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高石粉机制砂混凝土组成设计与性能优化
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作者 张同生 李凯 +5 位作者 谭康豪 常泽洲 谭艳臣 唐亮 杨东来 曾思清 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期123-136,共14页
在机制砂制备过程中,大量石粉被筛分掩埋,导致资源浪费和环境污染。为提高机制砂石粉利用率,将废弃石粉高值化应用在混凝土中,并将机制砂中的石粉视作胶凝组分替代水泥,使用XRD、TG、SEM等测试手段研究花岗岩石粉对硬化水泥浆体微结构... 在机制砂制备过程中,大量石粉被筛分掩埋,导致资源浪费和环境污染。为提高机制砂石粉利用率,将废弃石粉高值化应用在混凝土中,并将机制砂中的石粉视作胶凝组分替代水泥,使用XRD、TG、SEM等测试手段研究花岗岩石粉对硬化水泥浆体微结构演变的影响,确定了石粉替代水泥最佳范围。通过调控机制砂石粉含量、粗骨料级配、砂率与水胶比等,优化混凝土工作性能和力学性能,揭示浆体体积分数对混凝土工作性能和力学性能的影响机制,利用高石粉含量机制砂制备了低成本、工作性能与力学性能满足要求的混凝土。结果表明:石粉替代10%(质量分数)的P. II 52.5硅酸盐水泥时,7 d和28 d浆体水化产物数量没有明显减少,微结构仍然较为致密;当石粉替代水泥比例超过20%(质量分数)时,浆体中水化产物数量减少超过20%(质量分数)、孔隙增多,导致强度大幅度降低;随机制砂石粉含量的增加,相同坍落度下混凝土减水剂掺量有所增加,浆体体积分数在31%~32%时,混凝土可获得良好工作性能和力学性能。在此基础上,采用石粉含量(质量分数)为15.1%、16.5%和18.7%的机制砂分别制备了满足工程性能要求的C30、C40和C50混凝土,水泥用量分别减少54、63和92 kg/m3,显著降低了混凝土成本和碳排放。 展开更多
关键词 高石粉含量 机制砂混凝土 配合比设计 微观结构
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机制砂中石粉对不同强度等级混凝土性能的影响研究 被引量:60
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作者 李北星 周明凯 +1 位作者 蔡基伟 王稷良 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2008年第7期51-54,57,共5页
机制砂生产中不可避免地产生一定数量的粒径小于75μm的石粉颗粒。针对国家标准GB/T14684—2001《建筑用砂》对强度等级低于C30、C30~C60、高于C60的混凝土用机制砂石粉含量限值分别为7%、5%、3%的规定,试验研究了超过国标规定上限的... 机制砂生产中不可避免地产生一定数量的粒径小于75μm的石粉颗粒。针对国家标准GB/T14684—2001《建筑用砂》对强度等级低于C30、C30~C60、高于C60的混凝土用机制砂石粉含量限值分别为7%、5%、3%的规定,试验研究了超过国标规定上限的石粉含量分别对C30、C60、C80机制砂混凝土工作性、强度、干缩及氯离子扩散系数、抗冻等性能的影响,据此提出了混凝土用机制砂石粉含量限值可以进一步放宽的建议。 展开更多
关键词 机制砂 石粉含量限值 混凝土 强度
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石粉对机制砂混凝土性能影响的研究进展 被引量:60
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作者 刘战鳌 周明凯 李北星 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第19期100-103,共4页
石粉是机制砂中粒径小于75μm的颗粒,其对混凝土性能的影响是机制砂混凝土研究领域的核心问题。通过查阅国内外相关文献,系统总结了石粉对机制砂混凝土工作性、力学性能、耐久性和体积稳定性影响的研究成果,深入分析了当前该领域研究所... 石粉是机制砂中粒径小于75μm的颗粒,其对混凝土性能的影响是机制砂混凝土研究领域的核心问题。通过查阅国内外相关文献,系统总结了石粉对机制砂混凝土工作性、力学性能、耐久性和体积稳定性影响的研究成果,深入分析了当前该领域研究所存在的不足,并相应指明了未来的研究方向。 展开更多
关键词 石粉 机制砂 含量 特性 混凝土
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石粉含量与钢纤维长度对机制砂超高性能混凝土性能的影响 被引量:12
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作者 王剑 李北星 杨建波 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第7期2120-2126,共7页
为利用机制砂作细集料制备一种低成本的超高性能混凝土(UHPC),研究了石粉含量(5%、7%、10%、12%、15%)与3种长度的钢纤维及其2种钢纤维混杂对花岗岩机制砂UHPC的工作性能和力学性能的影响规律,并与河砂UHPC进行了对比。结果表明,机制砂U... 为利用机制砂作细集料制备一种低成本的超高性能混凝土(UHPC),研究了石粉含量(5%、7%、10%、12%、15%)与3种长度的钢纤维及其2种钢纤维混杂对花岗岩机制砂UHPC的工作性能和力学性能的影响规律,并与河砂UHPC进行了对比。结果表明,机制砂UHPC的流动性低于河砂UHPC,且随石粉含量的增加而显著降低,机制砂UHPC的抗压强度、抗弯拉强度和弹性模量随石粉含量的增加呈先增大后降低趋势,当石粉含量≥10%时,机制砂UHPC的各项力学性能高于河砂UHPC。在钢纤维总体积掺量保持2%不变情况下,随钢纤维长度增加,UHPC的流动性降低,力学性能增大;当1%的长度13 mm平直钢纤维和1%的长度20 mm端勾钢纤维混杂时,机制砂UHPC的各项力学性能最佳。 展开更多
关键词 机制砂 石粉含量 钢纤维 超高性能混凝土 流动性 力学性能
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隧道二次衬砌防水混凝土的配制方法研究 被引量:1
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作者 黄林 杨慧琳 +1 位作者 姚述堂 李北星 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期144-147,共4页
研究了水胶比、防水剂品种、粉煤灰掺量和超量取代系数以及机制砂的石粉含量对隧道二次衬砌混凝土工作性、强度和抗渗性的影响。结果表明:采用防水剂不及降低水胶比对混凝土的抗渗性改善显著,机制砂中的石粉含量增至12%-14%有利于... 研究了水胶比、防水剂品种、粉煤灰掺量和超量取代系数以及机制砂的石粉含量对隧道二次衬砌混凝土工作性、强度和抗渗性的影响。结果表明:采用防水剂不及降低水胶比对混凝土的抗渗性改善显著,机制砂中的石粉含量增至12%-14%有利于混凝土工作性、强度和抗渗性的提高。据此,提出了两种二衬防水混凝土的配制方法:一是采用II级粉煤灰超量取代与高效减水剂双掺技术降低水胶比,从而平衡二衬防水混凝土的低强、大流态和抗渗性的矛盾;另一种是采用高石粉含量机制砂配制二衬防水混凝土,以节约水泥用量并提高抗渗性。 展开更多
关键词 隧道二次衬砌 防水混凝土 配合比设计 粉煤灰 高石粉含量机制砂
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石灰岩高石粉含量机制砂混凝土配合比设计及性能研究 被引量:30
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作者 李家和 张保生 +4 位作者 王云东 高超 周永祥 贺阳 夏京亮 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3641-3645,3651,共6页
针对云南高速公路建设工程优质河砂紧缺,而石灰岩等矿石资源丰富,石灰岩机制砂的石粉含量又过高的问题。对石灰岩高石粉含量机制砂混凝土进行配合比设计研究,并对比研究了河砂和石灰岩高石粉含量机制砂C30、C50强度等级混凝土的拌合物... 针对云南高速公路建设工程优质河砂紧缺,而石灰岩等矿石资源丰富,石灰岩机制砂的石粉含量又过高的问题。对石灰岩高石粉含量机制砂混凝土进行配合比设计研究,并对比研究了河砂和石灰岩高石粉含量机制砂C30、C50强度等级混凝土的拌合物性能、力学性能和耐久性能。结果表明:石灰石粉MB值为0. 2,石灰岩机制砂石粉含量高达15%的情况下,按照特定的配合比设计方法,可以配制出和河砂混凝土工作性、力学性能、耐久性能相当或者超过河砂混凝土的机制砂混凝土,同时单方混凝土节约水泥近40 kg。 展开更多
关键词 石灰岩机制砂 高石粉含量 配合比设计 混凝土性能
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不同石粉含量的机制砂混凝土高温后力学性能 被引量:9
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作者 谢开仲 刘振威 +1 位作者 朱茂金 麻大利 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2021年第3期80-89,共10页
以受火温度、石粉含量为变化参数,设计并制作了210个100 mm×100 mm×100 mm的机制砂混凝土立方体试件,对其进行高温后的物理力学性能试验,获取了试件的质量损失率以及抗压强度和劈裂抗拉强度,建立了机制砂混凝土高温后抗压强... 以受火温度、石粉含量为变化参数,设计并制作了210个100 mm×100 mm×100 mm的机制砂混凝土立方体试件,对其进行高温后的物理力学性能试验,获取了试件的质量损失率以及抗压强度和劈裂抗拉强度,建立了机制砂混凝土高温后抗压强度和劈裂强度的劣化模型,同时结合X射线衍射和扫描电子显微镜等技术,揭示了高温后机制砂混凝土力学性能劣化的微观机理。基于最高受火温度和质量损失率,分别提出了高温后机制砂混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度评估计算式。结果表明:随着温度的升高,机制砂混凝土试件的表面颜色从灰色变成红褐色,最后呈白色,高温作用使试件表面出现了温度裂缝及剥落现象;试件的质量损失率随着石粉含量的增加而增大;混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度随着温度的升高显著减小;随着石粉含量的增加,混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度先增大后减小,当石粉含量(质量分数)为10%时,混凝土强度达到最大值;基于试验结果建立的高温后机制砂混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的劣化模型拟合度较好;混凝土中掺入适量的石粉能促进体系中钙钒石和氢氧化钙等水化产物数量,当经受700℃高温后,水泥水化物脱水分解使混凝土内部裂缝和孔隙增多。 展开更多
关键词 机制砂混凝土 高温 石粉含量 强度 微观结构
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