人工砂混凝土中混凝土的配制强度与水灰比的关系,确定回归系数αa与αb,进行了大量的试验,分别采用P.C32.5R、P.O42.5、P.O52.5三种水泥及选用了多种W/C(从0.75每隔0.03降至0.30),所得数据详见表6所示。

令a=αa,b=-αaαb,对表6中数据进行回归分析,得图1。如图1所示,求得αa=0.44,αb=0.09,相关系数r=0.967,表明具有很好的相关性。

可得人工砂混凝土配制强度与水灰比关系式:

4.2人工砂粉煤灰混凝土配合比设计

区别于式(2),胶水比(C+F)/W代替了灰水比C/W,相比之下增加了粉煤灰的取代率F/(C+F)参数。

表7中粉煤灰的取代率以3%的间隔从15%增加至30%,其余参数设置同表6。

令a=αa,b=-αaαb,对表7中数据进行回归分析,得图2,求得αa=0.49,αb=0.15,相关系数γ=0.929,表明具有很好的相关性。

可得人工砂粉煤灰混凝土配制强度与水灰比关系式:

5结论

(1)相同条件下,采用人工砂配制混凝土单方用水量同比增加了(2~8)kg;

(2)相同条件下,采用人工砂配制混凝土砂率宜同比增加(2~4)%;

(3)人工砂混凝土配合比设计可采用fcu,0/fce=0.44C/W+0.0396进行计算,回归系数αa=0.44,αb=0.09;

(4)人工砂粉煤灰混凝土配合比设计可采用fcu,0/fce=0.49(C+F)/W-0.0735进行计算,回归系数αa=0.49,αb=0.15。

摘要：人工砂颗粒表面特征及级配异于河砂,对混凝土的性能影响较大。本文通过大量的试验以确定人工砂混凝土配合比设计中的基本参数(单方用水量、砂率、回归系数αa与αb),并得出:同条件下,配制人工砂混凝土单方用水量宜增加(2~8)kg,砂率增加(2~4)%。

关键词：人工砂,单方用水量,砂率,回归系数,人工砂粉煤灰混凝土

参考文献

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混凝土的基本情况 第10篇

1 试验原材料

1) 试验所用的水泥是安徽海螺水泥股份有限公司生产的海螺42.5普通硅酸盐水泥, 其物理性能指标见表1。

2) 试验所采用的钢渣是马鞍山钢铁股份有限公司产的钢渣, 存放期为1年。该试验用钢渣为块状钢渣, 颜色呈黑色, 泛蓝光, 比石子重, 表面粗糙, 气孔较多, 粒径在30mm以下, 为5~30mm连续级配。钢渣砂表观密度为3 590kg/m3, 细度模数为2.60, 属于Ⅱ区中砂。其化学成分见表2;物理性能见表3;颗粒级配见表4。

图1为钢渣砂X射线衍射结果。图2是粗钢渣XRD试验结果。由图可以看出, 钢渣中含有矿物组分C2S、C3S、C3A、RO相, 其中RO相是影响钢渣稳定性的直接因素。

3) 试验采用的河砂表观密度为2 620kg/m3, 细度模数为2.90, 属于Ⅱ区中砂;试验中用到的粗集料有石灰石碎石和钢渣均为连续级配, 最大粒径分别为20mm和30mm。所采用的砂、石均符《建筑用卵石、碎石》标准中I类技术要求。

2 试验配合比

由于钢渣混凝土的配制还没有一个成熟的配制方法, 该试验是参照普通混凝土的配制强度和水泥的实际强度确定的。为了较好地对比出不同粗骨料取代率的钢渣混凝土与普通混凝土在力学性能上的差别, 采用钢渣等体积 (0%、30%、60%、100%) 替代普通混凝土中的粗集料进行对比试验;同时配制一组 (抗压和抗折试件数均为9个, 其中7d、28d和90d龄期各3个, 下同) 钢渣100%等体积代替混凝土粗骨料, 钢渣砂100%等体积代替混凝土中的河沙, 将其与钢渣等体积100%替代混凝土中粗骨料和空白组进行对比, 以分析全钢渣集料混凝土的性能。钢渣混凝土力学性能试验参照《普通混凝土力学性能试验方法标准》 (GB/T500812002) 。抗压、抗折试件尺寸分别为150 mm150 mm150 mm, 150 mm150 mm550mm, 成型后进行标准养护。

3 钢渣集料混凝土力学性能

3.1 试验方案

在钢渣粗集料混凝土配合比设计的基础上, 以普通集料混凝土为基准, 同时配制替代率分别为30%、60%、100%的钢渣粗集料混凝土。再在此基础之上增加一组钢渣100%代替混凝土中粗集料;钢渣砂100%代替混凝土中的细集料。按《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》 (GB 500822009) 中的试验方法, 测定其基本力学性能, 分析不同钢渣掺量对混凝土基本力学性能的影响。

3.2 试验结果

该试验分别拌制5组C30混凝土, 第1组为空白组, 即普通集料未用钢渣的C30混凝土, 第2~5组的钢渣代替率如表5所示。按配合比, 分别拌制五组混凝土, 分别对其做坍落度试验并通过观察判断黏聚性和保水性能。

在标准养护条件下达到规定龄期后, 进行抗折强度试验, 示意图如图3所示。并根据公式 (1) 计算出各组抗折强度值。

式中, F为极限荷载 (N) ;L为支座间距, L=450 mm;b为试件宽度 (mm) ;h为试件高度 (mm) 。

由图4所示, 强度等级为C30的普通混凝土和钢渣混凝土相对比, 7d抗压强度的差值并不大, 近似相等;28d以后, 钢渣混凝土的抗压强度就明显高于普通混凝土, 由结果可以看出, 第2-4组随着钢渣代替率的上升, 钢渣混凝土的抗压强度也会增大。这说明当钢渣等体积代替石子作为粗集料时, 混凝土的抗压强度会增大, 并且随着混凝土代替量的不断上升, 抗压强度会越来越大。

由图5所示, 两组试件都是用钢渣等体积100%代替石子作为粗集料的, 而第5组用了钢渣砂代替了砂作为细集料, 可以看出, 7d的时候4、5两组混凝土强度比普通混凝土稍高, 28d、90d时第4、5两组混凝土的强度比普通混凝土显著增高。如果单独比较第4和第5组时可以看出, 当钢渣砂代替普通砂作为细集料的时候, 会增加混凝土的强度。28d、90d时, 第5组比第4组全钢渣集料混凝土稍高。也就是当钢渣作为粗集料代替石子作为集料的时候, 会增加混凝土强度, 但如果同时用钢渣砂来代替砂作为混凝土的细集料, 同样也会增强全钢渣混凝土的抗压强度。

由表6可知, 当用钢渣代替混凝土做集料后, 混凝土的抗折强度有所升高, 随着钢渣代替率的增加, 混凝土的强度也会逐渐升高。所以1-4组的抗折强度呈上升趋势。而钢渣砂有一定的活性[5,6], 当用钢渣砂代替混凝土中的天然砂时, 混凝土的抗折强度会继续上升[7,8,9]。所以钢渣砂的加入会在一定程度上增强钢渣混凝土抗折强度。

类比于抗压强度, 强度等级为C30钢渣混凝土的抗折强度均普遍高于普通C30混凝土。这是因为加入钢渣后, 改变了混凝土的内部结构, 主要还是强化了界面过渡区, 改善了抗折性能。混凝土构件的抗折强度一般都和试件底面受拉能力有关, 界面粘结力越大, 材料的抗折强度越高。

4 结论

对钢渣不同比例替代粗集料和细集料的钢渣混凝土分析, 通过该次试验主要能得出以下一些基本结论:

a.钢渣作为混凝土粗集料会增强混凝土的抗压强度, 且随着钢渣使用量的增大而增大。

b.钢渣作为混凝土粗集料会增强混凝土的抗折强度, 且随着钢渣使用量的增大而增大。

c.当用钢渣砂等体积代替混凝土的天然细集料时, 也会增强混凝土的抗压强度和抗折强度。

摘要：对采用钢渣等体积替代混凝土中粗、细集料的钢渣混凝土的力学性能进行了试验研究, 并与同强度等级的普通混凝土的力学性能进行对比。试验结果表明:钢渣作为混凝土粗骨料会增强混凝土的抗压、抗折强度;随着钢渣使用量的增大, 钢渣混凝土的抗压强度、抗折强度也会随之增强。当用钢渣砂等体积代替混凝土的天然细集料时, 也会增强混凝土的抗压强度和抗折强度。

关键词：钢渣砂,混凝土,力学性能

参考文献

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