高性能轻集料混凝土的研究
高强轻集料混凝土的性能试验研究
材料研 究与应用
高强轻集料混凝 土 的性能试验研究
詹镇 峰 李从波
（ 广州大学工程材料研 究所）
摘 要 ：本文以碎石型页岩陶粒为骨料， 配制 Ｌ３一Ｃ０ Ｃ０Ｌ５ 等级的混凝土， 测试混凝土的力学性能和
耐 久 性 ， 分析 其 原 因 。 并
项目 活性指数 ｌ动度比 密度 比 流 表面积 Ｓ ０
７ ２ ｝ （） ８ ％ （／ ｍ） ｇｃ。 （ ｋ ） ｍ／ ｇ （） ％
检验结 ８ ／ ｌ ９ 果 ７ ５
２８ ． ４
４９ ５
Ｏ２ ．７
４ ％ 本试 验掺 量在 ０ ８ ～ １ ５ 之 间 。 ０， ．％ ．％
表
６ 试 验 结 果
表 观 轴 心抗 压 弹 性 抗 压 强度 ｆ Ｍ ａ 比强度 （Ｐ ） 编 号 （ｇ ｍ） 强Ｍ ａ 模量 ） 密度 Ｐ （Ｐ ｆ （Ｐ Ｅ 度 ） ７ ｋ ／ Ｍ ａ ｄ ２ ｄ （ｐ ・ ３Ｔ ） ８ Ｍ ａ ｍ ￣ 一
Ｌ ０ １ ４５ Ｃ３ ８ Ｌ ４０ ｌ ０ Ｃ ８５ Ｌ ０ １ ５ Ｃ５ ８７ ３ ７ ３． ４ ５ ２． ４ ２ ５． ２６３ ０ ５ ２６ ０ ８５ ２６ ０ ９５ ２９ ．９ ４０ ．Ｏ ４２ ．８ ４１ ６ ． ５ ３ ０． ５３ ０ ． ２ ５５ ２． ２ ７．１ ９ ２ ２７ ８．
． 验 ２试 性 能 ，在 国外 已广 泛应 用 于 大 跨度 桥 梁 工 程 和 高层 建 １ 轻集 料混 凝土 配合 比计 算按 照 《 轻骨料 混 凝土 技术 筑 。近年 来 ， 国 的高强 轻集 料 的研 究 与生 产 也取 得 了 我
Ｊ Ｊ １２ ０ ． 采用 松散 体积法 计算 。 较 大 进 展 ， 宜 昌宝珠 陶粒 ， 如 筒压 强 度 高 ， 吸水 率 小 ， 可 规程》 Ｇ ５ — ０ ２中第 ５ ３条 ， 混凝 土拌 和物 搅拌 采用 强制 式搅 拌机 搅 拌 ， 陶粒 为 以配 制 Ｌ ５ Ｃ ０以上 的混凝 土 ， 文 选择 该 陶粒 为 骨料 ， 本 配 制 出不 同等级 混 凝土 ， 测试 相 关性 能并 分析 其 原 因。 预湿 状 态 ，搅 拌 时 间及 投料 顺 序按 照 规程 Ｊ Ｊ １ ２ ０ Ｇ５— ０ ２ 中第 ６ ２ ４条 。 ．． 混 凝 土 硬 化 体 的 力 学 性 能 和 耐 久 性 试 验 按 照 Ｇ Ｓ ０ Ｇ ５ ０ ２中的有关 规 定进行 。 Ｂ Ｏ ８ 、Ｂ ０ ８ ｌ
高强轻集料混凝土的性能试验研究.
广东建材2012年第2期材料研究与应用高强轻集料混凝土的性能试验研究詹镇峰李从波（广州大学工程材料研究所）摘要：本文以碎石型页岩陶粒为骨料，配制ＬＣ３０－ＬＣ５０等级的混凝土，测试混凝土的力学性能和耐久性，并分析其原因。
关键词：高强轻集料混凝土；性能；试验研究轻集料种类众多，依据密度不同可分为超轻集料、普通轻集料和高强轻集料。
不同密度等级轻集料所配制的混凝土用途不同，只有用高强轻集料配制的混凝土才能有足够的力学性能，满足结构物的要求。
高强轻集料高耐久性的优点，其优异的抗渗混凝土具有轻质高强、性能，在国外已广泛应用于大跨度桥梁工程和高层建筑。
近年来，我国的高强轻集料的研究与生产也取得了较大进展，如宜昌宝珠陶粒，筒压强度高，吸水率小，可以配制ＬＣ５０以上的混凝土，本文选择该陶粒为骨料，配制出不同等级混凝土，测试相关性能并分析其原因。
表4矿渣的物理性能活性指数流动度比密度比表面积３）（％）（ｇ／ｃｍ）（ｍ２／ｋｇ７２８检验结果８７／９５２．８４４５９项目ＳＯ３（％）０．２７４０％，本试验掺量在０．８％～１．５％之间。
1.2试验轻集料混凝土配合比计算按照《轻骨料混凝土技术规程》ＪＧＪ５１－２００２中第５．３条，采用松散体积法计算。
混凝土拌和物搅拌采用强制式搅拌机搅拌，陶粒为预湿状态，搅拌时间及投料顺序按照规程ＪＧＪ５１－２００２中第６．２．４条。
混凝土硬化体的力学性能和耐久性试验按照ＧＢ５００８１、ＧＢ５００８２中的有关规定进行。
1原材料及试验1.1原材料轻集料：碎石型页岩陶粒，湖北宜昌宝珠陶粒厂，其性能见表１、２；表1陶粒物理性能吸水率（％）筒压强度堆积密度表观密度粒形系数３３（ＭＰａ）（ｋｇ／ｍ）（ｋｇ／ｍ）１ｈ２ｈ４ｈ８ｈ２４ｈ４８ｈ６．９７９０１５３０／２．６２．８３．０３．０３．６４．０2试验结果与分析2.1陶粒混凝土的基本力学性能陶粒混凝土的基本力学性能试验的配合比见表５，测试指标包括抗压强度、轴心抗压及弹性模量等力学性能及表观密度，其结果见表６。
轻质高强混凝土的制备及其力学性能研究
轻质高强混凝土的制备及其力学性能研究一、背景介绍轻质高强混凝土是一种新型的建筑材料，具有重量轻、强度高、耐久性好等优点，在工业和民用建筑领域有广泛的应用。
轻质高强混凝土的制备及其力学性能研究是一个热门的研究领域，研究的目的是提高混凝土的力学性能和耐久性，从而满足建筑工程中对材料强度和耐久性的要求。
二、制备方法轻质高强混凝土的制备方法主要有两种：一种是利用轻质骨料，如珍珠岩、膨胀珍珠岩、轻质粘土等，配合适量的水泥、外加剂和水进行混合，形成混凝土；另一种是采用加气剂，如铝粉、铝粉膨胀剂等，将加气剂混入混凝土中，通过气体的产生和扩散来形成混凝土。
其中，以轻质骨料制备的轻质高强混凝土工艺简单，成本低，制备过程中不会产生有害气体，可以在室内制备，但其强度相对较低。
而以加气剂制备的轻质高强混凝土具有较高的强度，但制备过程中需要控制加气剂的用量和加气时间，否则会影响混凝土的强度和稳定性。
三、力学性能评价轻质高强混凝土的力学性能评价主要包括强度、变形、抗裂性、耐久性等方面。
1.强度轻质高强混凝土在强度方面具有较高的优势，其抗压强度可达到40 MPa以上，抗拉强度可达到4 MPa以上，而且该材料的体积重量较轻，密度一般在1600 kg/m3以下，因此在同等厚度下，其承载能力比传统混凝土更高。
2.变形轻质高强混凝土的变形性能与传统混凝土相似，其弹性模量在15-30 GPa之间，抗拉变形在2%-4%之间，与传统混凝土相比，轻质高强混凝土的变形性能更好。
3.抗裂性轻质高强混凝土的抗裂性能与传统混凝土相似，其裂缝抵抗力较强，能够有效地防止裂缝的产生和扩展。
4.耐久性轻质高强混凝土的耐久性较好，其耐久性主要受到材料的孔隙结构和水泥基体的质量控制，因此在制备过程中需要控制水泥的用量和材料的孔隙结构，以提高混凝土的耐久性。
四、应用前景轻质高强混凝土在建筑工程中具有广泛的应用前景，特别是在大型工业厂房、高层建筑、桥梁和隧道等场所中，轻质高强混凝土可以替代传统混凝土成为重要的建筑材料。
高性能轻集料混凝土的抗氯离子渗透性能研究
广东 广州 ５ １ ０ ６ ６ ３； ３ ． 亚泰集 团长 春建材有 限公 司 吉林市分公司 ， 吉林 吉林 １ ３ ２ ０ ０ ２ ）
摘要 ： 研 究了胶凝材料用量 、 砂率 、 矿 物掺合料 和引气剂对高性 能轻集料 混凝土抗 氯离子渗 透性能 的影 响规律 ， 探讨了轻集料混凝土 的抗氯离 子渗透性 与材料组 成 、 密实度及 孔 隙特征 的关系 ， 通过调 整混凝 土 中胶凝材料用量 、 水胶 比、 高效减水剂和矿物掺合料 配比 ， 可 以有效地细化混凝 土孔 隙结构 、 改善界 面 区、 减少不利 晶相数量和提高混凝 土的密实度 ， 从 而提 高混凝 土抵抗氯离子侵蚀 的能力 ． 关 键 词： 轻集料 ； 高性能轻集料混凝土 ； 砂率 ； 抗 氯离 子渗透性 文献标志码 ： Ａ Ｄ Ｏｌ ： １ ０ ． １ ６ ０ ３ ９ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｃ ｎ ２ ２—１ ２ ４ ９ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ４ ． ０ １ ９ 中图分 类号 ： Ｔ Ｕ ５ ２ ８ ． ２
２ ０ １ ５年 ４月
文章编号 ： １ ０ ０ ７ － ２ ８ ５ ３ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ４ － ０ ０ ８ １ － ０ ６
高 性 能 轻 集 料 混 凝 土 的 抗 氯 离 子 渗 透 性 能 研 究
陈连发 ， 陈 悦 ， 李 龙 ， 王 辰
（ １ ． 吉林化工学 院 材料科学与工程学院 ， 吉林 吉林 １ ３ ２ ０ ２ ２ ； ２ ． 中 国 电 器 科 学 研 究 院 有 限 公 司 威 凯 检 测 家 电 事 业 部
量、 水胶 比 、 掺加 高效 减水 剂 和矿 物掺合 料 可 以有 效 地微 细化 混凝 土孔 隙结构 、 改 善界 面 区粘 结力 、
降低不 利 晶体 相 数量 并 提 高混 凝 土 的密 实 程 度 ， 从 而 提高混 凝 土抵 抗 氯 离 子 侵 蚀 的 能 力 Ｊ ． 提 高
高性能轻集料混凝土的研究与应用
高性能轻集料混凝土的研究与应用摘要：随着社会经济的发展，国民的生活水平得到了很大程度的提高，对生产生活的环境也有了更高的要求与标准。
尤其是科学技术的日新月异，使高性能轻集料混凝土的应用在建筑行业的建设中占据着非常重要的位置，为了保证高性能轻集料混凝土的研究与应用适应社会生产力的发展，就要不断地进行科研工作。
本文即对目前的高性能轻集料混凝土的研究与应用中存在的问题做了具体的分析，简要介绍了其特性。
关键词：高性能；轻集料；混凝土；研究与应用引言：在建筑行业中，混凝土虽然是传统的建筑材料，有着上百年的历史，但是随着社会的发展，已经不再适应社会的发展，现阶段的大规模、大型化的建筑，对于混凝土的使用条件越来越严格，加之对环境保护提出的要求，所以，要大力研究高性能轻集料混凝土，以便于满足现代建筑的要求，提高建筑的质量水平，促进建筑行业的发展，从而推动社会的发展。
一、高性能轻集料混凝土目前存在的主要问题高性能轻集料混凝土具备轻质、保温的特点，若轻质和保温这两种特点能够区别轻集料混凝土和普通密度混凝土，目前的关于混凝土的配合比、浇筑以及结构设计的规范就都不需要修正、但是从实际出发，轻集料混凝土具备的很多特征与普通的混凝土都有着相当大的区别，例如：拌合、水化硬化阶段、延展性、失效模式以及抗渗性能。
在拌合和浇筑阶段，轻集料的多孔和吸水性质会导致水温升高，轻集料中的水分也会在很大程度上影响硬化水泥石的组成以及轻集料和水泥石的界面组成和结构。
所以，在混凝土的早期硬化中，混凝土的体积稳定性和轻集料中的水分中的变化有着极大的关系。
此外，轻集料混凝土在硬化后，由于收缩变形极易开裂，对混凝土的使用寿命产生很大的影响，针对上述问题，进行了以下的研究：1.1对于轻集料混凝土的强度来源问题。
由于轻集料混凝土自身的组成和结构的特点决定了轻集料混凝土具有一个极限的强度，所以，在混凝土的强度达到一定程度之后，在继续增加使用的水泥量也不能够继续提高混凝土的强度，相反的，还会降低混凝土的其他性能。
高性能轻集料混凝土的研究
１ ３ 颗 粒 材 料 的结 构 ．
由于在 高温促成了一系列化学变化 ， 有机物的燃烧 ， 产生 的气 泡使材料膨胀而 成蜂窝状 ， 尽管人 造轻集 料内部的疏松多孔 ， 但是通过半颗粒 的微观观察 ， 都有一层致 密的外壳层 ， 许多内部孔 封闭使骨料 短最终质量起 了很重要 的作用 ， 表 人们往 往采用颗 粒坚固 （ 筒压
高） 表面规则 的圆形颗粒来配置高强轻集料混凝土。这对混凝土的和易性 、 水泥用量及混凝土的最终强度影 响很 大。
１４ 容 重
颗粒的松散容重是由颗粒的孔结构决定 的， 当然也和颗粒的大小有关 ， 但一般说来 ， 细的集料容重大 ， 精 粗糙 的集 料容重低 ， 以它可 以粗略知道集料的力学性能 ， 所 容重大的一般强度较高。
料 中发现 ： 表面光滑的全颗粒吸水较少， 剖成两 半后 。 但 吸水率 增加 了将 近 ４ ％ ． ０ 而全 颗粒 吸水较 大 的粉煤
灰 陶粒变化不 大， １％。与在纯水中相 比， 约 Ｏ 在新制水 泥浆体混凝土混合物 中． 它们 的粘 度和容重会影 响吸 水 。实验表 明： 灰比太于 ０ ６的水 泥浆体 在最初 ３ 水 ｏ分钟内， 集料吸水几 乎与在纯水中相同。 …
１ １ 颗 粒 的外 形 ．
由于生产工艺的不同 ， 颗粒 的外形有煤渣状的 、 圆球形 的、 多棱角的、 层状 ４种 ， 它影 响混 凝土的和易性。
１２ 颗粒 的表面状 态 ．
在破碎 中， 材料 的蜂窝状结构被破坏 ， 有气孔 的地方 断裂 ， 外表 面状态极不 规则 ， 了把 骨料周 围的蜂 为
收稿 日期 ０ １ ｏ 一 ３ ２ｏ 一 ９ ｏ
高性能页岩轻集料混凝土试验研究的开题报告
高性能页岩轻集料混凝土试验研究的开题报告一、选题背景页岩是一种深层地质资源，具有丰富的烃类和脆性特性。
近年来，随着能源危机的加剧，页岩气的大规模开采成为热点问题。
同时，页岩作为一种新型的轻集料材料，其应用在混凝土领域也备受关注。
随着社会经济的发展，高性能混凝土的需求逐年增加，而页岩轻集料混凝土具有节能、环保、耐久等特点，有望成为未来高性能混凝土的重要组成部分。
因此，对页岩轻集料混凝土的研究具有重要的理论和实际意义。
二、选题意义1. 增加页岩的利用价值：页岩井开采后，产物中的页岩可作为轻集料用于混凝土门窗、空心砌块等建筑材料。
2. 推进混凝土结构的节能环保：页岩轻集料混凝土具有较低的导热系数和热容量，可降低建筑物能耗，减轻城市热岛效应。
3. 推动高性能混凝土的技术进步：页岩轻集料混凝土研究可以探索出新型的高性能混凝土配合比和制备工艺，从而推进混凝土行业的技术进步。
三、研究内容和方法研究内容：1. 确定页岩轻集料混凝土配合比，探究其物理力学性能、耐久性能、隔热性能等特性。
2. 针对页岩轻集料混凝土中的问题，分析其成因并提出解决方法。
3. 通过对不同类型页岩的试验研究，探究不同类型页岩在混凝土中运用的差异。
研究方法：1. 对比试验法：根据现有的试验结果，组织实验室内的对比试验，确定不同配合比下的页岩轻集料混凝土的力学性能和隔热性能等特性，从而确定最佳配合比。
2. 实测法：对页岩轻集料混凝土进行实测，以分析其强度、吸水性、压缩性、耐久性等指标的变化情况。
3. 宏观表征法：采用扫描电镜、XRD等技术手段，对页岩轻集料混凝土的结构和组成进行宏观表征，以探究其性能表现的过程和机理。
四、预期研究成果及创新点一方面，该研究可以推进页岩的利用价值，将储存在地下的页岩资源发掘出来，带动页岩行业的发展。
另一方面，该研究可以推动混凝土行业的技术进步，探索出一种新型的高性能混凝土制备方法。
同时，该研究成果可以为混凝土行业以及建筑节能环保领域提供理论支持。
轻质高强混凝土研究方案
轻质高强混凝土研究方案1研究意义随着我国经济的发展，我国目前正值基础设施建设和城市化建设的高潮，混凝土的需求量还将不断地快速增加，成为建设的重要物质基础。
轻骨料混凝土是一种利用人造或天然轻质骨料替代普通密度骨料的混凝土。
与普通混凝土相比, 轻骨料混凝土具有轻质高强、隔热保温性能好、耐火性能好、抗震性能好、耐久性能好及综合经济技术效果好等优点。
同时, 由于在生产轻骨料和配置轻骨料混凝土的时候, 利用了粉煤灰、硅灰等工业固体废弃物, 有利于资源的综合利用和生态环境保护。
轻骨料混凝土的显著优点, 使其在大跨度桥梁、高层建筑、海洋工程等工程应用中具有巨大的技术经济优势和突出的社会效益, 已成为现代混凝土的一个重要发展方向。
结合我公司现有情况，有必要对轻质高强混凝土进行研发，力争配制出经济合理、安全可靠、适用性强的轻质高强混凝土，并且使我公司所属的搅拌站具备生产轻质高强混凝土的能力具有重大的现实意义。
2 研究目标本次试配实验采用全系列进行轻质高强混凝土配合比的设计，选择水胶比、掺和料掺量为因素，利用工作性（坍落度）、强度、表观密度三个指标进行评价，选择最佳的配合比进行二次实验，其中表观密度越小越好，强度越高越好，坍落度在不离析的条件下越大越好。
并优选出经济合理、安全可靠、适用性强的轻质高强混凝土配合比，用于参加“大赛”并积累数据库，为以后的生产提供科学合理的数据。
3 研究的主要内容3.1不同水胶比对轻质高强混凝土抗压强度的影响规律。
3.2不同粉煤灰、矿粉复合掺入量对轻质高强混凝土抗压强度的影响规律。
3.3不同硅粉、矿粉、粉煤灰复合掺入量对轻质高强混凝土抗压强度的影响规律。
3.5不同硅粉掺量对轻质高强混凝土抗压强度的影响规律。
3.6不同目标表观密度对轻质高强混凝土抗压强度的影响规律。
3.7在满足强度及施工要求，选出各个强度等级最经济的混凝土配合比。
4 技术路线及方案4.1 对市场进行调研，确定轻质高强混凝土可用的原材料，相关技术指标要求及所需原材料见附表。
混凝土中高强度轻骨料的应用研究
混凝土中高强度轻骨料的应用研究一、引言混凝土是一种重要的建筑材料，其广泛应用于各种建筑结构中。
在近年来，随着工程建设的不断发展，对混凝土材料的性能要求也越来越高，尤其是对于强度和轻量化的要求。
其中，高强度轻骨料混凝土是一种应用广泛的混凝土材料，具有较高的强度和轻量化的特点。
本文将围绕混凝土中高强度轻骨料的应用进行研究和探讨。
二、高强度轻骨料混凝土的定义高强度轻骨料混凝土是一种采用轻质骨料作为骨料的混凝土，其强度等级达到C50以上，密度小于2000kg/m3。
三、高强度轻骨料混凝土的性能1.高强度高强度轻骨料混凝土具有较高的抗压强度和抗拉强度，可以满足各种工程结构对强度的要求。
2.轻量化高强度轻骨料混凝土采用轻质骨料作为骨料，可以有效地减轻混凝土的自重，降低结构的荷载，提高结构的承载能力。
3.耐久性高强度轻骨料混凝土具有较好的耐久性，可以有效地抵抗氯离子侵蚀和碳化，延长结构的使用寿命。
4.施工性能高强度轻骨料混凝土具有较好的施工性能，可以实现快速施工、简化施工工艺和减少施工成本。
四、高强度轻骨料混凝土的应用1.桥梁高强度轻骨料混凝土广泛应用于桥梁结构中，可以有效地减轻桥梁的自重，提高桥梁的承载能力和耐久性。
2.楼房高强度轻骨料混凝土可以应用于高层建筑的结构中，可以有效地减轻楼房的自重，提高楼房的抗震性能和耐久性。
3.隧道高强度轻骨料混凝土可以应用于隧道的结构中，可以有效地减轻隧道的自重，提高隧道的承载能力和耐久性。
4.其他高强度轻骨料混凝土还可以应用于其他建筑结构中，如地铁、水利工程、机场等。
五、高强度轻骨料混凝土的制备方法1.原材料的选用高强度轻骨料混凝土的制备需要选用优质的水泥、轻骨料、细集料、外加剂等原材料。
2.配合比的设计高强度轻骨料混凝土的配合比设计需要根据混凝土的性能要求、原材料的特性和施工要求进行综合考虑。
3.混凝土的制备高强度轻骨料混凝土的制备需要采用适当的施工工艺和设备，保证混凝土的均匀性和质量稳定性。
高强轻集料混凝土连续刚构桥结构特性研究的开题报告
高强轻集料混凝土连续刚构桥结构特性研究的开题报告一、研究背景和意义随着城市化进程的加快和交通工具的不断更新换代，桥梁建设已成为一个越来越重要的话题。
为了满足更高效、更安全、更经济的交通需求，桥梁结构的设计和施工也在不断创新和改进。
高强轻集料混凝土 (High-strength lightweight aggregate concrete，HSLWAC) 是一种新型的工程材料，其独特的性能优势在一定程度上可以缓解传统混凝土结构在自重、随机荷载和温度荷载下的弱点。
在桥梁设计和施工中，采用高强轻集料混凝土的连续刚构桥结构有着广泛的应用前景。
然而，目前对于高强轻集料混凝土连续刚构桥结构的研究仍然较为有限。
因此，本研究旨在探究高强轻集料混凝土连续刚构桥结构特性，为其在桥梁设计和施工中的应用提供理论依据。
二、研究内容和方法1. 研究内容本研究将主要探讨高强轻集料混凝土连续刚构桥结构的以下特性：(1) HSLWAC材料性能及其应力-应变关系；(2) 连续刚构桥结构的力学特性和静力响应特性；(3) 连续刚构桥结构的动力响应和疲劳性能；(4) 高强轻集料混凝土连续刚构桥结构的施工要点和质量保障。
2. 研究方法本研究将采用以下方法：(1) 文献调研法。
通过查阅文献，比对分析国内外研究现状和发展趋势，深入研究高强轻集料混凝土的特性和施工技术。
(2) 实验研究法。
通过实验室试验，获取HSLWAC材料的物理性质、力学性质和变形机制等基本数据，以及连续刚构桥结构的静力和动力响应特性。
(3) 数值模拟法。
采用有限元分析方法，建立高强轻集料混凝土连续刚构桥结构的数学模型，分析其力学和静力响应特性及施工效果。
三、预期研究成果及意义本研究预期取得以下成果：(1) 揭示高强轻集料混凝土连续刚构桥结构的材料特性、力学特性和施工要点等重要特点，为桥梁设计和施工提供理论基础和技术支持。
(2) 探究高强轻集料混凝土连续刚构桥结构的动态响应和疲劳性能，为桥梁安全评估提供可靠依据。
高性能轻质混凝土的制备及力学性能研究
高性能轻质混凝土的制备及力学性能研究高性能轻质混凝土（High-Performance Lightweight Concrete, HPLC）是一种具有较高强度和较低密度的新型材料。
它由水泥、砂、骨料以及一定比例的外加剂组成，通过特殊的配制工艺而制得。
本文将探讨HPLC的制备方法以及其力学性能的研究。
HPLC的制备方法主要包括原料选择、配比设计、搅拌和养护等几个步骤。
首先，选择合适的水泥、砂和骨料作为基础材料，需要保证其质量稳定。
其次，通过配比设计确定水泥、砂、骨料以及外加剂的配比比例，确保混凝土的强度和密度满足要求。
在搅拌过程中，可以使用机械搅拌机将材料混合均匀，同时注意保持适当的施工温度和湿度。
最后，需要对制得的混凝土进行养护，在最佳湿度和温度条件下使其逐渐硬化。
HPLC的力学性能是评价其质量的关键指标之一。
研究人员通常通过实验方法来评估其抗压强度、抗拉强度、抗弯强度以及耐久性等力学性能。
抗压强度是评价混凝土质量的重要指标，可通过压力试验来测定。
抗拉强度和抗弯强度可以通过拉伸试验和弯曲试验来测定。
耐久性方面，则可以通过抗冻融、抗硫酸盐和抗氯离子等试验进行评估。
研究表明，与普通混凝土相比，HPLC具有许多优点。
首先，由于存在大量的气孔，HPLC的密度较低，重量轻，可以有效减小结构的自重。
其次，HPLC的抗压强度较高，可以满足不同工程的承重要求。
此外，HPLC在耐久性方面也有良好的表现，能够抵抗冻融循环、化学腐蚀和氯盐侵蚀等环境因素的影响。
为了进一步提高HPLC的力学性能，研究人员提出了一些改进措施。
一种常见的方法是掺入一些掺合材料，如粉煤灰、矿渣粉等，以改善混凝土的力学性能。
此外，添加合适的外加剂也可以提高混凝土的性能。
例如，可添加高效减水剂来改善混凝土的流动性和减少水灰比，从而提高其强度。
此外，还可以添加一些合适的增强材料，如聚丙烯纤维或玻璃纤维等，以增加混凝土的韧性和抗裂性能。
综上所述，高性能轻质混凝土是一种独特的建筑材料，具有较高的强度和较低的密度。
轻质高性能混凝土配合比优化研究
轻质高性能混凝土配合比优化研究随着社会的不断发展，建筑物的质量和安全性愈发受到人们的重视。
而混凝土作为建筑中不可或缺的材料之一，其性能优劣直接影响了建筑物的质量和使用寿命。
因此，如何优化混凝土的配合比，以提高其轻质高性能成为目前混凝土研究领域的热门问题。
一、轻质混凝土的概念轻质混凝土是一种用毛细孔轻质骨料替代传统骨料制作的混凝土。
所谓毛细孔轻质骨料，是指直径在0.063-5毫米之间，体积重量在500-2000千克/立方米之间的骨料。
与传统混凝土相比，轻质混凝土热稳定性好、保温性能优越、耐火性能高等优点，因此广泛应用于建筑、桥梁等领域。
二、轻质混凝土的制作方法轻质混凝土的制作方法主要包括泡沫混凝土、珍珠岩混凝土、膨胀土混凝土等多种方法。
其中，泡沫混凝土制作方法简单，通过控制水泥、沙子和泡沫的配比来控制轻质混凝土的密度；珍珠岩混凝土和膨胀土混凝土则是通过添加特殊骨料来制作。
三、轻质混凝土的优缺点优点：1.轻质混凝土的密度轻，可以减少建筑物的自重，降低结构成本。
2.轻质混凝土的保温性能优越，可以有效降低建筑物的能耗。
3.轻质混凝土的施工性好，可以快速进行建筑物的施工。
4.轻质混凝土的耐火性好，可以应用于高温场合。
缺点：1.轻质混凝土的强度相对较低，需要通过厚度来提高其强度。
2.轻质混凝土的吸水率较高，需要采取防水措施。
四、高性能混凝土的概念高性能混凝土是指在传统混凝土的基础上，通过改变其配合比以及添加适量的掺合料和添加剂等手段来提高混凝土的性能。
高性能混凝土具有高强度、高耐久性、高抗裂性和高耐久性等特点。
五、高性能混凝土的配合比优化方法高性能混凝土的配合比优化方法主要包括三种：经验配合比法、试验配合比法和理论计算配合比法。
经验配合比法：经验配合比法是根据工程经验对混凝土的成分进行组合，其适用于一些成熟的混凝土配方，但效果难以保证。
试验配合比法：试验配合比法是通过实验对混凝土组分进行调整，以实现期望的性能要求。
混凝土中超轻高强混凝土的研究与应用
混凝土中超轻高强混凝土的研究与应用混凝土是建筑中最常用的材料之一，它的强度和耐久性直接影响着建筑物的质量和寿命。
近年来，随着科技的发展，超轻高强混凝土的研究和应用成为了热门话题。
本文将介绍超轻高强混凝土的特点、研究进展以及应用实例，并探讨其未来的发展方向。
一、超轻高强混凝土的特点超轻高强混凝土是指密度小于1600kg/m3，抗压强度大于60MPa的混凝土。
相比于传统混凝土，超轻高强混凝土具有以下特点：1.低密度：超轻高强混凝土的密度通常在1000kg/m3以下，是传统混凝土密度的1/3到1/5左右。
这种低密度的特点使得超轻高强混凝土在建筑中的应用具有很大的优势，可以减轻建筑物的自重，降低地基的承载压力，提高建筑物的抗震性能。
2.高强度：超轻高强混凝土的抗压强度通常在60MPa以上，是传统混凝土强度的两倍以上。
这种高强度的特点使得超轻高强混凝土在建筑中的应用更加广泛，可以用于建造更高更大的建筑物，同时也可以降低建筑物的材料消耗，减少建筑垃圾的产生。
3.优异的耐久性：超轻高强混凝土具有极好的抗渗性、抗冻融性、抗酸碱性和耐久性，能够在恶劣的环境条件下保持长期稳定的性能，具有很高的使用价值。
二、超轻高强混凝土的研究进展超轻高强混凝土的研究始于20世纪70年代，当时主要是以聚苯乙烯颗粒和轻骨料为主要原料进行制备。
随着科技的发展，超轻高强混凝土的制备工艺和材料不断改进，目前已经有了多种制备方法和原料。
常见的超轻高强混凝土制备方法包括发泡法、膨胀珍珠岩法、多孔陶土法、发泡玻璃法等。
而常用的原料主要有聚苯乙烯颗粒、膨胀珍珠岩、轻骨料、高性能纤维等。
超轻高强混凝土的研究成果不仅在国内受到广泛关注，也在国际上得到了广泛应用。
例如，美国密歇根大学的研究人员利用珍珠岩颗粒和膨胀珍珠岩制备了超轻高强混凝土，并将其应用于建筑物的隔热材料中。
日本的研究人员则利用聚丙烯纤维和硅酸盐水泥制备了超轻高强混凝土，并将其应用于地震后建筑物的抢修和加固。
轻质高性能混凝土的力学性能研究
轻质高性能混凝土的力学性能研究混凝土是建筑材料中最常见的一种，通常由水泥、沙子、石子等原材料混合而成，具有较高的强度、耐久性等特点，因此在建筑工程中被广泛应用。
然而，传统混凝土材料存在着一些问题，如密度大、强度低等，不能满足现代建筑结构的要求，难以应对复杂环境下的挑战。
为了改善这些问题，人们开发了许多新型混凝土材料，其中轻质高性能混凝土就是其中之一。
轻质高性能混凝土是一种新型的混凝土材料，具有轻、强、耐久、隔热等特点，是一种高性能、高效的建筑材料。
在建筑结构中，轻质高性能混凝土具有很好的应用前景，但由于其材料成分的特殊性，其力学性能可能会有所不同。
因此，轻质高性能混凝土的力学性能研究显得尤为重要。
轻质高性能混凝土的制备轻质高性能混凝土的制备关键在于材料的选择和配比，其主要原料包括水泥、粉煤灰、超细粉煤灰、矿渣、膨胀剂、缓凝剂等。
其中，粉煤灰和矿渣可以替代部分水泥，使混凝土在强度和耐久性方面有所提升，并且可以降低混凝土的密度；膨胀剂和缓凝剂的添加则可以改变混凝土的微观结构，增加混凝土中空气的数量，降低混凝土的密度。
轻质高性能混凝土的力学性能测试在轻质高性能混凝土的应用过程中，需要对其力学性能进行测试，以保证其能够满足建筑结构的要求。
力学性能的测试包括混凝土的压缩强度、抗拉强度、抗弯强度等。
其中，混凝土的压缩强度是最重要的一项测试指标，可以反映出混凝土强度的大小；抗拉强度和抗弯强度则可以表征混凝土的韧性和抗裂性能。
轻质高性能混凝土的应用前景轻质高性能混凝土具有许多优点，如高强度、轻质、耐久性好、隔热性能等，因此，其在建筑结构中有着广泛的应用前景。
尤其是在一些长期受到地震、风灾等自然灾害侵扰的地区，轻质高性能混凝土的应用具有很好的发展前景。
总之，轻质高性能混凝土的研究和应用是建筑工程领域的一个重要发展方向。
通过深入研究轻质高性能混凝土的性能特点，可以为其在建筑结构中的应用提供更好的保障，创造更加安全、优美、高效的建筑环境。
高强结构轻集料混凝土长期性能与耐久性研究的开题报告
高强结构轻集料混凝土长期性能与耐久性研究的开题报告一、选题背景高强结构轻集料混凝土是一种新型的混凝土材料，具有低密度、高强度、优良的隔热保温性能和良好的耐久性等特点。
在建筑工程中得到广泛应用。
但由于该材料存在一些不确定因素，如长期性能和耐久性，因此需要进一步研究。
二、选题目的本课题旨在通过对高强结构轻集料混凝土长期性能与耐久性进行深入研究，为该材料的应用提供科学性和实用性的参考。
三、主要研究内容1. 高强结构轻集料混凝土的制备：探究高强结构轻集料混凝土的配合比和加工工艺。
2. 长期性能研究：通过对高强结构轻集料混凝土在不同时间段内的强度、减震、抗裂性能的测试，获取其长期性能的特点；3. 耐久性研究：通过对高强结构轻集料混凝土在不同恶劣环境下（如高温、潮湿、冻融循环等）的表现，探究其耐久性的特点和影响因素。
4. 总结研究成果，提出应用建议。
四、研究方法1. 实验室试验：对高强结构轻集料混凝土的制备、长期性能和耐久性进行实验室测试。
2. 数据统计：通过对实验数据进行统计分析，得出相关结论。
五、研究意义1. 对于高强结构轻集料混凝土的制备、性能和应用提供科学参考；2. 为高强结构轻集料混凝土的推广与应用提供技术支持。
六、论文结构本论文共分为五个部分：1. 绪论：阐述选题背景、选题目的、研究内容、研究方法、研究意义等。
2. 文献综述：对高强结构轻集料混凝土的相关概念、制备方法、性能评价、应用研究等进行文献综述。
3. 高强结构轻集料混凝土的制备与性能研究：详细阐述高强结构轻集料混凝土的配合比、制备工艺及长期性能测试。
4. 高强结构轻集料混凝土的耐久性研究：阐述高强结构轻集料混凝土在不同环境下的耐久性表现。
5. 结论与展望：总结高强结构轻集料混凝土长期性能与耐久性的研究成果，提出应用建议和未来研究方向。
七、预期成果1. 提供高强结构轻集料混凝土的科学性和实用性的参考；2. 为该材料在建筑工程中的推广与应用提供技术保障。
轻集料及高性能轻集料混凝土的性能研究_谭克锋
第34卷第4期2006年4月同济大学学报(自然科学版)J OURNAL OF T ONG JIUN I VERSI TY (NAT URAL SC I ENCE )Vo.l 34No .4 Ap r .2006收稿日期:2004-09-20基金项目:四川省应用基础科学基金资助项目(01GY051-36)作者简介:谭克锋(1956-),男,山东烟台人,教授.E -m ail :t kf @s w us.t edu .cn轻集料及高性能轻集料混凝土的性能研究谭克锋(西南科技大学材料科学与工程学院,四川绵阳 621010)摘要:对轻集料的性能如吸水速率、微观结构及高性能轻集料混凝土的强度、耐久性进行了研究.所用轻集料为膨胀页岩和烧结粉煤灰.高性能轻集料混凝土是由不同的胶结料用量、不同的硅灰掺量和不同的水胶比配制而成.实验结果证明,膨胀页岩轻集料的吸水速率比烧结粉煤灰轻集料低得多,这与轻集料的微观结构相吻合.意味着混凝土搅拌过程中,后者需更多的额外水来达到期望的水胶比.利用轻集料可以成功地配制成强度高于60M Pa 、坍落度200mm 左右、重度低于1834kg m -3的高性能轻集料混凝土.增加胶结料用量或降低m w /m b (水胶质量比)可以提高该混凝土的强度,当胶结料用量超过550kg m -3或m w /m b 低于0.28后,作用变得不明显.从提高该混凝土的强度的角度看,硅灰的最佳掺量为10%.轻集料的种类明显影响高性能轻集料混凝土的强度.耐久性实验证明,高性能轻集料混凝土水的渗透性很低,并且该混凝土的抗冻性优于普通重度的混凝土.关键词:轻集料;混凝土;强度;耐久性中图分类号:TU 528.4 文献标识码:A 文章编号:0253-374X (2006)04-0472-04S t udy on Char acteri s ti c s of Li g ht w ei g ht Aggregate and H i g hPerf or mance L i g ht w e i g ht Aggr egat e Concr et eTA N K efeng(C ollege o fM at erial s S ci en ce and E ngi neeri ng ,Sou t h w estUn i versity of Science and Tec h n o l ogy ,M ianyan g 621010,Ch ina )Abstr act :So m e characteristics of li g ht w e ight aggrega t e (L WA )and high perfo r m ance light w eigh t aggrega t e concre t e (H PL WAC )w ere i n vestiga t e d .The L WA s adop ted i n this study ar e expanding shalesand sinte r ed flyash ones .The test resu lts sho w tha t t h e w a ter abso r p tion o f L WA m ade o f expanded shales is much less than t h atm ade o f sintered flyash ,i m plying tha t l e ss ex tr a wa ter is needed during concrete m ixing to ge t a desired m w /m b rati o .HPL WAC can be m ade successfull y w it h co m pressive str eng t h highe r t h an 60MPa ,sl u m p a r ound 200mm and densit y less t h an 1834kg m -3.The binder content affec ts t h e co mp r essive str ength o f HPL WC .H o w eve r ,w hen t h e binder content exceeds 550kg m -3,t h eeffect beco m es i n significan.t Lo w eri n g m w /m b ratio can i m p r ove the str ength ofHPL WAC ,butw hen m w /m b ratio is l o w e r than 0.28,its effect also beco m es i n si g nifican.t For the i m prove m ent o f str ength ,t h e opti m um dosage of silica fum e is 10%.The agg r egate t y pe affects the str ength of ligh t w eight concr e te sig -n ifican tly .The results of durab ility test sho w tha t t h e w ater pe r m eability ofHPL WAC is very l o w ,and t h e frost r esistance ofH PL WAC is be tter than t h at of nor m al density concrete .Key wor ds :li g ht w e i g ht aggrega te ;concr e te ;str eng t h ;du rability 第4期谭克锋:轻集料及高性能轻集料混凝土的性能研究 在西方国家,因轻集料混凝土具有重度低、可降低建筑物自重、增加有效荷载的优点,已得到了大量的研究[1～4].轻集料混凝土已被广泛应用于现浇楼板、桥面板及海上钻井平台等建筑结构上[5].我国生产的轻集料主要用于生产混凝土砌块,以及配制轻集料混凝土,目前仍处于起步阶段.基于该原因,本研究对国产轻集料的性质及用其生产高性能轻集料混凝土(high pe rfo r m ance light w e i g ht agg regate con-crete,H PL WAC)的可行性进行了研究.1 试验原材料及混凝土配合比本研究采用两种轻集料:天津产的烧结粉煤灰轻集料和湖北宜昌产的700,800,900级膨胀页岩轻集料,两种轻集料物理性能的测试结果见表1.表1 轻集料的物理性能Tab.1 Physical properties of aggregates 代号轻集料种类孔隙率/%颗粒重度/(kg m-3) T1膨胀页岩700级55.01180T2膨胀页岩800级52.21280T3膨胀页岩900级43.01530T4烧结粉煤灰45.61440 利用扫描电镜分析轻集料的微观结构,轻集料的吸水率可由下式计算:w wa=[(m1-m)m/]×100%式中:w w a为轻集料的吸水率;m1为吸过水的轻集料质量;m为绝对干燥轻集料的质量.本研究所用的混凝土配合比由表2给出.水泥为双马牌42.5级普通硅酸盐水泥,硅灰来自贵州铁合金厂,细骨料为河砂,减水剂为萘系高效减水剂.表2 轻集料混凝土配合比T ab.2 M ix proportion s of concre te编号轻集料种类水泥/(kg m-3)轻集料/(kg m-3)砂/(kg m-3)硅灰/(kg m-3)水胶质量比m w/m b高效减水剂坍落度/m m干容量/(kg m-3)1T3450676702500.2812.52101776 2T3495676668550.2813.82301812 3T3540676634600.2815.02601838 4T3540676668600.2615.02151804 5T3540676668600.2815.02601812 6T3540676668600.3016.02601820 7T3522676668280.2813.82151802 8T3495676668550.2813.82301812 9T3467676668830.2813.82501817 10T34406766681100.2813.82301823 11T1495643668550.2813.82401792 12T2495569668550.2813.82401753 13T4495625668550.2813.82101796 混凝土用强制式搅拌机搅拌.为防止早期的坍落度损失,先将轻集料、砂和一半的水预搅拌1m i n,然后将水泥、硅灰、高效减水剂和剩余的另一半水加入到搅拌机中再搅拌1m in.这里,加水量是指由m w/m b(水胶质量比)确定的加水量与轻集料30m in 吸水量之和.2 实验结果与讨论2.1 轻集料的吸水速率轻集料的吸水速率测试结果见图1.对于三种膨胀页岩轻集料,尽管孔隙率相差较大,但吸水速率相差很小.但是,烧结粉煤灰轻集料的吸水速率比膨胀页岩轻集料大得多.该现象可由两种轻集料的微观结构差别来解释.由图2,3可见,膨胀页岩轻集料(T3)外壳较为致密(图2a),内部的孔是互相隔绝和封闭的(图2b);而烧结粉煤灰轻集料(T4)外壳要疏松一些(图3a),内部的孔是开放和互相连通的(图3b).互相连通的孔便于水的吸入,导致了烧结粉煤灰轻集料的吸水速率比膨胀页岩轻集料快得多.图1 轻集料的吸水速率Fig.1 W ater ab sorp tion of li gh t w eigh t aggrega tes473 同济大学学报(自然科学版)第34卷图2 膨胀页岩轻集料(T3)的显微结构(×500)F i g .2 M icrostruc ture of lightweigh t aggregates T3(×500)图3 烧结粉煤灰轻集料(T4)的显微结构(×500)F i g .3 M icrostructure of li gh t weight aggregates T4(×500) 在拌制混凝土时,需要考虑轻集料的吸水速率.为保持预定的有效m w /m b ,加水量需要额外加上轻集料30m in 的吸水量.2.2 抗压强度由图4a ,b 可以看出,混凝土的强度随胶结料的用量增加和m w /m b 的降低而提高,但胶结料用量超过550kg m -3或m w /m b 低于0.28后,作用不明显.原因是此时胶结料的强度已经达到轻骨料的强度,混凝土的强度已经由轻骨料的强度控制. 掺入硅灰对强度的影响还是比较显著的(见图4c ).当硅灰的掺入量为5%,10%,15%,20%时,H PL WAC (高性能轻集料混凝土)的强度分别为59.2,66.5,67.2,68.1MPa .可见,硅灰的适宜掺入量为10%(质量分数),超过此值,对强度的影响也变得不明显.其原因是10%的硅灰掺量已足够充满水泥颗粒的间隙,在水泥水化前即已形成密实结构.混凝土的强度也与轻集料的种类有关(见图5).从表1给出的各种轻集料的孔隙率可以看出:轻集料孔隙率越低,强度越高,用其配制的混凝土强度也越高.图4 胶结料用量、m w /m b 和硅灰掺量对强度的影响(轻集料T3)F ig .4 E ffects of b ind er con ten t ,m w /m b ,and silica fu m e dosages on strength of HPL W AC (aggrega te :T3)图5 轻集料种类对强度的影响F ig .5 E ffect of aggregate type on strength of HPLW AC2.3 耐久性表3给出了高性能轻集料混凝土(采用表2中配合比9)抗冻性测试结果.为便于比较,对相同m w /m b 的普通集料的高性能混凝土(配合比见表4)同时进行测试.测试方法根据国标GBJ82—85(普通混凝土长期性能和耐久性能实验方法)进行.试件经过25个冻融循环.由表3可见,高性能轻集料混凝土的抗冻性优于普通高性能混凝土.分析其原因有:①轻集料中的孔可以容纳一部分因冻融循环从毛细孔中挤出的水,从而缓解了因冻融循环所产生的膨胀应力;②轻集料的弹性模量较低,对膨胀应力有缓冲作用. 高性能轻集料混凝土(采用表1中配合比9)抗渗性测试结果见表5.测试方法根据国标GB J82—85进行.所用试件为 175× 185×150mm 截头圆锥体试件.施加的初始水压为0.1MPa ,然后每隔8h 增加0.1M Pa ,当水穿过试件到达另一端后,测试终止,此时的水压即为混凝土的抗渗性等级(代号为P ).中等m w /m b 的普通混凝土的抗渗性等级一般为P8,但高性能轻集料混凝土的抗渗性等级远远超过474 第4期谭克锋:轻集料及高性能轻集料混凝土的性能研究 P40.说明该混凝土的抗渗性非常优良.原因是掺入硅灰和轻集料的吸水作用使得骨料和水泥石之间的过渡层变得致密[6].表3 混凝土的抗冻性T ab.3 Frost resistan ce te st of concre te混凝土种类强度M/Pa试验前试验后强度损失/%质量/kg试验前试验后质量损失/%高性能轻集料混凝土67.264.43.918321780.72.8普通高性能混凝土83.879.35.424862397.53.6表4 普通高性能混凝土配合比T ab.4 M ix p rop ort i on of norma lw eigh t h igh perfor m ance concre te配合比/(kg m-3)水泥硅灰砂碎石高效减水剂m w/m b坍落度/m m 5406072211789.00.28240表5 高性能轻集料混凝土的抗渗性T ab.5 W ater per m eab ility test resu lt of HPLW AC 水压M/Pa抗渗性等级穿水深度/mm >4.0≥P403～53 结论膨胀页岩轻集料比烧结粉煤灰轻集料外壳要致密一些.前者内部孔是互相隔绝封闭的;后者的孔是开放和相互连通的,这导致了后者的吸水速率比前者快得多.利用膨胀页岩轻集料可以配制出强度大于60M Pa、坍落度在200mm左右、重度低于1834 kg m-3的高性能轻集料混凝土.该混凝土的强度随胶结料用量的增加和m w/m b的降低而提高,但胶结料超过550kg m-3或m w/m b低于0.28以后,作用不明显.掺入硅灰和轻集料的种类对该混凝土强度影响是显著的.从提高混凝土强度角度看,硅灰的适宜掺入质量分数为10%.轻集料强度越高,配制的混凝土强度越高.高性能轻集料混凝土的抗冻性优于普通高性能混凝土.水的抗渗性试验结果表明,该混凝土的抗渗性非常优良.参考文献:[1] G j orv O E,Tan K F,Zhang M H.D iff u sivit y of ch l ori des fro m s ea-w at er i n t o h i gh strengt h l igh t w eigh t concret e[J].AC I M at eri a l sJou rnal,1994,91(5):447.[2] Gao X F.Inves ti gati on ofm icro-cracks and m icrostruct u re of h i ghperfor mance li gh t w ei gh t aggregat e concret e[J].Bu il d i ng and E nv i-ron m en t,2002(37):485.[3] Ross i gnolo J A.M echanical p roperties of pol y m er-m od ified ligh t-w eigh t aggregat e concret e[J].CCR,2002(32):329.[4] Ch en H J.Deter m i nation of the divi d i ng strengt 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[6] Zhang M H.M icrostruct u re and p roperties of h i gh streng t h ligh t-w eigh t con crete[D].Trondhei m:NT H Li b rary,1989.(编辑:曲俊延)下期文章摘要预报KF-A l2O3催化合成月桂氮卓酮耿政松,谢建军,张 琳 以己内酰胺和溴代十二烷为原料,采用KF-A l2O3作为催化剂,合成月桂氮卓酮.产率85%,纯度98%,产物经元素分析、红外光谱和色谱-质谱联用确证.475。
高性能轻骨料混凝土试验研究
高性能轻骨料混凝土试验研究摘要：在高性能轻骨料混凝土的研究中，我们不仅与高强混凝土的研究紧密结合起来，而且也吸取普通高性能混凝土中有益的经验教训。
为做好技术储备工作，我们采用“四掺法”配制高性能轻骨料混凝土。
关键词：高性能轻骨料混凝土；抗渗性能试验；四掺法高性能轻骨料混凝土是21世纪混凝土的发展方向，和其他任何新生事物的发展规律一样，都要经历一个漫长而又曲折的发展过程，但目前人们对轻集料使用有保守、片面的认识，导致轻骨料混凝土的发展缓慢，据有关专家统计在高层、大跨度的工程中，采用轻骨料混凝土可使工程造价降低10%～20%，即使国产的高强陶粒一时供不上，使用进口的陶粒时，也可降低造价5%～10%，这样的经济效益十分巨大。
在高性能轻骨料混凝土的研究中，我们不仅与高强混凝土的研究紧密结合起来，而且也吸取普通高性能混凝土中有益的经验教训。
为做好技术储备工作，我们采用“四掺法”配制高性能轻骨料混凝土。
一、试验方案（一）原材料水泥：河北太行山42.5级普通硅酸盐水泥。
陶粒：选用天津红星福利新型建材制品厂生产的普通圆球形粘土陶粒。
密度等级为600级，筒压强度为3.0MPa，粒径为5～16mm。
砂子：通过中砂和细砂复配而成的。
粉煤灰：衡水衡冠Ⅰ级粉煤灰。
外加剂：自制ZYM复合型“引气增稠自密实泵送剂”，减水率为18%～22%，主要作用为引气、增稠、保水、密实和减水。
矿粉：邢台S95级矿粉。
硅粉：含硅量≥82%。
水：饮用水。
（二）配合比设计及试验1．配合比。
采用体积法进行配合比设计，设计强度为LC40，在满足配合比设计的前提下，我们选定以下几个配合比，通过试拌和试泵进行比较。
配合比见表1：注：为接近实际，我们用搅拌站的设备进行生产。
2．拌合物性能试验见表2：以上生产的混凝土，做完检测后，留够足量的抗压、抗渗试块后，在厂内存放90分钟后开始模拟生产施工，用37m泵车做泵送试验。
结果表明，汽车泵则能够顺利泵送，没有出现堵管现象。
高性能粉煤灰轻骨料混凝土的试验研究的开题报告
高性能粉煤灰轻骨料混凝土的试验研究的开题报告一、选题背景和意义随着城市化的不断发展，建筑行业对混凝土材料的性能要求越来越高。
粉煤灰轻骨料混凝土以其优异的性能逐渐受到重视，目前已经广泛应用于建筑和道路工程中。
由于其具有良好的抗压强度、耐久性、耐湿性、隔热性和保温性等优点，因此对于发展高性能混凝土材料具有重要的意义。
本文拟以高性能粉煤灰轻骨料混凝土为研究对象，通过对其组成、配合比、施工工艺等方面进行研究，探究其各种性能指标，为推广和应用该材料提供科学依据。
二、研究内容和方向1. 粉煤灰轻骨料混凝土的组成和材料性能分析：主要研究粉煤灰轻骨料混凝土所采用的各种材料组成、性质和相互关系等。
2. 配合比的设计及其影响因素分析：通过试验和数据分析，确定高性能粉煤灰轻骨料混凝土的最佳配合比，研究各因素对其性能指标的影响。
3. 施工工艺及控制要点研究：研究高性能粉煤灰轻骨料混凝土的施工技术和控制方法，以确保其表观质量和持久性能。
4. 混凝土性能测试和应用研究：通过实验室测试和实地应用研究，探讨高性能粉煤灰轻骨料混凝土的抗压强度、耐冻融性、耐久性等性能指标，为其在工程中的应用提供科学支撑。
三、研究方法和技术路线本文主要采用文献调研、现场观察、试验研究等方法，同时运用统计学方法对试验数据进行分析和处理。
技术路线包括：1. 材料试验：对混凝土原材料的物理性能、化学及粉煤灰的掺量等进行测试；2. 配合比设计及试验：分别设计不同配比，通过试验来确定高性能粉煤灰轻骨料混凝土的最佳配合比；3. 施工控制：根据实验结果，结合施工方法和技术要求，确定适宜的施工控制参数；4. 混凝土性能测试及应用：测试混凝土的物理性能、力学性能和耐久性能等指标，同时通过现场工程应用对其性能进行评价。
四、预期结果和研究意义通过对高性能粉煤灰轻骨料混凝土的试验研究，可以得到以下预期结果：1. 确定一种高强、高性能的混凝土材料，具有广泛的应用前景，对提高建筑工程质量和节约材料资源有着重要的意义。
高性能轻集料混凝土研究与应用共3篇
高性能轻集料混凝土研究与应用共3篇高性能轻集料混凝土研究与应用1高性能轻集料混凝土(HPLC)是指具有高强度、高耐久性和低密度的混凝土材料。
相对于普通混凝土，HPLC由于其低密度、高强度、高韧性和优良的耐久性等性质，被广泛应用于建筑、道路、桥梁、隧道、地下工程和水利设施等领域。
本文将重点介绍HPLC的研究与应用。
1. HPLC的研究进展HPLC的研究始于二十世纪七十年代，主要是探讨砂浆的轻质化。
随着科技的发展，HPLC材料的研究也逐步从实验室走向了工程领域。
现代HPLC材料多采用基于膨胀珍珠岩、EPS、XPS和硅酸盐等多种轻质骨料的混合。
此外，研究人员还探索了各种掺杂添加剂，如纳米氧化物和聚合物纤维等，以改善HPLC的性能。
在构建材料的研究方面，HPLC被认为是一种合理选择。
通过控制胶凝材料和骨料的配比，可以有效地控制HPLC的性能，从而实现工程上的具有吸引力的性质。
当前主要研究方向包括优化制备工艺、改善材料性能以及应用HPLC的新领域开发等。
2. HPLC的应用HPLC已被广泛应用于工业和民用建筑领域。
例如，大型商业和工业气密性建筑、隧道排水系统、航空航天结构和防护结构等。
如今，日益增长的需求促使这种材料的广泛传播和深广应用。
(1) 建筑结构领域HPLC被广泛应用于建筑结构领域。
它可以用于建筑物墙体、地板和屋顶的制造，彻底改变了大型建筑的不良性能。
举个例子，HPLC可以用于建造更高、更轻的桥梁、高楼大厦及巨大的隧道结构。
另外，对于某些建筑材料，HPLC的应用还可以提高对象及其周围环境的防火性能。
(2) 道路和桥梁领域道路和桥梁是国家交通建设的重要组成部分。
而且，随着道路和桥梁的日益增多，对材料性能的要求也越来越高。
现在，HPLC的应用可以满足这些需求，具有长寿命、高强度和耐用性等优点。
例如，HPLC可用于制造路面铺砌和桥梁支架，提高路面和其他结构的强度和耐久性。
(3) 水利工程领域水利工程领域是B表示中的重要领域，需要材料具有高强度和抗压性能。
高性能轻集料混凝土
且具有较好的保温 、耐火、抗震等功能特 点 ，因此高强高性能轻集料混凝土特别 适用于高Байду номын сангаас建筑、桥梁等大跨度结构工程 其应用前景非常广阔，正成为现代混 凝土的一个重要发展方向。
本文分别对粘土陶粒 （ 利用黄河淤泥烧制）和海泥陶粒制备的高强高性能轻 集料混凝土进行了系统研究。重点研究了 粘土陶粒和海泥陶粒在常温常压和压力 下的吸水规律；评价轻集料在轻集料混凝土中上浮的试验方法；利用黄河淤泥烧 制的粘土陶粒制备大流动性高性能轻集料混凝土的配合比的优化和性能研究；利
ｅＰｎｅ一ａ ｔ ｔｉｅ ｄ ｉ ｔ ｓｍ ｕｄｒ ｕｎ一 ｒ ｅ ； ｄ ｅ ｘｅｍ ｎ ｄ ｘａｄｄ ｌ ｈ ｓ ｔｅ ｗｔ ｈ Ｉ ｅ ｎｅＨ ａｇ ｅ ｉ ｒａ ｗ ｅｐｒ ｅｔ ｃｙ ａ ｎ ｒ ｈ ｅｉ ｈ ｖ ｎ ｉ ｅ
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青岛理工大学工学硕士学位 论文
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第17卷 第1期2002年3月西 南 工 学 院 学 报JOURNAL OF SOUTH WEST INST IT UTE OF T ECH NOLOGY Vol.17No.1 Mar.2002 收稿日期:2001-09-03文章编号:1007-8916(2002)04-0067-03高性能轻集料混凝土的研究蒋 明 谭克锋 范付忠(西南科技大学材料科学与工程学院 四川 绵阳 621002)摘要:本文结合了国内外的研究成果,研究了集料形状、孔结构、吸水率、筒压强度以及混凝土的性能,在实验的基础上总结了高强轻混凝土的基本理论。
关键词:高强陶粒;吸水率;高性能轻集料混凝土中图分类号:Tu528.041 文献标识码:A通常高性能轻集料混凝土是指密度等级为1600~1950kg/m 3、强度等级为CL30以上、具有好的耐久性和工作性的轻集料混凝土。
由于其轻质、高强的特点,已广泛应用于高层建筑、桥梁、水下建筑等。
在国外自从本世纪初已开始使用结构用轻集料混凝土,而我国起步较晚50年代才开始生产陶粒。
近年来得到了较大发展,但是对CL50以上的高性能轻集料混凝土研究还很少,远不能满足需要。
1 轻集料的性能与普通混凝土不同,影响高性能轻集料混凝土强度最主要的因素是集料,通过实验发现:无论7天还是28天强度实验后的轻集料混凝土裂缝都是穿过了集料,而普通混凝土则是绕过集料而断裂。
说明集料的强度对其混凝土强度至关重要。
国外的一些资料表明:只有粘土、页岩、板岩、矿渣、烧结粉煤灰适合配制高强轻集料混凝土。
1.1 颗粒的外形由于生产工艺的不同,颗粒的外形有煤渣状的、圆球形的、多棱角的、层状4种,它影响混凝土的和易性。
1.2 颗粒的表面状态在破碎中,材料的蜂窝状结构被破坏,有气孔的地方断裂,外表面状态极不规则,为了把骨料周围的蜂窝、孔洞填满,水泥砂浆的耗用要比光滑表面的多得多。
而且这种骨料制成的混凝土很 粗糙 ,和易性不好。
1.3 颗粒材料的结构由于在高温促成了一系列化学变化,有机物的燃烧,产生的气泡使材料膨胀而成蜂窝状,尽管人造轻集料内部的疏松多孔,但是通过半颗粒的微观观察,都有一层致密的外壳层,使许多内部孔封闭使骨料短时间内吸水减少。
由于颗粒的外形、表面状态和结构对混凝土最终质量起了很重要的作用,人们往往采用颗粒坚固(筒压高)表面规则的圆形颗粒来配置高强轻集料混凝土。
这对混凝土的和易性、水泥用量及混凝土的最终强度影响很大。
1.4 容重颗粒的松散容重是由颗粒的孔结构决定的,当然也和颗粒的大小有关,但一般说来,精细的集料容重大,粗糙的集料容重低,所以它可以粗略知道集料的力学性能,容重大的一般强度较高。
1.5 吸水率与一般集料相比,轻集料由于多孔的本质,会吸收大量的水,这种吸水很快,但随时间很快会降低。
吸水率和总的吸水量主要依赖于孔的结构和表面状态。
有密实外壳的通常比没有的要吸水少。
在实验的4种集料中发现:表面光滑的全颗粒吸水较少,但剖成两半后,吸水率增加了将近40%,而全颗粒吸水较大的粉煤灰陶粒变化不大,约10%。
与在纯水中相比,在新制水泥浆体混凝土混合物中,它们的粘度和容重会影响吸水。
实验表明:水灰比大于0.6的水泥浆体在最初30分钟内,集料吸水几乎与在纯水中相同。
[1]1.6 强度特征轻集料的强度与来源和种类有关,通常孔隙率越高,容重越低,强度也越低。
大的、不规则形状的孔隙可能使集料不牢固,降低集料强度。
这样的集料不适合配制高强轻混凝土。
一些轻集料象膨胀粘土、页岩有一个密实的外壳,会使集料强度提高大约10%。
[2]当然,在集料容重和集料强度之间、以及在集料强度和混凝土强度并没有一个确切的关系。
2 轻集料混凝土的微观结构我们可以将混凝土认为是粗、细集料包埋在水泥浆中的两相混合物。
而我们知道复合材料的性能由组成材料的性能和它们间的相互作用。
轻混凝土与普通混凝土的差别在于组成的集料和集料与水泥浆之间的界面区不同。
由于集料的性能由生产厂家确定了,目前大多通过改变砂浆强度和它们界面区的性能来提高混凝土的性能。
国外资料报道:轻集料混凝土在恶劣的水下环境也可以使用7年而仍可很好使用,具有良好的耐久性。
原因之一在于轻集料和水泥浆之间有很强的结合力。
在其扫描电镜微观图中已不能分辨集料和砂浆间的界面区。
据俄国学者报道:他们观察到了轻集料和水泥石间新的化学结构。
通过微硬测试表明:界面区的强度比界面区外层的水泥石强度要高。
Fagerlund 运用电子显微镜分析了轻集料和水泥石间的界面区。
他认为:可能是由于过滤效应,这种效应使集料吸水,集料周围产生一个相对而言不可渗透的壳,这个壳会减少水的进一步浸入,在界面产生一种增强效应。
[3]下列的因素有利于改善界面区的性能(1)集料的多孔,它为集料和水泥浆之间在没有游离水在集料表面的情况下达到湿度平衡和水泥浆渗进集料表面的开孔提供了机会。
[4]这些都有利于集料和水泥浆间形成较强的化学键。
(2)集料吸水,它使水泥浆的内部固化时间延长。
(3)轻集料和水泥浆间的火山灰反应。
近来有学者用扫描电子显微镜研究了几种高强轻骨料和水泥浆体之间的界面区的微结构。
结果表明:对有一密实外壳层的高强轻集料混凝土来说,集料和水泥浆体间的界面区的本质与普通混凝土相同,在这个区域,有一多孔的自然形成的Ca(OH )2层的界面区。
外壳层多孔、不牢固的轻集料比没有密实外壳层的轻集料界面区更加均质化。
还有,在这种情况下,由于集料和水泥石间的相互机械相互作用,使键变得更强。
对有密实外壳层的集料而言,加入硅灰降低了孔隙和界面区的厚度,但在一些区域,集料颗粒附近的Ca (OH)2的富集仍然可见当然通过降低水灰比来增强轻集料和水泥石间的界面区强度也是明显的。
据资料:集料的表面湿度是控制界面区微观结构的最重要的因素,它比集料总含湿量更重要。
通过实验发现:没掺硅灰时,集料和水泥石间的薄界面区与其测得的力学强度是一致的;参硅灰时,28天强时,混凝土的裂缝明显的穿过集料颗粒。
而未掺硅灰的混凝土,裂缝只部分穿过集料,而部分出现在集料周围。
也有研究人员用测定水泥石和磨碎集料混凝土里的Ca(OH)2的含量来研究火山灰反应[5],观察到了火山灰的反应程度,但不显著。
一些理论认为:这种不明显的火山灰反应可能是由于在生产中矿物的再结晶的影响造成的。
也有人用扫描电镜研究了在载荷下轻集料混凝土的裂纹发展。
[6]他们发现:破裂首先出现在硬的易碎的水泥石中,然后在集料中传播开来。
在低载荷下,一些裂缝到达集料时发生了偏转,然后停在那里。
68 西 南 工 学 院 学 报 2002年3 混凝土的特性3.1 容重用于结构的轻集料混凝土最重要的参数之一就是它的容重。
这类轻集料混凝土的容重比普通混凝土低(20~40)%,轻集料混凝土的容重有3种:新制混凝土容重、气干表观密度和干表观度。
前两种是变数,不能确切表示其密度,而且干表观密度还被用作与强度和弹性模量等与混凝土其它相关的量的估计,国内多采用这种密度(如无说明,以后均指这种密度)。
而国外越来越多采用新制混凝土密度。
超过50M pa 的高强轻集料混凝土的容重通常在(1600~1950)kg/m 3之间,象普通轻集料混凝土一样,高强轻混凝土的容重主要由集料颗粒容重控制。
当我们选用容重低、球形的、表面孔隙少、空隙率低的轻粗集料,尽量少用或不用普通砂而选用轻砂采用引气剂,选用较大粒径的轻粗集料(最大粒径不大于40mm)时,可以降低密度。
对于给定的集料,提高水泥含量和加入辅助材料如像粉煤灰或硅灰,对混凝土的强度影响不大。
试验和实践表明:1m 3轻集料混凝土的水泥用量每增加50kg,而其表观密度大约增加30kg/m 3。
3.2 抗压强度与普通混凝土不同,在给定坍落度时,高强轻集料混凝土的抗压强度通常受水泥含量的影响比水灰比要大,但当增大到一定程度时,影响会减小,而且增加水泥含量对高强轻混凝土的影响不如对普通混凝土影响明显。
对高性能轻混凝土来说:为了得到高强度,减水剂和硅灰是必要的成分。
在早期,高强轻混凝土展示了一个比低中强度混凝土更高的强度增长率,但后期就变得不明显了。
对普通混凝土来说,强度发展与砂浆强度发展成比例,而轻集料混凝土的早期强度和28天强度都很难估计,甚至同种集料的也很难估计。
通常认为:轻集料混凝土由两相组成,水泥砂浆及包在其中的粗集料。
强度和变形主要由集料、砂浆和它们间的界面区确定。
对高强轻混凝土来说,集料强度通常比砂浆的强度要低,在这样的情况下粗集料显得尤为重要。
然而,通过使用高强砂浆比只通过考虑集料强度得到高强轻混凝土更可能。
给定集料的轻集料混凝土的极限强度字一定程度上也依赖于砂浆的强度,因为对轻混凝土来说,集料的弹性强度和弹性模量低于砂浆的强度和弹性模量,当混凝土受到一个非轴向的压力时,集料受到一个周围砂浆的面的限制,在这种多轴向压力下,轻集料的强度可能会高于单轴向的。
对大多数轻混凝土来说,集料典型的穿过集料而不是围绕着集料是一个很常见的特征。
然而,近来的研究表明:对有密实外壳的高强轻集料混凝土来说,裂缝也可能围绕集料颗粒。
在实验中发现:从高强轻集料混凝土得到的强度数据与普通混凝土相比更分散。
这可能是由于轻集料的更大活性、湿度条件的变化以及集料的上浮引起的。
3.3 抗冻性对普通混凝土和轻集料混凝土来说,为了得到足够的抗冻性,满足空气含量是一个具有争议的课题。
一些研究人员认为一定的空气含量是必需的[7],而另一些则报道了不含空气的具有优良抗冻性的高强轻混凝土。
多孔的轻集料是引起轻混凝土和普通混凝土的主要原因。
集料的颗粒大小和孔结构等物理特性对抗冻性是致关重要的集料的多孔的本质并不意味着轻集料容易被冷冻和解冻毁坏。
这是由于轻集料的孔只部分被水填充。
因此,孔剩余的体积为水压和水的形成物提供了补偿空间,还有:在轻集料混凝土中轻集料和砂浆中的水的饱和度可能相互影响,多孔的轻集料可能充当砂浆中冷冻水的扩张空间。
而且实验表明:可以通过使用轻砂来得到良好的抗冻性。
这是由于小颗粒的多孔轻砂使混凝土充满空气的缘故。
抗渗低水灰比、密实和掺硅灰被认为是得到好的抗渗能力的轻混凝土的有效方法。
与普通混凝土相比,尽管轻集料有一个高的孔隙率,但研究表明:轻混凝土有一个相等或更低的渗水率。
可能是由于改进的(下转第74页)69第1期 蒋 明等:高性能轻集料混凝土的研究3126 A.Eden,C.Foias,B.Nicolaenko,R.Teman,Exponential attractor for dissipative evolution equations,M asso Paris and J.w ily collection recherch -esen,M athmatiques Appligues,1994EXPONENTIAL ATTRACTOR OF NONLINEAR STRAIN WAVESIN ELASTIC WAVEGUIDESChen Ling,Du Xianyun(Mianyang Nor mal College)Abstract:Based on the paper 1,we obtain the ex ponential attractors for the generalized nonlinear Strain waves e -quation in one dimension.Key words:Nonlinear Strain Wave equation;The Squeezing Property;Exponential Attractors(上接第69页)界面区和更一致的结构所致。