珊瑚礁砂制備超高性能混凝土的可行性研究
發(fā)布時間:2021-08-06 21:15
在遠海工程施工過程中可利用珊瑚礁砂替代石英砂制備超高性能混凝土。通過研究膠凝材料與珊瑚礁砂的比例和珊瑚礁粉取代珊瑚礁砂的比例,并測試其力學性能、耐久性和微觀結構后,得出結論如下:珊瑚礁砂超高性能混凝土的最佳膠砂比為1∶1,珊瑚礁粉的最佳取代比例為30%,28 d抗壓強度為137 MPa,28 d抗折強度為27 MPa,電通量為97 C,氯離子擴散性系數(shù)為30×10-14m2/s,可完全滿足超高性能混凝土的指標要求。珊瑚礁砂超高性能混凝土的水化產(chǎn)物與普通混凝土并無太大差異,都水化生成了Ca(OH)2,AFt和C-S-H凝膠,并相互交錯形成密實的結構,同時在界面過渡區(qū)很難發(fā)現(xiàn)結晶完好的六方板狀Ca(OH)2晶體。
【文章來源】:混凝土. 2020,(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
珊瑚礁砂微觀形貌圖
在試驗過程中發(fā)現(xiàn),隨著膠砂比的增大,珊瑚礁砂超高性能混凝土的流動度提高,這主要是由于單位體積內骨料減少、膠凝材料用量增加引起的。膠砂比對珊瑚礁砂超高性能混凝土的力學性能的影響見圖2。從圖2可以看出,抗壓強度和抗折強度均隨著膠砂比的增大而增大,這主要是由于珊瑚礁砂的力學性能較差,其在混凝土中的占比越小,珊瑚礁砂內部孔隙造成的薄弱區(qū)域占比就越小,強度因此就越高。此外,當膠砂比超過1∶1時,抗壓強度和抗折強度的增長趨勢放緩,并基本滿足了超高性能混凝土力學性能的指標要求。綜合考慮膠砂比對珊瑚礁砂超高性能混凝土力學性能和經(jīng)濟性的影響,選取膠砂比為1∶1的配合比,通過珊瑚礁粉部分取代珊瑚礁砂,并固定其他配合比參數(shù)來研究珊瑚礁粉對珊瑚礁砂超高性能混凝土力學性能的影響,從而得到珊瑚礁粉的最佳取代比例,配合比見表7。
選取編組6-3的珊瑚礁砂超高性能混凝土配合比測試28 d齡期的抗氯離子滲透性,不加入鋼纖維,采用電通量法和RCM法分別測試,測試結果見表8。從表中可以看出,珊瑚礁砂超高性能混凝土的電通量只有97 C,氯離子擴散性系數(shù)只有30×10-14m2/s。這主要是由于混凝土的抗?jié)B性只取決于混凝土本身的孔隙結構,而與混凝土原材料是否含有氯離子無關,大量試驗也證明了這一點[11-15]。在遠海工程施工中,當常規(guī)骨料不可用時,可以采用珊瑚礁砂作為細骨料,并通過提高混凝土的強度來降低混凝土的表面游離氯離子濃度和氯離子擴散系數(shù),提高混凝土的耐久性。另一方面,珊瑚礁砂超高性能混凝土摻入了大量的粉煤灰和硅灰,摻合料中的活性物質不僅與水化產(chǎn)物反應生成新的水化鋁酸鈣可以結合游離Cl-生成水化氯鋁酸鈣,而且還與水化產(chǎn)物反應生成新的C-S-H凝膠也可以有效吸附游離Cl-。3.2 物相分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]生態(tài)型超高強混凝土的制備與性能研究[J]. 張志豪,余睿,水中和,王鑫鵬,曾志軍,潘躍進. 混凝土與水泥制品. 2018(01)
[2]礁石粉對超高強混凝土工作性能和力學性能的影響研究[J]. 張志豪,水中和,余睿,王鑫鵬,宋秋磊. 硅酸鹽通報. 2017(12)
[3]自然條件下半干珊瑚砂混凝土配制技術[J]. 陳飛翔,張國志,丁沙,秦明強,劉曠怡. 中國港灣建設. 2017(05)
[4]珊瑚混凝土在海洋環(huán)境中氯離子擴散實驗[J]. 竇雪梅,余紅發(fā),麻海燕,達波,袁銀峰,糜人杰,朱海威. 海洋工程. 2017(01)
[5]珊瑚砂混凝土配制技術研究[J]. 丁沙,張國志,陳飛翔,秦明強,劉曠怡. 建材世界. 2016(02)
[6]礦物摻合料對珊瑚砂混凝土性能的影響[J]. 陳友治,馬章強,孫濤,程書凱. 建材世界. 2016(02)
[7]原材料對珊瑚砂混凝土抗壓強度影響的試驗研究[J]. 潘柏州,韋灼彬. 工程力學. 2015(S1)
[8]珊瑚骨料混凝土的基礎性能及研究應用前景[J]. 王磊,趙艷林,呂海波. 混凝土. 2012(02)
[9]島礁工程海水拌養(yǎng)珊瑚礁、砂混凝土修補與應用研究[J]. 陳兆林,孫國峰,唐筱寧,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. 鐵道建筑. 2005(11)
碩士論文
[1]海砂混凝土耐久性試驗研究[D]. 黃華縣.暨南大學 2007
本文編號:3326503
【文章來源】:混凝土. 2020,(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
珊瑚礁砂微觀形貌圖
在試驗過程中發(fā)現(xiàn),隨著膠砂比的增大,珊瑚礁砂超高性能混凝土的流動度提高,這主要是由于單位體積內骨料減少、膠凝材料用量增加引起的。膠砂比對珊瑚礁砂超高性能混凝土的力學性能的影響見圖2。從圖2可以看出,抗壓強度和抗折強度均隨著膠砂比的增大而增大,這主要是由于珊瑚礁砂的力學性能較差,其在混凝土中的占比越小,珊瑚礁砂內部孔隙造成的薄弱區(qū)域占比就越小,強度因此就越高。此外,當膠砂比超過1∶1時,抗壓強度和抗折強度的增長趨勢放緩,并基本滿足了超高性能混凝土力學性能的指標要求。綜合考慮膠砂比對珊瑚礁砂超高性能混凝土力學性能和經(jīng)濟性的影響,選取膠砂比為1∶1的配合比,通過珊瑚礁粉部分取代珊瑚礁砂,并固定其他配合比參數(shù)來研究珊瑚礁粉對珊瑚礁砂超高性能混凝土力學性能的影響,從而得到珊瑚礁粉的最佳取代比例,配合比見表7。
選取編組6-3的珊瑚礁砂超高性能混凝土配合比測試28 d齡期的抗氯離子滲透性,不加入鋼纖維,采用電通量法和RCM法分別測試,測試結果見表8。從表中可以看出,珊瑚礁砂超高性能混凝土的電通量只有97 C,氯離子擴散性系數(shù)只有30×10-14m2/s。這主要是由于混凝土的抗?jié)B性只取決于混凝土本身的孔隙結構,而與混凝土原材料是否含有氯離子無關,大量試驗也證明了這一點[11-15]。在遠海工程施工中,當常規(guī)骨料不可用時,可以采用珊瑚礁砂作為細骨料,并通過提高混凝土的強度來降低混凝土的表面游離氯離子濃度和氯離子擴散系數(shù),提高混凝土的耐久性。另一方面,珊瑚礁砂超高性能混凝土摻入了大量的粉煤灰和硅灰,摻合料中的活性物質不僅與水化產(chǎn)物反應生成新的水化鋁酸鈣可以結合游離Cl-生成水化氯鋁酸鈣,而且還與水化產(chǎn)物反應生成新的C-S-H凝膠也可以有效吸附游離Cl-。3.2 物相分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]生態(tài)型超高強混凝土的制備與性能研究[J]. 張志豪,余睿,水中和,王鑫鵬,曾志軍,潘躍進. 混凝土與水泥制品. 2018(01)
[2]礁石粉對超高強混凝土工作性能和力學性能的影響研究[J]. 張志豪,水中和,余睿,王鑫鵬,宋秋磊. 硅酸鹽通報. 2017(12)
[3]自然條件下半干珊瑚砂混凝土配制技術[J]. 陳飛翔,張國志,丁沙,秦明強,劉曠怡. 中國港灣建設. 2017(05)
[4]珊瑚混凝土在海洋環(huán)境中氯離子擴散實驗[J]. 竇雪梅,余紅發(fā),麻海燕,達波,袁銀峰,糜人杰,朱海威. 海洋工程. 2017(01)
[5]珊瑚砂混凝土配制技術研究[J]. 丁沙,張國志,陳飛翔,秦明強,劉曠怡. 建材世界. 2016(02)
[6]礦物摻合料對珊瑚砂混凝土性能的影響[J]. 陳友治,馬章強,孫濤,程書凱. 建材世界. 2016(02)
[7]原材料對珊瑚砂混凝土抗壓強度影響的試驗研究[J]. 潘柏州,韋灼彬. 工程力學. 2015(S1)
[8]珊瑚骨料混凝土的基礎性能及研究應用前景[J]. 王磊,趙艷林,呂海波. 混凝土. 2012(02)
[9]島礁工程海水拌養(yǎng)珊瑚礁、砂混凝土修補與應用研究[J]. 陳兆林,孫國峰,唐筱寧,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. 鐵道建筑. 2005(11)
碩士論文
[1]海砂混凝土耐久性試驗研究[D]. 黃華縣.暨南大學 2007
本文編號:3326503
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